본 연구는 강원도 소규모 급수시설의 취수원인 계곡수에 포함된 자연 유기물질의 생성 특성과 질산성 질소 오염원 인자 판별을 위하여 강원도 소규모 마을 단위의 상하수도 급수 시설이 없는 Sand댐 적지 후보지 특정 지역을 대상으로 분석하였다. 자연 유기물질의 분자량 분포 변화와 HS-Diagram을 이용한 휴믹 물질의 특성 변화를 분석하기 위하여 HPSEC(High-Performance Size-Exclusion Chromatography) 기술을 응용한 LC-OCD(Liquid Chromatography-Organic Carbon Detection)를 이용하였으며(최일환, 정유진, 2008), 지하수 및 하천 내 질산성 질소 오염원 인자 판별은 질산염의 질소 안정동위원소를 이용하여 분석하였다. 질산염 질소 안정동위원소 값은 크게 화학비료, 토양 유기물, 가축분뇨 등에 영향을 받는다. 질소 안정동위원소의 화학비료는 -1~+2 ‰, 토양기원은 약간 무거운 +4~9 ‰, 가축분뇨는 가장 무거운 +8~16 ‰ 값을 가진다. 오염원 인자별 질소 안정동위원소 값이 서로 유사한 경우가 있어 질소 안정동위원소만으로 질산성 질소 기원을 추정하는데 어려움이 있다(Xue et al., 2009). 이러한 질산성 질소 오염원 정보는 수문 지질학, 지질학, 기후, 그리고 농업 활동과 관연이 있는 농촌지역 등이 많다. 질산성 질소 오염원 기원 파악은 안정동위원소-질량분석기를 이용하여 분석하였으며, 표준물질은 IAEA (5mg/L)를 사용하여 시료와 함께 측정하였다. 표준물질의 비의 평균값은 ± ‰(N=3)으로 나타나고, 비의 평균값은 ± ‰범위내로 나타난다(김영철, 김윤석, 2016). 분석결과 LC-OCD 크로마토그램에서 정량화된 5개의 피크 bio-polymer, humic, building blocks, neutrals, Acids 성분에 대한 공정별 구성비율 변화 조사결과, biopolymer, humic, building blocks이 상대적으로 약간 높으며, acids와 neutrals가 상대적으로 조금 낮게 나타난다. 연구대상지역의 10개 시료 채취지점 중, 1개 지점(MR-2-3)에서 저분자의 neutrals가 상대적으로 높게 나타났다. 특정 오염원 추적을 위한 질소/산소 안정동위원소에서는 지하수 관정 1개지점(MR2-4)을 제외한 대부분의 지점에서는 화학비료계에 의한 영향으로 분석되어, 계곡 주변 농경지 토양에 의해 영향을 받는 것으로 분석된다. 본 연구에서는 향후 Sand댐 적정 부지 선정 절차에 있어서 NOM의 특성 규명 및 분자량 크기별 변화 모니터링에 대한 LC-OCD분석과 산소/질소 안정동위원소 오염원 추적 기술의 적용 가능성을 제시하였다. 
감사의 글: 본 결과물은 환경부의 재원으로 한국환경산업기술원의 수요대응형 물공급 서비스사업의 지원을 받아 연구되었습니다(과제번호: RE20191095).