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[IT뉴스]바닷물보다 4배 짜다…중국 물 오염시킨 ‘고염수’, 한국 서해안도 ‘위험’[후암동 논문 연구소]

온카뱅크관리자

2026-05-22 21:17:29

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 [게티이미지뱅크]
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 [헤럴드경제=장윤우 기자] 수십만 년 전 땅속에 갇힌 옛날 바닷물이 지금 중국 해안 지하수 오염의 주범이라는 연구 결과가 나왔다.
 최근 공개된 국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 12권 제21호에 따르면, 중국 해양대학교 정톈위안 교수팀은 2019~2020년 중국 해안 2100여 개 우물에서 채취한 지하수 샘플을 분석한 결과, 해안 지하수 오염 면적의 66%가 수만 년 전 지층에 갇힌 고염수에 의한 것이라고 밝혔다. 현재 바다에서 침투하는 염수는 34%에 불과했다.
 수만 년 전 바닷물이 땅속에 갇힌 이유
 지구는 수만 년을 주기로 빙하기와 온난기를 반복한다. 빙하기가 끝나고 기온이 오르면 빙하가 녹아 해수면이 올라간다. 이때 바닷물은 지반이 낮은 해안 퇴적층으로 스며든다.
 이후 해수면이 다시 낮아져도 점토층이나 불투수층이 위를 덮어버리면 이미 스며든 바닷물은 수만 년이 지나도 빠져나오지 못한다. 연구팀이 ‘고염수’라고 부르는 매우 높은 염도를 가진 물이다.
 연구팀에 따르면 이 고염수의 농도는 현재 바닷물과 비교가 안 될 만큼 높다. 중국 북부 해안 대수층에서 채취한 고염수의 염분 농도는 리터당 144.6g을 초과했다. 현재 바닷물 염분 농도(리터당 약 35g)의 4배가 넘는 수치다.
 보하이해(渤海) 연안이 특히 심각하다. 지금으로부터 약 7만~3만9000년 전 해수면이 낮아지던 시기에 보하이해는 사실상 내륙의 거대한 소금 호수로 변했다. 증발이 이어지면서 염도가 점점 높아졌고, 그 소금물이 지반 속으로 스며들어 굳었다.
 지하수 과다 사용이 고염수를 깨운다
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 <img alt="중국 해안선(가운데 지도)을 따라 지정된 8개 핵심 지역(A~H)의 지하 단면을 통해, 바닷물이 내륙 지하수로 얼마나 흘러들어왔는지 확인할 수 있다. 지도의 붉은색 선에 해당하는 단면도를 보면, 무분별한 지하수 개발과 가뭄 등으로 인해 담수(노란색) 구역으로 바닷물(녹색)이 밀고 들어오는 현상이 뚜렷하게 나타난다. [국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 12권 제21호]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/22/ned/20260522211156578nosz.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="VOSJCWmj5f" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/22/ned/20260522211156578nosz.jpg" width="658">
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 중국 해안선(가운데 지도)을 따라 지정된 8개 핵심 지역(A~H)의 지하 단면을 통해, 바닷물이 내륙 지하수로 얼마나 흘러들어왔는지 확인할 수 있다. 지도의 붉은색 선에 해당하는 단면도를 보면, 무분별한 지하수 개발과 가뭄 등으로 인해 담수(노란색) 구역으로 바닷물(녹색)이 밀고 들어오는 현상이 뚜렷하게 나타난다. [국제학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances) 12권 제21호]
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 고염수가 땅속에 있다고 해서 문제가 되지는 않는다. 자연 상태에서는 해수와 담수의 경계가 비교적 안정적으로 유지되기 때문이다. 지하수를 지나치게 뽑아 쓰기 시작하면 상황이 달라진다.
 지하수를 과도하게 퍼 올리면 지하 수위가 낮아지고, 담수가 바닷물을 밀어내는 압력이 사라진다. 그러면 반대로 소금물이 담수 쪽으로 밀려 들어온다.
 연구팀이 조사한 보하이해 연안에서는 지하수 우물의 70.4%가 수위가 해수면보다 낮은 상태였다.
 보하이해 연안에서는 고염수가 해안에서 약 90㎞ 안쪽까지 침투한 것으로 확인됐다. 피해 면적은 랴오닝·허베이·톈진·산둥·장쑤 등 북부 해안이 전체의 86.2%를 차지했다.
 연구팀은 고염수를 확인하기 위해 염소 이온 농도와 산소 동위원소 비율을 함께 분석했다. 현재 바닷물과 섞인 지하수는 두 값이 비례해서 올라가는 패턴을 보인다.
 반면 고염수는 수만 년에 걸친 증발·농축 과정을 거쳐 독특한 화학적 특성을 갖는다. 두 값의 궤적이 어긋나는 정도, 즉 ‘편차비’가 1에 가까우면 현재 해수 침입, 1보다 훨씬 크면 고염수 침입으로 진단한다.
 채취한 샘플의 편차비는 46.65였다. 채취한 지하수의 염소 이온 농도는 리터당 9만6000㎎을 넘었다. 연구팀은 이 방법이 정밀 모니터링 인프라가 갖춰지지 않은 개발도상국에서도 적용할 수 있는 저비용 진단 도구라고 평가했다.
 현대 해수 침입도 엄연한 현실…한국 서해안도 위험
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 현재 바닷물의 침투 역시 무시할 수 없는 문제다. 옛날 바닷물이 아닌 현재의 바닷물이 침투하는 경우는 지하수 사용량을 줄이거나 인공 차수벽을 세우는 방법으로 어느 정도 막을 수 있다. 실제로 중국 산둥반도에서는 1985년부터 지하 차수벽 8곳을 세워 현대 해수 침입을 억제해 왔다.
 한국도 현대 해수 침입 문제에서 자유롭지 않다. 지형이 평탄하고 농업용 지하수 사용이 많은 서해안이 특히 취약한 것으로 알려져 있다.
 국내 연구에 따르면 서해안은 전국 해안 가운데 염수 침투가 가장 심각한 지역으로, 지속적인 농업용 지하수 과다 사용이 주요 원인으로 지목된다.
 고염수 문제는 현대 해수 침입보다 대응이 훨씬 어렵다. 땅속 깊이 넓은 면적에 이미 퍼져 있기 때문이다. 연구팀은 고염수 침입 대응을 위해서는 지하수 사용 자체를 줄이고 심부 우물 개발을 제한하며 담수 자원을 유역 단위로 재배분하는 수준의 협력이 필요하다고 강조했다.
 한편, 연구팀은 이 문제가 중국에만 국한되지 않는다고 봤다. 과거 해수면 변동으로 두꺼운 해양·하천 퇴적층이 쌓인 지역은 갠지스·브라마푸트라 삼각주, 나일 삼각주, 메콩 삼각주 등 전 세계 곳곳에 있다.
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 참고논문
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 DOI : 10.1126/sciadv.ady2322
 DOI : 10.9719/EEG.2022.55.6.671
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