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제주의 소중한 물을 살피는 통합적 연구

제주 지역을 중심으로 한 인문·사회·자연과학 분야 연구자들의 학술 교류 및 협력, 제주도에 관련된 학문 분야의 연구 진작을 위해 설립된 (사)제주학회의 〈제주학 총서〉 제3호이다. 제주학회에서 반년간으로 발행하고 있는 학회지 《제주도연구》가 전문 연구 결과 중심의 발표의 장이라면, 〈제주학 총서〉는 제주학 관련 학문 분야 중 하나의 학문 영역을 중심으로 하여 좀 더 대중적인 학술 교양서를 지향하고 있다.
이번 호에서는 제주의 지하수를 비롯한 물 자원을 다룬다. 제주의 물은 빗물이 고인 봉천수, 땅속에 스민 지하수, 샘솟는 용천수, 흐르는 냇물, 항상성과 청정성을 지닌 용암해수(염지하수) 등 매우 다양한 모습을 보여준다. 그처럼 다양한 물들을 제대로 알려면 환경과학, 지질학, 수문학, 해양학 등 자연과학 분야뿐만 아니라 철학, 역사, 민속, 문화 등 인문사회학적 고찰이 필요하다. 따라서 이번 총서에서는 제주섬의 물에 관심을 가져온 인문학, 사회과학, 자연과학 분야의 연구자 여덟 명의 연구를 통해 제주 물자원에 대한 다각적인 이해를 도모한다.
제주학회는 〈제주학 총서〉 발간을 통해 앞으로도 제주학 연구의 기본 주제나 핵심 내용을 학문 분야별 또는 주요 주제별로 정리하는 작업을 이어갈 계획이다.

책을 내면서 5
물의 마을 일강정의 물 문화(윤용택) 8
제주섬의 물 이름과 신화·전설(문경미) 52
제주물의 이용 양상과 민속적 인식(강수경) 81
제주도의 수문지질과 지하수 부존 특성(고기원) 107
제주도 지하수의 수질과 순환시스템(고은희) 174
물수지와 지하수 함양(하규철) 208
제주의 용천수(박원배) 296
제주 용암해수(이영돈) 322

〈머리글〉

제주학회가 세 번째 제주학총서로 “물을 품은 제주섬을 말하다”를 발간한다. 지난 2021년 가을에 제주학회에서는 같은 주제로 제53차 전국학술대회를 개최하여 물이 제주섬의 소중한 자원이라는 것을 제주도민과 공유한 바도 있다.
제주섬은 먹는 물이 귀해서 용천수가 나오는 곳을 중심으로 마을이 형성되었고, 제주사람들은 농업용수가 부족하던 시절에는 논농사가 어려워 쌀을 곤？(고운쌀)로 불렀다. 하지만 현재는 지하수가 개발되어 우리 국민과 세계인이 마시게 되면서 세계적인 보물로 각광받고 있다. 이처럼 소중한 제주섬의 물 자원을 청정하게 잘 관리하기 위해서는 물 문화 확산과 과학적인 정책이 필요하다.
제주섬의 물은 빗물이 고인 봉천수, 땅속에 스민 지하수, 샘솟는 용천수, 흐르는 냇물, 항상성과 청정성을 지닌 용암해수(염지하수) 등 매우 다양한 모습을 보여준다. 그처럼 다양한 물들을 제대로 알려면, 환경과학, 지질학, 수문학, 해양학 등 자연과학 분야뿐만 아니라 철학, 역사, 민속, 문화 등 인문사회학적 고찰이 필요하다. 따라서 이 책의 집필을 위해 제주섬의 물에 관심을 가져온 인문학, 사회과학, 자연과학 분야의 연구자들이 참여하고 있다.
윤용택은 “물의 마을 일강정의 물 문화”에서 강정마을의 하천과 용천수에 대한 추억, 논농사와 일노래에 대해서 정리하면서, 강정의 물 문화를 보전하기 위해 물을 테마로 한 생태박물관(Eco-Museum)을 주창하고 있다.
문경미는 “제주섬의 물 이름과 신화·전설”에서 다양한 물 이름을 통해서 제주인들의 물과 관련한 지식체계를 살피고 신화와 전설 속에 드러나는 물과 관련된 의미를 추적하고 있다.
강수경은 “제주물의 이용 양상과 민속적 인식”에서 현장사례와 면담자료를 통해 상수도 이전 시대 이용하던 용천수, 봉천수, 빗물받기, 우물 등을 중심으로 제주물의 소비와 생산, 이용 양상과 민속적 인식을 다루고 있다.
그리고 고기원은 “제주도의 수문지질과 지하수 부존 특성”에서 제주섬의 지형, 수문지질, 지하수 부존형태 연구사를 정리하고 상위지하수, 기저지하수, 염지하수, 기반암지하수 등 다양한 유형의 지하수와 수직적 대수층구조에 대해서 논하고 있다.
고은희는 “제주도 지하수의 수질과 순환시스템”에서 제주도 지하수 수질에 영향을 주는 다양한 수리지구화학적 반응들과 함께 배경수질, 수질현황 및 도내 분포하고 있는 잠재오염원들이 지하수에서 유동하는 순환체계를 밝히고 있다.
하규철은 “물수지와 지하수 함양”에서 제주섬의 수문학적 물수지 분석을 통해 지하수 함양을 추산하고, 물자원의 이용과 지하수의 지속가능량을 산출하며, 제주섬 지하수위의 변동 상황을 제시하고 있다.
박원배는 “제주의 용천수”에서 향토자료와 문헌조사, 그리고 용천수 현장 전수조사 자료를 토대로 제주섬의 용천수 현황, 유형 및 특성, 이용실태 등을 정리하고 용천수 보전·관리 방안을 제시하고 있다.
이영돈은 “제주 용암해수”에서 제주 용암해수(염지하수)의 유효성 탐색과 식음료 개발과제와 제주테크노파크 용암해수센터의 용암해수 산업방향 등을 바탕으로 용암해수 사업추진배경, 용암해수의 정의, 용암해수 미네랄성분의 기능성, 용암해수의 개발현황과 방향에 관하여 서술하였다.
바쁜 가운데도 제주섬의 물에 대한 이모저모를 입체적으로 밝혀 주신 필자들의 열정에 감사드린다. 이 책은 제주섬의 물 정책을 입안하는 전문가뿐만 아니라 일반 도민들이 제주섬의 물 자원 특성을 이해하는 데 큰 도움이 될 것이다. 그리고 이 책이 오늘과 미래의 축복받는 제주사회를 만들어 가는 데 씨알이 되기를 기대한다. 집필진을 대표해서 이 책이 발간되도록 적극적 지원과 협조를 해주신 사단법인 제주학회 관계자분들과 오리온재단에 심심한 사의를 표한다.

