• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2001.02a
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• pp.29-48
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• 2001

일반적인 폐수처리 시 여러 광물들이 사용되는 데 예를 들면, 수산화칼슘 및 탄산나트륨은 중화제, 점토는 응집제, 알룸(alum) 및 염화철은 인 제거제로 사용되고 있다. 산성광산배수인 경우에는 알칼리성의 중화제로 석회 (CaO), 석회석 (CaCO$_3$), 가성소다 (NaOH), 탄산나트륨 (NaCO$_3$) 등이 사용된다. 그러나, 설비비 및 유지비가 많이 들어 몇 십년 동안 계속해서 침출되는 산성광산배수를 처리하기에는 문제가 있다. 산성광산배수 (Acid Mine Drainage, AMD)는 pH가 6.0 미만이고 총산도 (totalacidity)가 총알카리도 (total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석 (marcasite)을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. 산성광산배수에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. 산성광산배수에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. 산성광산배수 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. 산성광산배수는 환원환경에서 생성된 석탄층 및 접촉교대 또는 열수에 의해 생성된 금속광이 공기 및 물에 노출되어 생성되는 자연적인 현상이다. 그러나 국지적인 지역에서 인간이 이 광상들을 환경영향을 고려하지 않고 대규모로 개발할 때 인간 생활에 심각한 영향을 미치는 것이다. 광산산성배수를 처리하기 위해 상기와 같이 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, 산성광산배수 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 광산산성폐수가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다.

• Applied Biological Chemistry
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• v.42 no.1
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• pp.73-78
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• 1999

Acid mine drainage (AMD) results from sulfuric acid produced by the oxidation of pyrite, and contains large amounts of toxic elements. In the neutralization of AMD, iron and aluminum hydroxides are the major precipitates and those two can be separated with two-phase neutralization. In this study, removal of toxic elements by the two phases of neutralization was investigated using an AMD collected from the abandoned antimony mine in Gachang, Taegu. Contents of As, Cd, Cu, Mn, Pb and Zn in the AMD were higher than the criteria of river water quality or permissible waste water discharge. In the first phase, the AMD was neutralized to several % (25, 50, 75, 100, and 125) of $Fe(OH)_3$ equivalence point with solid $Ca(OH)_2$. In the second phase, the supernatant of the first phase neutralization was titrated to pH 7.5. After neutralization of the AMD to 100% of the $Fe(OH)_3$, equivalence point, most of Fe and Pb were removed but levels of As, Cd, Cu, Ni, Mn, and Zn were not reduced in the supernatant solution. In the second phase neutralization, levels of those toxic elements in the supernatants dropped below the wastewater discharge or river water quality criteria. This result suggests that the precipitate formed in the first phase of the neutralization process may be disposed without any special cares. Thus the two-phase neutralization scheme can reduce the cost of disposing precipitates containing toxic metals in comparison with the monophase neutralization scheme.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.20 no.1
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• pp.79-87
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• 2010

Field water qualities (temperature, pH, Eh, EC, DO) was monitored by 6 times March to September 2009 on background water (BW) and acid mine drainage (AMD0, AMD1, AMD2 and AMD3 points), and flow rate was measured on AMD0 point. Acid mine drainage flowed out from abandoned Ilgwang mine were high acid waters that lower than pH 3, and Eh component was ranged 400 to 600 mV. EC measured on acid mine drainage were higher over 10 times than background water, DO component was increased by reaction on the air during the water flow from AMD0 point to AMD4 point. Heavy metal concentrations in acid mine drainage were ordered Fe > Cu > Zn > Mn > As > Cd, and Fe concentration was highest for 81.870~474.30 mg/L. Monitoring periods measured maximum concentrations of heavy metals were May for As and Cd, June for Fe, July for Cu, Zn and Mn. The periods measured minimum concentrations were monitored April for Cd and Mn, September for Fe, Cu, Zn and As. Discharge mass of heavy metal components were calculated 53.44 kg for Fe, 6.25 kg for Cu, 5.26 kg for Zn, 2.13 kg for Mn, 0.14 kg for As and 0.04 kg for Cd, respectively. Total discharge mass of heavy metal components were calculated 67.26 kg for 1 day, and Fe component was taken 79% of total mass.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.11a
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• pp.3-21
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• 2002

국내의 휴ㆍ폐탄광 수는 2002년 현재 230여 개에 이르고 있다. 이에 따라 갱도, 폐석적치장 및 광산 시설물들은 방치상태로 남게 되며 광해의 주요인자가 되고 있다. 광해현상은 이들로부터 유출되는 산성광산배수(Acid Mine Drainage : AMD), 폐석 및 오염토양의 유실 및 하류부 퇴적, 채굴적 상부 및 인접지역의 지반침하 등이다. AMD는 pH가 6.0 미만이고 총산도(total acidity)가 총알카리도(total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석(marcasite)등을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. AMD에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. AMD에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. AMD 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. AMD를 처리하기 위해 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, AMD 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 AMD가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다. 우리나라에서도 폐탄광을 복원하기 위하여 여러 시도가 있었으나 시간적, 경제적으로 충분히 고려하지 않아 시행착오을 범하고 있다. 따라서, 복원 대상광산에 대한 실제적인 조사, 평가 및 복구설계의 과정을 예로 들어 적절한 처리과정을 토의하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.09a
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• pp.346-349
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• 2004

