충주 앙성지역 탄산천의 수위/수질 변동과 주변 지질 특성

Water Level and Quality Variations of CO2-rich Groundwater and Its Surrounding Geology in the Chungju Angseong Spa Area, South Korea: Considerations on Its Sustainability

본 연구는 충주 앙성지역 탄산천의 이용량에 따른 수위 및 수질 변화 패턴을 분석하여 탄산천의 지 속가능성을 검토하였으며, 암석/물의 87Sr/86Sr 값과 주변 W-Mo 광상에서의 함-CO2 유체포유물의 산출, 주변의 지질학적 특성 등을 고려하여 탄산 성분의 기원과 공급에 대하여 고찰하였다. 1986년부터 2017년까지의 자료에 의하면, 탄산천의 수위 심도는 탄산 온천공 개발 초기(1986∼1992년)에 비해 후기(2009∼2015년)에 매우 하강되어 있으며, 적정양수량도 점차 감소되는 경향을 보였다. 탄산 성분 역시 개발 초기에 비해 후기로 가면서 지속적으로 저감되었으나, 2012년 이후로는 안정된 양상을 보였다. CO2 성분의 기원과 공급은 연구지역 주변에 발달된 W-Mo 석영맥 광상(0.5×1.5×수 km 규모)의 지질학적 생성 환경과 크게 관계된 것으로 추정되며, CO2 성분의 공급이 지하 심부의 마그마 활동으로부터 무한히 공급되는 것이 아니라 과거 지질시대에 형성된 부존지역에서 공급되기 때문에 탄산천의 지속가능성 유지를 위해서는 연구지역 내 탄산수의 이용량을 효율적으로 조정할 필요가 있다.

This study examined the sustainability of CO2-rich water by analyzing the water level and water quality change pattern with the amount of its use in Angseong area, Chungju. The origin and supply of CO2 component were discussed in consideration of 87Sr/86Sr ratio, occurrence of CO2–rich fluid inclusions in nearby W-Mo deposits and other surrounding geological characteristics. According to the data from 1986 to 2017, the depth of the water level of CO2-rich water was significantly lowered in the late period (2009-2015) than in the early period (1986-1992) of the development of hot spa wells, and the optimal yields for pumping tests also showed a tendency to gradual decrease. Concentrations of CO2 component also decreased continuously in the later stages compared to the early stages of development, but it has been stable since 2012. It is inferred that the geological environment related to forming W-Mo quartz vein deposits (0.5×1.5×several km) around the study area are largely involved in the origin and supply of CO2 component, and the supply of CO2 component is not infinitely supplied from deep current magma activity. Rather, since it is finitely supplied from a restricted subsurface region formed in the past geological period, it is necessary to efficiently control its use in order to maintain the sustainability of CO2–rich water in the study area.