지하수저류댐(지하댐) 종합정리 - GeoWith 지질및지반-005

지하수저류댐(지하댐) 종합정리

1. 정의

지하수저류댐(지하댐)이란 투수성 대수층 내에 불투수성 차수벽(물막이벽)을 설치하여 지하수의 흐름을 차단·저류시킴으로써 지하수위 상승과 해수침입 방지를 도모하고, 계획적인 개발과 취수를 가능하게 하는 친환경 수자원 확보시설이다. 2012년 1월 지하수법 개정을 통해 지하수저류댐 설치를 위한 법적 근거가 마련되었다.

2. 출제 배경 및 필요성

기후위기로 인한 도서·해안지역의 물 부족 문제가 심화되면서, 환경부와 한국수자원공사(K-water)는 2012년부터 지하수저류댐 설치사업을 추진하고 있다. 제4차 지하수관리기본계획(2022~2031)에는 80개소의 후보지점이 반영되는 등 정책적 중요도가 높아지면서, 기술사 시험에서도 원리·유형·설계기준·국내 사례가 다양한 각도로 반복 출제된다.

3. 원리(제도체계)

지하수저류댐은 투수성 대수층을 향해 불투수성 차수벽을 지중에 연속으로 시공하여 지하수 흐름을 차단하고, 벽체 상류측에 지하수를 저류시키는 원리로 작동한다. 기능상으로는 지하수 유출을 차단하는 둑형(흐름차단형) 지하댐과, 해안 대수층에서 담수-염수 경계를 유지해 해수침입을 막는 염수차단형 지하댐으로 나뉘며, 해안 부근에서는 두 기능이 중복되는 경우가 많다.

4. 유형 및 특성

유형	특성
지표하형	차수벽 상단이 지표면 아래에 위치, 저류공간이 전량 지하에 형성
모래저장형	투수성 매질(모래·자갈층) 자체를 저류공간으로 활용, 자연여과로 수질 양호
둑형(흐름차단형)	지하수 유출을 차단해 상류측 지하수위를 상승시키는 목적
염수차단형	해안 대수층의 담수-염수 경계를 유지해 해수침입을 방지

5. 조사방법

입지선정을 위해 대수층의 분포·두께·투수성을 파악하는 수문지질조사, 지하수위·수질조사, 차수벽 설치 위치를 결정하기 위한 기반암 심도조사(시추조사·물리탐사), 저류 가능량 산정을 위한 대수층 저류계수 조사 등을 수행한다.

6. 설계·적용

차수벽은 그라우팅, 시트파일, 지중연속벽 등의 공법으로 시공하며, 저류량은 대수층의 공극률·투수계수·저류 가능 체적을 바탕으로 2차원 유한차분모형(FDM) 등 수치해석을 통해 평가한다. 취수는 별도의 양수정을 통해 이루어지며, 국내에서는 속초시 쌍천(1998년, 2021년 추가 건설), 옹진군 대이작도(2020년), 영광군 안마도(2021년), 완도군 보길도(2022년) 등 도서·해안지역에 다수 설치되었다.

7. 특성 비교(지상댐 vs 지하댐)

지상댐은 수면이 대기에 노출되어 증발손실이 크고 수몰지역과 주민이주 문제가 발생하는 반면, 지하수저류댐은 증발손실이 거의 없고 수몰이 없어 환경영향이 적다. 다만 지하수저류댐은 별도의 양수시설이 필요해 취수·유지관리비가 지상댐보다 많이 들고, 저장된 물의 양을 정확히 파악하기 어렵다는 단점이 있다.

8. 문제점 및 대책

저류량 산정의 불확실성, 차수벽 시공 품질에 따른 누수 문제, 장기 유지관리 체계 미흡이 실무상 문제로 지적된다. 이에 대한 대책으로 정밀 수문지질조사와 수치해석 기반 저류량 평가체계를 고도화하고, 차수벽 품질관리기준을 강화하며, 계측을 통한 장기 모니터링체계를 구축하는 방향으로 개선이 이뤄지고 있다.

9. 최신기술 동향

제4차 지하수관리기본계획(2022~2031)에 80개소 후보지점이 반영되어 도서·해안지역을 중심으로 지하수저류댐 설치가 확대되고 있다. 안마도처럼 기설치된 해수담수화시설과 연계하거나, 보길도처럼 기존 저수지와 연계해 저수율이 일정 수준 이하로 내려갈 때 가동하는 방식 등 운영 형태도 다양화되고 있다.

10. 결론

지하수저류댐은 수몰과 증발손실이 없는 친환경 수자원 확보시설로 도서·해안지역의 물 부족 대응에 효과적이나, 정확한 저류량 평가와 장기 유지관리 체계 구축이 함께 이루어져야 한다. 지질및지반기술사는 대수층 특성 조사부터 차수벽 설계, 시공 후 유지관리까지 전 과정을 이해하고 있어야 한다.

지금까지 지하수저류댐(지하댐)을 살펴봤습니다. 기술사 답안에서는 지상댐과의 장단점을 표로 비교하고, 국내 시공사례를 근거로 제시하면 채점자에게 논리적 완결성을 효과적으로 전달할 수 있습니다.

본 콘텐츠는 AI의 도움을 받아 직접 기획하고 작성되었습니다.