이번 연구는 2001년 제주도 ‘수문지질 및 지하수자원 종합조사’를 통해 약 18년으로 추정됐던 제주 지하수 생성연령을 최신 모니터링 자료와 과학기법으로 정밀하게 재산정한 것이다. 생수 업계에서 생성연령을 과학적으로 규명한 사례는 드물며, 이는 제주삼다수의 품질 경쟁력과 수원지 관리의 투명성을 보여주는 중요한 지표로 평가된다.

제주개발공사는 고려대학교 윤성택 지구환경과학과 교수 연구팀과 함께 2016~2020년, 2022~2023년 총 7년에 걸쳐 수집한 강수·지하수의 안정동위원소(δ¹⁸O, δD), 환경추적자(CFCs, 삼중수소) 및 수화학 자료를 통합 분석해 지하수의 함양고도, 이동 경로, 체류시간을 산정했다. 안정동위원소는 빗물이 유입된 고도를 파악하는 데 활용되며, 환경추적자는 지하수 속 미량 물질을 분석해 물의 이동 특성과 경로를 추정하는 지표다. 연구진은 이러한 자료를 지하수의 생성연령을 계산하는 연령모델에 적용해 제주삼다수의 생성 과정과 수리학적 특성을 종합적으로 규명했다.

제주삼다수 지하수의 지하 이동경로 이미지와 삼다수 제품

다중 환경추적자 자료를 상호 검증해 연령모델에 적용한 결과, 제주삼다수의 근원이 되는 빗물은 한라산 국립공원 내 해발 1,450m 이상 고지대에서 함양되는 것으로 확인됐으며, 지하수의 평균 체류시간은 약 31년으로 산정됐다.

이는 한라산에 내린 빗물이 30여 년간 자연 정화 과정을 거쳐 제주삼다수의 원수가 된다는 사실을 과학적으로 입증한 것이다. ‘31년’의 생성연령은 국내 생산 생수 중 최장 수준으로, 제주삼다수의 수원지 안정성 및 프리미엄 품질 경쟁력을 뒷받침한다.

또한 취수원 주변 지하수의 수화학 자료를 통계적으로 분석한 결과, 외부 오염원이 없는 고지대 함양지역에서의 흐름을 확인하였고, 취수 대수층은 매우 안정적인 수질 환경을 유지하고 있는 것으로 나타났다.

제주개발공사는 기후위기 시대 안정적인 수원지 관리를 위해 인공지능(AI)을 활용한 장기 지하수위 예측기술도 개발했다. 2012~2023년 12년간 축적된 강수량·취수량·지하수위 자료를 기반으로 딥러닝(LSTM·GRU)과 인공신경망(ANN) 모델을 적용하고, 각 모델의 예측값을 결합하는 앙상블 기법을 도입해 예측 정확도를 높였다. 그 결과 건기(11~5월) 1개월 후 지하수위 예측 정확도는 96%, 3개월 예측 정확도는 72% 이상을 기록했으며, 향후 가뭄 대응과 취수량 조절 등 실질적 수원지 관리에 활용될 전망이다.

백경훈 제주개발공사 사장은 “제주삼다수의 생성 연령을 최신 과학기법으로 다시 산정해 국제 학술지에 게재한 것은, 수원지 정보를 더욱 투명하게 공개하고 품질 신뢰도를 강화하기 위한 노력”이라며 “31년에 이르는 자연 여과 과정과 AI 기반 예측기술을 바탕으로 제주 지하수를 책임 있게 관리하며 소비자에게 항상 믿을 수 있는 물을 제공하겠다”고 말했다.