• 지구물리와물리탐사
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• 제16권3호
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• pp.180-189
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• 2013

물리탐사는 금속광상에서 광화대를 탐사하는데 효율적인 방법으로 국내 외에서 전략광물자원을 개발하기 위하여 널리 이용되고 있다. 물리탐사 결과로부터 광화대를 정확하게 해석하기 위하여 암석의 물리적 특성을 이해하는 것이 매우 중요하다. 따라서 이 연구는 국내 대표적 스카른 광상인 가곡광산의 광석 및 모암을 대상으로 실내에서 다양한 물성을 측정하였으며, 그 결과로부터 가곡 스카른 광상을 구성하는 지층의 물리적 특성을 파악하고자 하였다. 암석시료는 시추코어 및 노두에서 채취하였으며, 시료의 물성은 실내 암석물성 측정시스템을 이용하여 밀도, 대자율, 전기비저항, 광대역 유도분극을 측정하였다. 그 결과 광석은 모암에 비하여 낮은 전기비저항과 높은 대자율 및 밀도를 보였으며, 광대역 유도분극에서 큰 위상과 특정한 임계주파수가 나타났다. 광석의 광대역 유도분극 측정 자료를 Cole-Cole 역산을 통하여 얻은 충전성과 시간상수로부터 황화광물의 함량과 입자의 크기를 추정할 수 있어 스카른 광상 탐사에서 유용할 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권3호
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• pp.93-108
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• 2013

This study is aimed to prepare the effective detail survey methods(Phase II) of abandoned metal mines through the contamination assessment for mine types and facilities in the abandoned metal mine areas. The study sites of 12 abandoned mines are located in Gyeonggi-do and Gangwon-do and those were chosen among 310 sites that the Phase II survey was conducted from 2007 to 2009 after considering the results of Phase I for abandoned mines scattered all over the country. 12 study sites were classified into four types; Type I sites only have pit mouth. Type II sites have pit mouth and mine-waste field. Type III sites have pit mouth and tailing sorting field. Type IV sites have pit mouth, tailing sorting field and concentrator(s). In forest land, paddy soil and farm land of Type I, As and Cd were showed average concentration, and Cu and Pb were high on the pit mouth area in one mines where the pit mouth was developed within 500 m. In the mines of Type II, Cu and Pb were showed average concentration too, but As and Cd were slightly high in pit mouth and mine-waste field. The mines of Type III which had grinding particle process through physical separation milling or hitting showed similar tendency with Type II. However, mines of Type IV pit mouth, mine-waste field and showed various results depending on defining the contamination sources. For example, if contamination source was pit mouth, the mixed results of Type I, II, II were showed. In tailing sorting field which was regarded as the most important source and having high mobility, however, if there were no facilities or it was difficult to access directly, field sampling was missed occasionally during phase I and phase II survey. For that reason, the assessment for tailing sorting field is missed and it leads to completely different results. In the areas of Type I mines, the concentration of heavy metals exceeded precautionary standards of soil contamination or not within 1,000 meters of pit mouth. Nickel(Ni) was the largest factor of the heavy metal contamination in this type. The heavy metals except Arsenic(As) were shown high levels of concentration in Type II areas, where pit mouth and mine-waste field were operated for making powder in upriver region; therefore, to the areas in the vicinity of midstream and downstream, the high content of heavy metals were shown. The tendency of high level of heavy metals and toxic materials contained in flotation agent used during sorting process were found in soil around sorting and tailing field. In the abandoned-pit-mouth area, drygrinding area and tailing sorting field area, the content of Cupper(Cu) and Zinc(Zn) were higher than other areas. Also, the contaminated area were larger than mine reclamation area(2,000 m) and the location of tailing sorting field was one of the important factors to estimate contaminated area.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.28-39
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• 2011

