연구 지역은 광역 상수도 보급률과 간이 상수도 보급률이 저조하여 생활용 지하수 시설 수와 이용량이 가장 높은 분포를 갖고, 농촌 지역의 특성으로 인해 농업용 지하수 시설 수와 이용량이 지속적인 증가 추세를 보이고 있다.
연구 지역 지하수 중 일부 시료의 높은 ORP 값은 강우의 직접 유입이나 지표수 유입을 시사하고, TDS 분포에 의하면 담수 범위에 속한다. pH와 ORP 관계에서 연구 지역 지하수는 전이 환경보다 낮은 영역에 도시되며, 약 산성 내지 약 알칼리성의 산화 및 환원 환경에 놓여 있고, pH가 증가함에 따라 환원 환경으로 전이되는 특성을 갖는다.
변성퇴적암류에서의 높은 pH 분포는 석회질 함유, 석회암 및 백운석으로 구성되어 있는 지질학적 특성과 화강암류에 비해 지구화학적 풍화에 약한 특성에 기인한다.
선형 보간 법을 이용한 정규 크리깅 결과 지하수 유동은 대부분 옥천읍과 이원면의 농경지나 개발 구역으로의 확대가 예상된다.
변성퇴적암 지하수에 함유된 Ca2+, Mg2+ 및 HCO3- 등은 변성퇴적암류를 조성하는 석회질, 석회암 및 백운석 등의 영향으로 인하여 화강암 지하수에서 보다 높은 조성을 나타내고, K+ 또한 변성퇴적암 지하수에서의 높은 조성을 보이는 이유는 점토 광물을 다량으로 함유하는 이질 기원으로서 K+가 점토 광물 표면에 강하게 흡착되어진 결과가 아닌 물과의 오랜 지구화학적 반응을 통해 서서히 용존되어진 결과이다.
변성퇴적암류의 지질학적 특성 중 하나는 함탄대의 부존에 있는데, 이 함탄대에 함유된 황화 광물과의 지구화학적 반응을 통해 용존 가능성이 높은 SO42-와 대표적 황화 광물 성분인 Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn 등이 검출 한계 이하이거나 극미량으로 검출되고, 상기 성분들과의 상관 분석에서 유의성이 나타나지 않아 황화 광물과의 관련성을 찾아볼 수 없었다.
HCO3-와 SiO2와의 함량 비로 지구화학적 풍화가 진행된 광물 종을 구분했을 때, 변성퇴적암 지하수에서는 주로 탄산염 광물의 풍화가, 화강암 지하수에서는 주로 규산염 광물의 풍화가 진행되었음을 나타내었다.
분산 분석 결과로 쥬라기 화강암 지하수와 백악기 화강암 지하수는 모두 중생대에 형성된 화강암으로 화학 성분 간의 통계적 유의성이 나타나지 않는 이유는 두 화강암이 형성 시기만 다를 뿐 조성 암종이 유사하기 때문이며, 변성퇴적암 지하수가 Ca2+, Mg2+, K+, HCO3-, SiO2 등에서 두 화강암 지하수와 통계적 유의성을 나타내었다.
요인 분석 결과로 Ca2+, Mg2+, Na+, SO42-, Cl-, NO3- 등은 요인 1의 구성 성분으로 추출되었고, HCO3-은 요인 2의 구성 성분으로 추출되었으나 HCO3-를 요인 1의 구성 성분으로 가정해 보면, 연구 지역 지하수의 지구화학적 특성을 결정하는 주요한 요인은 탄산염 광물의 지구화학적 작용과 인위적 성분의 대수층 유입 등으로 분석되었다.
Piper’s 도표에 의하면 지하수 유형은 다양한 유형을 보이는데, 대부부 양이온에서는 Ca2+에, 음이온에서는 HCO3-에 도시되어 탄산염 광물의 지구화학적 작용이 진행되었음을 알 수 있다. 그러나 요인 분석 결과에서 Cl-, NO3- 등이 요인 1로 추출되고 있어 (Cl+NO3)형으로 진화되는 지하수가 나타나는 것은 인위적 성분의 영향도 크게 받고 있음을 의미한다.
연구 지역 지하수의 경도, SAR, %Na, RSC 등의 결과로 판단해 볼 경우, 일반적인 용수나 관개 용수로서의 활용 가능성은 적합하다.
연구 지역 다수의 지하수에서 Cl-과 더불어 NO3-로 인한 오염이 진행된 것으로 볼 때 국내외 농촌 지역을 대상으로 한 지하수의 지구화학적 특성 및 오염 특성과 일치하는 결과를 나타낸다.

The distribution of high pH in metasedimentary rocks is caused by the geologic characteristics that contain compounds of calcium and consist of limestone and dolomite and the characteristics which are more vulnerable to geochemical weathering than granites.
Ca2+, Mg2+ and HCO3- contained in groundwater of metasedimentary rocks have found to be higher than those in groundwater of granite under the influence of compounds of calcium, limestone, and dolomite composing metasedimentary rocks. And K+ is high in groundwater of metasedime- ntary rocks because it is the inhomogenous origin containing a lot of clay minerals and has slowly been dissolved through long geochemical responses to water, not the result that it has strongly been adsorbed on the surface of clay minerals.
A classification of mineralogy that geochemical weathering is arranged due to rains containing HCO3- and SiO2 has found that weathering of carbonate minerals is usually found in groundwater of metasedimentary rocks and weathering of silicate minerals is usually done in that of granites.
The result of variance analysis did not show the statistical significance among chemical components as granitic groundwater of the Jurassic and Cretaceous periods was all formed in the Mesozoic period because the formed rock types were similar and the timing of the formation of two rocks was just different from each other. And groundwater of metasedim- entary rocks has found to be statistically similar to that of the two granites in Ca2+, Mg2+, K+, HCO3-, and SiO2.
As the result of a factorial analysis, Ca2+, Mg2+, Na+, SO42-, Cl-, and NO3- was extracted as the constituents of factor 1 and HCO3- was done as that of factor 2. However, the assumption that HCO3- is a constituent of factor 1 was analyzed that the key factors which determine the geochemical characteristics of groundwater in the study area are the geochemical action of carbonate minerals and inflow of artificial components into the aquifer.
According to Piper''s diagram, groundwater shows various types. Most of them can be found that the geochemical action of carbonate minerals was arranged as Ca2+ is shown in cations and HCO3- is done in anions. However, groundwater that is changed to the (Cl+NO3) type means that it is very much influenced by the artificial components as Cl- and NO3- is extracted as factor 1 in the result of the factorial analysis.
Judging from the results of the hardness, the sodium adsorption ratio, %Na, and RSC of groundwater in the study area, the possibility of ground water to be utilized as general water or irrigation water is suitable.
Pollution of groundwater in many study area due to Cl- and NO3- shows the result that accords with the geochemical and pollution characteristics of groundwater targeting the domestic and overseas rural areas.