〈책 속에서〉

인문사회적으로 물이 중요한 가치를 갖는 것은 기본적으로 인간은 물을 중심으로 마을과 사회공동체를 이루어왔기 때문이다. 즉 물은 생명을 유지하기 위한 물리적 조건에 그치는 것이 아니라 공동체의 유대를 형성하는 관계망을 만드는 사회적 조건인 것이다. 특히 화산섬인 제주도는 자연환경이 육지와 달라 독특한 물 생활문화를 만들었다.
이 글에서 물 이름에 주목하려는 것은 사라지는 물통의 이름을 한번 상기시키려는 데 목적이 있다. 이름을 부르는 주민들이 점차 없어지게 되면 공간에 대한 기억도 사라지고 더불어 이름도 소멸되고 만다. 아직은 마을 촌로들에게서 자연스럽게 튀어나오는 물 이름들도 점차 영원히 사라져버릴 것은 자명하다. 이름이 사라진다는 것은 문화유산이라는 사물이 사라지는 것 못지않게 구체적인 우리 것 한 부분이 사라진다는 것을 의미한다. 이름은 기억을 대신하기 때문이다. (54쪽)

용천수의 이용 방식을 살펴보면, 한정된 물을 합리적이고 경제적인 관점에서 이용하도록 시설을 갖추었다. 그리고 용천수 이용에는 일정한 규칙이 따랐다. 식수로 쓰이는 용천수의 시설물은 보통 두세 칸으로 나누었다. 이는 식수를 항상 확보하기 위한 1차적인 목적이 있다. 또, 물이 흘러가는 방향으로 칸을 나누어 쓰임새를 구분하는 것은 흐르는 물을 자연스럽게 재이용하는 방식이다. 이는 마을 주민들의 물 이용 만족도를 높일 수 있는 시스템으로 작용하였을 것이다. 이와 견주어 남자들이 주로 몸을 씻는 공간으로 이용된 용천수는 하나의 통으로 이루어졌다. 즉, 효용적인 측면에서 형태와 구조가 단순하게 된 셈이다. (98쪽)