본 고는 토양세척-폐수처리-처리수재활용의 친환경공정순환시스템에 대한 이론적인 조사와 국내외 실제적용사례를 조사하였다. 광산폐기물에 함유된 이동성과 용해성이 큰 비소 및 독성 중금속들은 주변 토양 및 지하수를 오염시킬 수 있기 때문에 오염토양은 적절하게 처리되어야 한다. 국내외에서 비소와 중금속 오염토양에 시도되었거나 성공한 기술은 반응벽체(reactive barriers) 및 복토(encapsulation), 고형화(solidification)/안정화(stabilization), 토양세척(soil washing), 식물정화기법(phytoremediation) 등이 있는데, 이 중 본고는 용액을 사용하여 토양으로부터 오염물질들을 제거하는 물리화학적인 기술인 토양세척에 대해 다루었다. 토양세척의 한가지 큰 문제점은 처리 후에 폐수가 대량으로 발생한다는 것이고, 이 폐수에는 세척용액의 리간드와 결합한 오염물질들이 함유되어 있기 때문에 추가적인 처리공정이 필요하다. 그 처리기술에는 오염물질과 세척용액의 특성에 따라 다양한 물리, 화학, 생물학적 처리가 있는데, 그 중에서 화학적 처리기술인 침전/공동침전법, 멤브레인막여과법, 흡착처리법, 이온교환처리법, 동전기처리법에 대해서 본문에 자세히 언급하였다. 마지막으로 각각의 처리법에 따라 실제 토양세척폐수처리 및 재활용에 관한 최근 국내외 연구사례 대해 소개하였고, 이러한 기술들을 바탕으로 토양세척폐수발생문제를 해결하고 수자원절감을 통한 공정의 전반적인 비용효과를 높일 수 있을 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.54-61
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• 2008

폐금속 광산 지역 등지에서 중금속으로 오염된 지하수의 정화 및 오염 확산 방지를 위하여 투수성 반응벽체를 사용할 수 있다. 본 연구에서는 제강슬래그가 중금속 오염지하수의 이동, 확산 방지를 위한 투수성 반응벽체 충전물질로서 사용가능한지를 평가하기 위하여 카드뮴, 구리, 납에 대한 이동성을 평가하였다. 중금속으로 오염된 현장의 조건을 고려하여, 1) 단일 및 혼합상태에 따른, 2) 카드뮴의 경우 초기 농도에 따른 영향을 주상실험을 이용하여 평가하였다. 또한 평형흡착을 가정한 이류-확산 방정식의 해석해를 이용하여 정량적인 평가도 수행하였다. 중금속 종류별로는 단일오염과 복합오염에 상관없이 카드뮴이 구리보다 지연정도가 적게 나타났다. 카드뮴의 지연계수는 혼합인 경우 3.94였고, 구리의 경우 단일에서는 40.3, 혼합에서는 25였다. 카드뮴과 구리의 지연정도의 차이는 전기음성도에 의한 친화력이 다르기 때문으로 판단된다. 전기음성도가 비슷한 구리와 납의 경우 비슷하게 파과가 진행되었지만, 납의 경우 파과가 진행되다가 유출수에서의 농도가 현저하게 줄어 나타난데 반해 구리는 파과진행 후 유출수에서 초기 농도보다 높은 농도가 나타났다. 이는 납이 흡착되어 있던 구리를 탈착시키고 그 공간에 흡착되었기 때문이라고 사료된다. 결국 흡착되어 있던 중금속이 다른 중금속에 의하여 탈착되는 현상이 나타났다. 제강슬래그에서는 중금속이 반응하면서 흐름특성이 변화하는 것으로 나타났다. 카드뮴의 초기농도가 증가함에 따라 지연정도는 감소하여 나타났다.

• 한국환경보건학회지
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• 제37권5호
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• pp.348-357
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• 2011

Objectives: This study was conducted in order to examine the relationship between heavy metal concentrations in the soil and the level of heavy metals in the blood or urine of 216 local residents living near abandoned metal mines. Methods: Residents around abandoned metal mines were interviewed about their dietary habits, including seafood consumption, medical history, cigarette smoking, and drug history. Metal concentrations in the soil were determined by atomic absorption spectrophotometer (AA-7000, Shimadzu, Japan). Lead (Pb) and cadmium (Cd) contents in the blood or urine were analyzed by GF-AAS (AA-6800, Shimadzu). Mercury (Hg) contents in the blood were determined by means of a mercury analyzer (SP-3DS, NIC). Arsenic (As) content in the soil and urine were measured by a HG-AAS (hydride vapor generation-atomic absorption spectrophotometer). Results: The heavy metal concentrations in the soil showed a log normal distribution and the geometric means of the four villages were 8.61 mg/kg for Pb, 0.19 mg/kg for Cd, 1.81 mg/kg for As and 0.035 mg/kg for Hg. The heavy metal levels of the 216 local residents showed a regular distribution for Pb, Cd, Hg in the blood and As in the urine. The arithmetic means were 3.37 ${\mu}g$/dl for Pb, 3.07 ${\mu}g$/l for Cd and 2.32 ${\mu}g$/l for Hg, 10.41 ${\mu}g$/l for As, respectively. Conclusions: As a result of multi-variate analysis for the affecting factors on the bodily heavy metal concentrations, gender and concentration in the soil (each, p<0.01) for blood lead levels; gender and smoking status (each, p<0.01) for blood cadmium levels; gender (p<0.01) for urine arsenic levels; gender, age and concentration in the soil (p<0.01) for blood mercury levels were shown to be the affecting factors.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.19-28
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• 2009

