경상북도 문경 부근에 위치하는 폐광산인 단붕탄광의 폐석장에서 유출되는 산성광산수의 조성변화를 보기 위하여 1995년 장마 전, 후 및 1997년 장마 전에 하천수와 퇴적물을 채취하여 금속원소의 함량을 분석하였다. 건기 동안에 폐석장 내에서 누적된 황철석의 산화산물이 강우량의 증가에 의해 유출됨으로써 장마 전보다 장마후에 하천수의 pH가 낮아지고 금속농도가 증가하였다. 2년의 시간이 경과한 후는 pH가 1이상 낮아졌으며 금속농도는 2배 이상 증가하여 산성광산수에 의한 오염의 진행이 심화되고 있음을 나타냈다. 적색과 백색으로 나타나는 Fe와 Al수산화물 및 황산염 등의 침전물의 공간적인 분포도 산성광산수의 조성변화를 반영하여 변화하였다. 1995년에 비해 1997년에는 적색침전물이 더 멀리까지 분포하고 백색침전물은 1995년도에는 발견되지 않던 하류까지 확장 분포하였으며 이들 침전물에 결합된 금속이온들의 함량도 수배 내지 수십 배 증가하였다.

부산 석대 생활폐기물 매립지는 1987년 6월부터 1993년 5월까지 만 6년간 사용된 중간규모의 매립장이다. 매립장에 분포하는 안산암질암과 유문암질암에는 절리와 단층이 발달되어 있다. 1996년 7월과 1997년 6월에 2차에 걸쳐 침출수, 하천수 및 지하수의 수질을 조사한 결과 침출수와 하천수의 수질은 농도가 약간 감소되었으나, 지하수 수질은 더 악화되었다. 석대매립지의 지하수 오염은 충적층에 개발된 천층지하수는 물론이고, 150m 심도의 암반지하수들도 오염이 심화되어 있다. 침출수에 의한 지하수 오염범위는 매립장 경계에서 서쪽으로 약 500 m 정도, 남쪽으로 약 1 km 정도 까지이다. 석대 매립지 주변 수질의 오염제어를 위해서는 매립지 일윈에 감시정 및 채수정의 개발, 침출수처리장 건설, 기존의 지하 차수벽시설 보완작업 등이 필요하다.

부산 석대 폐기물 매립지에서 1996년 7월중 전기비저항탐사를 실시하였다. 매립지 내부에서는 쌍극자탐사 4측선과 슐럼버져 수직탐사 7측점이 수행되었으며, 매립지 전방지역에서는 수직탐사 2측점이 수행되었다. 자료의 해석결과, 매립지 내부에서는 l0Ωm이하의 낮은 비저항값을 가지는 층이 지표하 50m 까지 나타났으며, D 블록의 경우는 다른 블록들보다 이러한 저비저항대가 약 2~10 m 정도 두껍게 나타났다. 이 지역의 기반암 심도와 매립고를 고려할 때, 매립지 내부에서는 침출수에 의한 기암의 오염은 진행되지 않았으나 풍화대는 오염된 것으로 판단된다. 그러나 A, B 블록에서 N$70^{\circ}$W의 주향을 가지는 소규모의 단층이 쌍극자탐사자료에 확인되어, 추후 기반암의 침출수오염 가능성을 배제할 수 없다. 또한 다른 블록들에 비하여 D 블록의 지충오염 정도가 가장 심한 것으로 나타났는데 이는 침출수의 주 유동방향이 D 블록을 향하고 있기 때문인 것으로 생각된다. 한편, 매립지 전방지역에서는 비저항자료에 의한 지층의 침출수오염 징후는 발견되지 않았다.

석대동 매립장은 부산광역시에서 1987년부터 93년까지 발생한 생활폐기물을 매립한 곳으로 산간매립에 속한다. 매립장 표면의 토양특성과 식생 분포를 근거로 12구역으로 나누고 디스크-장력 침투계 (Disc Tension Infiltrometer)로 불포화대 수리 특성을 추정하였다. 추정된 매립장 상부의 복토된 토양은 2.2$\times$$10^{-4}$~8.1$\times$$10^{-3}$ cm/sec 범위의 포화수리전도도를 갖는다. 이 값을 근거로 순침투율을 추론하면 939 ㎥/day이다. 주변에서 유입되는 지하수가 없거나 폐기물에서 수분 발생이 없다고 가정할 때 순침투율을 근거로 일침출수 발생율을 추정할 수 있다. 유사적 수문현상에 관한 모델들을 이용하여 침출수 수위상승과 산간매립장 옆 사면과 매립장 하부를 통한 침출수 누출율을 분석하였다.

