지하수는 어떻게 형성되나요?

문제

지하수는 어떻게 형성되며, 어떤 과정을 통해 이용 가능한 수자원이 되는가요?

정답

지하수는 지표의 물이 땅속으로 스며들어 암석이나 토양층에 저장된 물로, 물이 침투 가능한 대수층(aquifer)에 축적되어 이용 가능한 수자원이 됩니다.

해설

1. 지하수 형성 과정

강수 및 지표수의 침투
비, 눈, 또는 강물이 땅으로 스며들면서 형성됩니다. 이 물은 중력에 의해 지표 아래로 내려갑니다.

포화대와 불포화대
물이 땅속으로 스며들면 두 가지 층을 형성합니다.

불포화대: 물과 공기가 섞여 있는 지층.

포화대: 물로 완전히 채워진 지층. 이곳에 지하수가 저장됩니다.

2. 대수층과 지하수 저장

대수층
물이 쉽게 스며들고 저장될 수 있는 암석층이나 모래층입니다.

다공성이 높아 물을 많이 저장할 수 있는 재질: 모래, 자갈 등.

물이 흐르기 힘든 지층: 점토, 셰일 등.


지하수는 이러한 대수층에서 자연스럽게 모이며, 지하수면(water table)이 형성됩니다.

3. 지하수의 이용

우물 및 펌핑
대수층에 접근해 물을 끌어올려 사용합니다.

자연적 방출
샘이나 온천처럼 자연적으로 지표로 배출되기도 합니다.

지하수의 순환
지하수는 천천히 이동하며 강, 호수로 배출되거나 다시 증발해 물 순환에 참여합니다.

4. 지하수의 특징 및 문제점

장점: 항상성(연중 일정량 유지), 깨끗한 수질.

문제점: 과도한 사용으로 인한 고갈, 지반 침하, 오염 가능성.

결론

지하수는 강수와 지표수의 침투로 형성되며, 대수층에 저장되어 우리 생활에 중요한 수자원으로 사용됩니다. 그러나 지속 가능한 관리가 필수적입니다. 제주도의 삼다수나 대전의 온천수는 지하수 활용의 대표적인 사례입니다.