폐금속광산과 비위생매립지로 인하여 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위해 FeS를 이용한 투과성반응벽체(Permeable Reactive Barriers; PRBs)를 이용한다면 효과적인 결과를 보일 것으로 예상되어 FeS를 PRB 매질로 사용하기 위한 연구를 수행하였다. 컬럼 실험에 앞서 반응 매질들의 중금속 제거 특성을 알바보고자 합성 나노 FeS, 원석 FeS, 경량기포콘크리트에 대하여 96시간까지 인공중금속오염지하수와 반응을 시키는 회분식 실험을 수행하였다. 3가지 매질 모두 pH 6 이상에서 평형을 이뤘으며, 합성 나노 FeS는 반응 1시간 이후부터 평형상태에 가까워졌다. 중금속 제거효율은 합성 나노 FeS가 반응 1시간에 As와 Ni를 제외한 모든 중금속 제거율이 99% 이상으로 다른 매질에 비하여 상대적으로 빠른 제거 속도와 높은 효율을 나타내었다. 컬럼실험 결과 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트로 충진된 컬럼은 회분식 실험과 같은 결과로 나타났으며, 원석 FeS로 충진된 컬럼에서는 초반에 Ni을 제외한 모든 중금속이 99%이상 제거되었으나 pH는 약 9.20에서 평형을 이루었다. 본 연구에서 나타난 결과를 종합하였을 때 다양한 중금속으로 오염되어 있는 지하수를 처리하기 위한 방법으로 별도의 pH 조절이 필요 없는 합성 나노 FeS로 피복된 경량기포콘크리트를 이용한 투과성반응벽체의 적용은 매우 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.390-397
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• 2019

현대 제조 공업이 고효율, 고정밀도와 경제적인 방향으로 발전 하면서 금속을 절단하는 띠톱 기계는 이미 철강, 기계, 자동차, 조선, 석유, 광산, 항공 우주 등 다양한 영역에서 광범위 하게 활용 되고 있다. 하지만 기존의 띠톱 기계들은 경험적으로 설계 되어져 왔으며 따라서 낮은 수명, 톱질 동작 상태에서 낮은 정밀도 및 저효율을 문제와 높은 제조원가 문제를 가지고 있다. 본 논문에서는 띠톱의 역학적 해석을 통해 띠톱 톱대의 설계 파라미터를 개선하는 방법을 제시 하였다. 실제로 빈번하게 사용 되고 있는 띠톱 기계를 모델링 하여 응력 분석, 피로해석을 시행 하였으며 이에 따라 톱대의 상세한 설계 파라미터를 도출 하였다. 그 결과 피로 강도가 피로 요구 사항을 만족 시키고 띠톱 기계의 정밀도와 효율이 크게 향상 되는 것을 확인할 수 있었다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권6호
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• pp.65-72
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• 2017

APT (Ammonium paratungstate)는 금속절단 공구, 드릴의 날, 광산공구, 군사무기 재료 등 산업 전반에 다양한 용도로 사용되며, 고순도의 APT(S)를 제조하기 위해서는 $Na_2WO_4$ 수용액으로부터 전환된 $H_2WO_4$ 내의 불순물 정제 공정이 필요하다. 이미 널리 알려진 기존의 습식방법인 $Na_2WO_4$ 수용액에 HCl(Aq)을 첨가하여 $H_2WO_4(S)$을 제조하는 경우에는 불순물인 Na를 200 ppm 이하로 제거하는데 어려움이 있다. 이러한 점을 개선하기 위하여 본 연구에서는 양이온 격막을 이용한 전기투석 공정을 통해 Na를 제거하는 보다 경제적이고 효율적인 방법을 연구하였다. 폐 텅스텐 초경드릴 및 스크랩을 용해하기 위해 첨가되었던 $Na_2CO_3(S)$로 인한 $H_2WO_4$ 수용액 내의 다량의 Na를 전기투석 공정을 통해 20 ppm 이내로 제거함으로써 전기투석법 이용 시 Na 제거 효과가 큼을 확인하였다.

