청원-충주지역 수막재배용 지하수 사용량 및 배출량 분석

Abstract

국내 수막재배지는 시설 증대로 인한 지하수 취수량 감소의 어려움을 겪고 있다. 이 연구는 이들 지역 중 청원-충주지역을 대상으로 지하수 이용량 및 배출량을 측정하고, 이를 토대로 국내 수막재배지에서의 지하수 이용량을 추정하였다. 대표 관정들의 모터사양과 1일 지하수 토출 능력과의 관계, 1일 최저 기온 <TEX>$0^{\circ}C$</TEX> 이하의 기록 일수, 최저 기온 변화에 따른 모터 가동 상황 등을 토대로 하여, 청원지역에서 2011년~2012년 겨울철 수막재배에 이용된 지하수 이용량을 추정하면 1 ha 당 <TEX>$53,138m^3$</TEX>이 된다. 이에 의한 면적 대비 국내 수막재배지(10,746 ha)의 지하수 이용 총량은 약 5.7억 <TEX>$m^3$</TEX>이며, 이는 국내 농업용수 지하수 이용량 16.9억 <TEX>$m^3$</TEX>의 33.7%에 해당된다. 2012년 2월 9일부터 22일까지 면적 4 ha의 청원지역 배수로에서 측정한 1일 지하수 배출량은 <TEX>$2,079{\sim}2,628m^3$</TEX> 범위(평균 <TEX>$2,341m^3$</TEX>)로서, 수막재배 면적 1 ha 당 1일 평균 지하수 배출량이 <TEX>$585m^3$</TEX>인 것으로 나타났다. 수막재배 일수 94일을 적용하면, 청원지역에서 2011년~2012년 겨울철에 수막재배에 이용된 지하수 이용량은 <TEX>$54,990m^3/ha$</TEX>이다. 이에 의한 면적 대비 국내 수막재배지의 지하수 이용 총량은 약 5.9억 <TEX>$m^3$</TEX>이며, 이는 전체 농업용수 지하수 이용량의 약 34.9%에 해당된다. 충주지역에서는 수막재배지 1 ha 당 1일 지하수 배출량이 <TEX>$805m^3$</TEX> 미만일 것으로 추정되었다. 이 지역에서의 2011년~2012년 겨울철 수막재배 일수 108일을 적용하면, 면적 대비 국내 수막재배지의 지하수 이용량은 전체 농업용수 지하수 이용량의 55% 미만일 것으로 추정된다. Korean agricultural areas that employ water curtain cultivation (WCC) have recently suffered extensive groundwater shortages due to an increase in the number of facilities. The primary focus of this study is to measure the daily groundwater use and discharge rates in the Cheongweon and Chungju pilot areas, while the second focus is to estimate the total amount of groundwater used in WCC areas nationwide in Korea. Taking into consideration several factors, including motor type, outflow abilities of wells, records of daily minimum temperatures below <TEX>$0^{\circ}C$</TEX>, and the number of running wells according to weather variations, we estimated that <TEX>$53,138m^3/ha$</TEX> of groundwater had been used in the 4-hectare Cheongweon pilot area during the winter period of late 2011 through early 2012. On a prorated areal basis, we can calculate that the total groundwater used nationwide was 0.57 billion <TEX>$m^3$</TEX> in WCC areas of <TEX>$10,746m^2$</TEX>. This value is equivalent to 33.7% of the total agricultural groundwater use (1.69 billion <TEX>$m^3$</TEX>) in Korea. During 9-22 February 2012, the daily water discharge rate in the 4-ha Cheongweon pilot area ranged from 2,079 to <TEX>$2,628m^3$</TEX>, averaging <TEX>$2,341m^3$</TEX>. Combining this value with meteorological records for 94 days with a daily minimum temperature below <TEX>$0^{\circ}C$</TEX> results in an estimated groundwater volume of <TEX>$54,990m^3/ha$</TEX> for the pilot area during the 2011-2012 winter period. The total amount of groundwater used nationwide in WCC areas would then be 0.59 billion <TEX>$m^3$</TEX>, equivalent to 34.9% of the total agricultural groundwater use in Korea. In the Chungju area, the groundwater discharge rate was estimated to be less than 805 <TEX>$m^3$</TEX>/ha. This value, combined with weather data for 108 days with a daily minimum temperature below <TEX>$0^{\circ}C$</TEX> in this area, can be applied to infer that the total groundwater volume used in WCC areas nationwide is no more than 55% of the total agricultural groundwater use in Korea.