초록
지하유류비축기지의 수리안정성 평가를 위하여 비축기지 내 관측공을 포함한 공동 주변 지하수의 지화학분석을 수행하였으며, 결과를 근거로 광물학적 클로깅의 가능성을 평가하고, 아울러 미생물학적인 클로깅 가능성을 함께 고려하여 보았다. 물시료들은 대부분 $Ca-HCO_3$에서 $Ca-HCO_3-SO_4$ 유형에 속하며 물시료의 유형에 따른 차이를 보이지 않는다. 주요 클로깅 유발광물인 방해석은 모든 관측공 및 공동운영수 시료에서 불포화상태로서 탄산염 광물에 대해 침전하지 않는 지화학 환경이다. Fe, Mn은 대부분 낮은 함량을 보이지만 포화지수계산결과에 의하면 대부분 철-산화/수산화 광물에 대해 포화-과포화 상태를 보여주며 높은 용존산소 농도를 보여주기 때문에 장기적으로는 이들에 의한 클로깅의 가능성을 지시한다. 일부 지상 관측공 물시료의 경우에는 철-산화/수산화 광물과 더불어 미세한 열극을 충전할 수 있는 점토광물에 대하여 높은 포화 지수를 보여주어 이들 광물의 침전에 의한 클로깅 가능성을 지시하고 있다. 통계분석 결과, 광물들의 침전/용해 정도는 주로 pH, Eh, DO에 의해 좌우된다. 미생물 분석결과는 대부분의 물시료에서 호기성 미생물과 점액성 세균이 우세하며 황환원세균 등의 혐기성균은 대부분 아주 적거나 검출이 되지 않았다. 클로깅을 유발시키는 미생물로 알려져 있는 점액성 세균은 모든 시료에서 $10^5\;CFUs/mL$ 이하의 값을 나타내고 있지만, 일부 관측공들에서 점액성세균이 우점하고 있기 때문에 장기적 관점에서는 이들이 클로깅의 원인으로 작용할 수 있으며 철 수산화/산화 광물의 침전가능성과 함께 고려하면 클로깅 가능성이 더욱 상승되는 효과를 가져올 수 있기 때문에 지하유류비축기지의 안정적인 운영을 위하여 클로깅 평가와 관련된 체계적이고 장기적인 프로그램이 필요하다.
Geochemical analysis of the various kinds of water including observation borehole groundwater was carried out for the assessment of the hydrological safety of the underground oil storage cavern and the potentiality of mineralogical and microbiological clogging was estimated. Most of water samples belonged to $Ca-HCO_3$ and $Ca-HCO_3-SO_4$ types. There was no distinct chemical difference in the various kinds of water. All kinds of water are undersaturated with the calcite which is the major clogging mineral. Most water samples have low Fe and Mn concentrations. However, they are saturated or oversaturated with the iron-oxide/hydroxide minerals and have high dissolved oxygen contents which suggests the possibility of clogging by the iron-oxide/hydroxide minerals as a long-term aspect. Several water samples from the ground observation borehole also show the high saturation indices far the clay minerals, which can fill up the fractures, indicating the possibility of clogging by the clay minerals. Statistical analysis shows the degree of mineral precipitation or dissolution is mainly controlled by pH, Eh and DO of water samples. According to the microbial analysis, the aerobic microbes and slime forming bacteria are dominant in most water samples and anaerobic microbes including sulfate reducing bacteria are very low or not detected. Although the slime forming bacteria which are known as a main microbial cause of the clogging is lower than $10^5\;CFUs/mL$ in all water samples, because the slime forming bacteria are dominant microbe in several observation boreholes, the clogging can be caused by it as a long-term aspect. In addition, the possibility of clogging can be increased if the microbial effect is combined with the mineralogical effect such as iron oxide/hydroxide minerals for the possibility of clogging. Therefore, the systematic and long-term program for the assessment of clogging is required for the safe operation of underground oil storage cavern.