방사성폐기물의 지하심부 처분을 위한 수리지구화학적 기초자료를 얻기 위하여 국내 화강암질암을 대수층으로 하는 지표수 및 지하수를 대상으로 시료채취와 문헌조사를 통하여 dataset을 구축하였다. 심도에 따른 용존물질의 절대 및 상대함량과 거동특성을 통계적으로 파악하고 지하수의 화학적 조성의 원인이 되는 물-암석반응을 열역학적 해석과 결부하여 규명하였다. 화강암질암 대수층에서 총용존물질량은 심도에 따라 통계적으로 유의하게 증가함으로써 심부로 갈수록 물-암석반응을 많이 거친 물이 존재함을 나타낸다. 지하수의 조성은 초기의 $Ca^{2＋}$－(C $l^{－}$＋S $O_4$$^{2－}$ ) 또는 $Ca^{2＋}$-HC $O_3$$^{－}$ 유형에서 시작하여 점차 $Ca^{2＋}$-HC $O_3$$^{－}$ 유형을 거친 후 최종적으로 $Na^{＋}$-HC $O_3$$^{－}$ 또는 $Na^{＋}$－(C $l^{－}$＋S $O_4$$^{2－}$ ) 유형으로 진화하는 경향을 보인다. 이러한 특징은 $Ca^{2＋}$, $Na^{+}$ , $SiO_2$(aq)가 대표하는 다음의 세 가지 기제에 의하여 설명이 가능하다. 1) 천부지하수의 화학조성을 조절하는 가장 주된 반응은 방해석의 용해이나 중간지하수를 거치면서 방해석 포화상태에 이르러 광물상으로 침전되며 심부지하수에서는 $Ca^{2＋}$의 함량이 감소한다. 2) 심부지하수에서는 사장석의 용해가 주도적인 반응으로 작용하며 $Na^{＋}$를 공급하므로써 함량을 증가시킨다. 3) 중간 및 심부지하수에서는 kaolinite-smectite 또는/그리고 kaolinite-illite 간의 반응이 평형에 도달함으로써 용존 $SiO_2$(aq) 함량을 유지시키며 또한 이들 반응은 심부지하수에서 $Mg^{2＋}$ 및 $K^{＋}$가 결핍되는 현상의 중요한 원인이 된다.

국내 화강암질암내 지하수와의 대수층 지질 및 온도에 따른 지구화학적 특징 차이를 살펴보기 위하여 변성퇴적암류내 지하수와 온천수를 택하였다. 변성퇴적암류를 대수층으로 하는 지하수 내의 $Na^+$ 함량은 화강암질암에 비하여 통계적으로 낮다. 또한 화강암질암의 지하수와는 달리 변성퇴적암류의 지하수는 심부에서도 방해석의 거동에 의해 지하수의 화학조성이 조절됨으로써 $Ca^{2+]$-${HCO_3}^-$ 유형에 속한다. 이는 변성퇴적암류의 대수층 암석에 사장석의 함유량이 극히 적은 것에 기인한다. 요인분석 결과, 변성퇴적암류의100~300 m 심도의 지하수는 1) 방해석 및 Mg-탄산염암의 용해, 2) 백운모의 용해에 의하여 kaolinite가 illite로 전환되는 반응, 3) 지표에서 유입된 형태로 존재하는 $Na^+$ 등의 세 가지 요인으로 압축된다. 화강암질암과 변성퇴적암류에 대하여 도출된 판별함수는 약 81.8%의 판별력을 보였으며 이 판별식에 사장석이 주구성광물로 존재하는 화산암질 지하수를 적용한 결과 모두 화강암질암 그룹에 속하였다. 한편 온천수는 상대적으로 심도가 낮음에도 불구하고 화강암질암의 심부지하수와 유사한 화학적 특징을 보임으로써 고온으로 인해 주변 광물과의 반응이 활성화되었음을 나타낸다.

지하수 오염에 대한 광역적인 취약성 평가를 하기 위한 DRASTIC 시스템은 미국 EPA (Environmental Protection Agency)에서 개발된 것으로 지하수위, 충진률, 대수층 매체, 토양 매체, 지형 경사, 비포화대 매체, 수리전도도 등 수리지질학적 요소들을 이용하여 지하수 오염 취약성을 상대적으로 평가하기 위한 표준화된 시스템으로 현재 널리 사용되고 있다. DRASTIC 시스템을 사용하여 분석된 지하수 오염 취약성 결과는 취수정 혹은 관측공의 위치선정, 쓰레기 매립지 적지선정, 지하수와 관련된 토지 이용 등에 기초자료로 이용될 수 있다. 본 연구는 이러한 DRASTIC 시스템을 적용하기 위해 GIS(Geographic Information System)를 이용하여 영광군 지역의 지형, 수계, 우물, 지질, 토양, 토지이용 등 수리지질학적 요소들에 대한 공간 데이터베이스를 구축하였고, 이러한 공간 데이터베이스를 GIS의 중첩기 법을 이용하여 분석하여 광역적인 지하수 오염 취약성에 대한 상대적인 분석치를 얻고 이를 도면으로 작성하였다.