1961년 제주도에서 관정방식에 의한 지하수 개발이 성공을 거둔 이래, 2021년 현재 4,566개의 관정이 먹는물(상수도), 농업용, 공업용 등으로 이용되고 있다. 2021년 기준 전체 지하수 취수 허가량은 1일 1,650천㎥이나 일 평균 이용량은 657천㎥ 수준이다. 이처럼 지하수 이용이 매우 활발하게 이루어지고 있음에도 불구하고, 대수층의 구성지질을 비롯하여 발달구조, 대수층의 유형 등에 관한 정보는 매우 부족한 상태이다. 또 제주지하수는 모두 화산암 대수층으로부터 산출되는 것으로 보편화되어 있다. 공공용 관정(812공) 개발현황 및 지질주상도 자료 분석을 통해 지역별 지하수 개발 특성 및 수직적 대수층 발달 구조를 파악하였다. (166쪽)

지하수의 주요 함양원은 강우로서, 지표에 내린 강우가 토양층과 불포화대 지층을 통과하며 지하수면에 도달하게 됨으로써 지하수 함양이 이루어진다. 지하수의 함양 과정에서 일어나는 물-암석 반응으로 인해 토양과 암석의 미네랄 성분들이 지하수에 녹아들게 된다. 이러한 자연적인 지하수 수질 성분의 공급과 함께, 각종 토지개발이 이루어진 지역에서는 화학비료, 가축분뇨, 오폐수, 쓰레기 매립장 침출수 등과 같은 인위적인 오염물질이 강우와 함께 지하수 대수층으로 유입되어 지하수 오염을 유발하기도 한다.
천혜의 자연환경을 지닌 제주도는 수십 차례에 걸친 용암 분출로 인해서 형성된 화산섬으로 청정한 지하수 수질을 자랑하고 있지만, 반면에 토지개발 등 증가하는 인간 활동으로 인해 지하수 수질 오염도 동반되어 나타나고 있다. (174쪽)

물수지 평가는 수자원의 개발과 이용 그리고 관리를 위해 가장 기본적이면서도 필수적인 과정이다. 강수가 땅에 떨어지면 지표 유출, 증발산이 발생하고, 땅속으로 침투한 물은 더욱더 깊이 지하로 스며들어 지하수로 함양된다. 이러한 일련의 과정들은 끊임없이 반복되어 물의 순환(수문순환)이 이루어진다. 과도한 지하수위 저하와 고갈을 막고, 합리적이고 체계적인 지하수 개발과 이용, 관리를 위해서는 지하수 지속이용 가능량을 평가하여야 한다. 특히 제주도는 투수성이 큰 지질학적 특징으로 많은 양의 강수가 지하수로 함양되고, 수자원의 대부분을 이러한 지하수에 의존하고 있다. 지하수 함양량은 지속이용 가능량에 대한 기반 자료이고, 물수지 분석법은 지하수 함양량을 평가하기 위해 대표적으로 사용되고 있는 방법이다. 그러나 수문순환을 이루는 각각의 요소들, 강수량, 증발산량, 직접유출량, 지하수 함양량 등은 불확실성이 존재하여 여전히 개선하고 발전시켜야 하는 부분이기도 하다. (208쪽)

제주도의 지하에는 담수지하수와 염지하수(지하해수, 용암해수)가 부존한다. 담수지하수는 한라산에 내린 눈과 비가 스며들어 지하에 생성된 물이다. 반면, 제주용암해수는 제주섬이 형성된 이후 바닷물이 지층의 틈새를 따라 스며들어 품은 물 자원으로 대부분 현무암층이 발달한 동부지역에 부존한다. 담수지하수의 수량은 강우량과 강설량에 의존적이지만, 제주용암해수는 해안지역의 지질과 바닷물의 물리적인 상호작용으로 생성되는 물이기 때문에 그 생성 기작이 다르다. 염지하수는 지구상 여러 곳에 분포하지만 지질 특성에 따라 부존형태나 구성성분이 다양하다(Van Weert et al., 2009).
제주용암해수(수온 16~18℃, pH 7.4, 염분 34‰)는 항상성과 청정성을 가진 물 자원으로 제주에서는 1980년대 중반부터 광어양식장 양식용수로 이용하기 시작하였다. 1991년 용암해수의 수온(16~18℃) 특성과 광주기 등을 이용한 광어 수정란 연중 생산 성공으로 현재 제주에서 광어양식 생산량이 2만5천 톤/년에 이르고 있다. 그리고 최근에는 붉바리, 자바리, 능성어 양식에 용암해수를 이용하고 있다(Lee, 2015; 이, 2020). (322쪽)