• 한국광물학회지
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• 제20권2호
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• pp.71-81
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• 2007

접촉변성과 열수변질 작용이 중첩되어 형성된 자성 광산의 대리암형 백운석은 대개 98 wt.% 이상의 매우 높은 백운석 함유도를 보이는 고품위백운석으로서 부수적으로 석영, 백운모, 활철석과 같은 불순물을 미량 함유한다. 열수변질 산물로 여겨지는 황철석으로 인해 0.4 wt.% 정도의 상당히 높은 철분 함유 수준을 보이는 것이 특징이다. 대체로 백색을 띠는 이 백운석은 $0.35{\sim}0.46mm$의 결정 입도를 보이며 반자형의 등립상 조직을 이룬다. 이 백운석의 분체 특성은 전형적인 고품위석회석인 풍촌층 석회석에 비해 분쇄 효율, 미분체의 형성 및 입도 분포 면에서는 다소 우수한 것으로 나타난다. 또한 철분 함량을 제외하고는 기타 충전재로서의 품질상의 주요 요소들 즉, 백색도, 흡유율 및 비표면적은 물론 신장비, 형상비, 구형도와 같은 형상 특성 면에서도 결코 뒤떨어지지 않는 분체 특성을 보인다. 이 같은 자성 백운석의 양호한 분체 특성은 원광에서의 기본적으로 높은 백운석 함유도와 비교적 높은 결정도에 기인한 것으로 여겨진다. 이 백운석은 비교적 높은 철분 함량과 황화광물의 혼재로 인해서 금속제련용을 제외한 소성용 용도로는 적합하지 않은 것으로 판단된다. 그렇지만 적절한 선광 공정이 적용된다면 현재 중탄용 석회석이 차지하고 있는 대부분의 충전재 응용 부문에서는 고품위석회석의 대체재로써 충분히 활용이 가능할 것으로 평가된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제54권3호
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• pp.1-9
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• 2012

As topographic characteristics of Korea where 64 % of the national land area is forest and only 17 % is being used as farmland, remediation of farmland contaminated by heavy metals is a considerably important issue. In this study, as an alternative of practically and effectively remediating farmland which was abandoned as its crop plants exceeded maximum residue limit of heavy metals due to mining impact, applicability of stabilization method was examined through the pilot-scale field experiment. Three plots ($L{\times}W{\times}D=3m{\times}2m{\times}0.3m$) were installed at the selected farmland and in plot 1, only soil of the selected farmland was applied, in pilot 2, soil of the selected farmland plus 3 % limestone (w/w) was applied and in pilot 3, soil of the selected farmland plus 3 % limestone was applied and then uncontaminated soil was covered thereon (0.3 m). After that, seeds of radish, Korean cabbage and soybean of which characteristics of edible portions are different were sowed on each plot and cultivated. Afterwards, at a proper harvesting time (app. 80 days later), crop plants and soil were collected and phytoavailability (0.11 M HOAc extractable) of heavy metals in soil and accumulated concentration of heavy metal in edible portion of crop plants were examined. As a result, it was revealed that phytoavailability of heavy metals in soil added with limestone (plot 2) was clearly reduced compared with plot 1 (untreated) and owing to this treatment, accumulated concentration of heavy metals in edible portion of crops was also clearly reduced compared with plot 1. While radish cultivated in plot 1 had exceeded maximum residue limit of agricultural products, in particular, plot 2 using limestone had shown concentration lower than maximum residue limit and this plot had shown little difference with 3 plot where crop was cultivated in uncontaminated soil cover. Therefore, it was considered that for abandoned farmland like the selected farmland, reducing mobility and phytoavailability of heavy metals and reducing crop uptake through stabilization method would be an effective and practical alternative for producing safe agricultural products on a sustained basis.