국내에 자연 방치된 폐광산에 대한 문제가 대두되면서 폐광산 주변지역에 대한 산성광산폐수와 중금속 광산폐기물의 오염실태조사가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 폐광산의 유출수와 광산폐기물에 주변 오염지하수 내의 중금속 As, Cd, Pb, Fe, Mn, Zn, Cu에 대하여 무기 응집제의 첨가와 pH의 조절에 의한 제거효율을 .실내 배치실험을 통하여 규명하였다. 본 실험을 통하여 황산알루미늄(Al$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ13～14$H_2O$), 염화 제2철(FeCl$_3$ㆍ6$H_2O$), 황산 제2철(Fe$_2$(SO$_4$)$_3$ㆍ n$H_2O$)을 이용하여 오염수내 중금속을 90%이상 제거할 수 있었으며, 폐광산 침출수나 오염 지하수의 중금속 제거에 0.1 wt%의 응집제 첨가만으로 응집제를 이용한 화학적 처리 방법이 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.09a
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• pp.385-389
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• 2004

임기납석광산 폐석적치장 상부의 계곡수로부터 폐석적치장 하부인 수영강 합수지점까지 수계를 따라 물시료 12개 지점을 대상으로 수질 및 안정동위원소 분석을 수행하였다. 폐석적치장으로부터 pH가 2.83이고 Fe, Al, Mn 등으로 심하게 오염된 산성배수가 유출되어 계곡수를 오염시키며 수계의 수질은 $Ca^{2＋}$-SO$_{4}$$^{2－}$ 형태로 변화되고 폐석적치장 주변 수로에 적화현상을 유발하고 있다. 또한 안정동위원소 분석결과 임기납석광산 인근 수계에 가장 큰 오염부하를 유발하는 요소인 침출수(산성배수)의 기원은 강수기원으로 판단된다. 이는 폐석침출수 오염원 평가 및 처리에 유용한 자료로 이용 될 수 있을 것이다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.41 no.1
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• pp.33-45
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• 2008

Two types of reactor were designed to neutralize acid mine drainage flow from closed mine. Limestone used as a neutralizer, which composed mainly of calcite with small amount of dolomite. In general, the effect of neutralization depended upon both the position of reaction and the amount of supply of neutralizer. It was observed that the neutralization was enhanced as the reaction with acid mine drainage occurred at the upper part of reactor with sufficient supply of neutralizer. When the reaction was sustained in upper part of the reactor, the neutralizer was not affected by precipitates and the reaction could last until all of neutralizer was consumed.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.4 no.4
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• pp.169-174
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• 1997

Stream water and precipitates were analyzed for metal contents to evaluate the compositional changes of effluent water from mine waste Danbung mine located in the vicinity of Munkyung. Samples were collected before and after the rainy season in 1995 and before the rainy season in 1997 to observe seasonal variation and the charge of the status of pollution after the lapse of two years. Increased metal contents and lowered pH values after rainy season are thought of the results of flushing of oxidation products of pyrite accumulated during dry season in mine wastes. The results of two years later showed that pollution by AMD have progressed more seriously in that pH has been lowered by one order and metal contents increased about twice. The spatial distribution of various Fe, Al hydroxides and sulfates occurring as red and white precipitates also changed. Red precipitates occurred at stream bed in longer distance after two years and white precipitates occurred far down from the mine wastes where no precipitates had been observed 1995. And metal contents in sediments also increased up to more than ten times.

• Economic and Environmental Geology
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• v.36 no.2
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• pp.111-121
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• 2003

The objective of this study is to investigate the physical and chemical properties for environmental assessment of water system affected by acid mine drainage (AMD) from coal mining activities in the Youngwol, Jungseon and Pyungchang areas in Korea. During November 2000 to July 2002, 6 times of water samples were collected season-ally from acid mine drainage and nearby streams at 13 coal mines in the study area. The physical and chemical properties including pH, Eh, TDS, salinity, bicarbonates and DO were measured in the field. Eighteen cations includ-ing Al, Ca, Fe, Mg, Mn and Zn, and 6 anions including nitrates and sulfates were also analyzed by ICP-AES and If, respectively. Acid water from the Jungam coal mine has typical characteristics of AMD with very low pH(3∼4) and high TDS(1,000∼5,000 mg/1). Relatively high concentrations(mg/kg) of heavy meals, especially for Al(380), Fe(80), Mn(44) and Zn(8), were found in water samples from the Jungam coal mine area. Water samples from the Seojin, Sebang and Sungjin coal mines also contained over 50 mg/l of Al, >100 mg/1 of Fe and )10 mg/1 of Mn. In addition to anioins, over 1,000 mg/l of sulfate was found in several water samples. Seasonally, the concentrations of metals and sulfates varied; wet season samples were relatively higher in metals and sulfates than dry season samples. It is needed to establish the proper remediation and environmental monitoring of the AMD continuously.

• Economic and Environmental Geology
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• v.50 no.3
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• pp.251-256
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• 2017

This study presents measures to enhance the efficiency of Successive Alkalinity Producing Systems(SAPS), a natural biological purification method that prevents environmental pollution arising from the release of Acid Mine Drainage(AMD) from abandoned mines into rivers and groundwater. The treatment of AMD using SAPS is based on biological processing technology that mostly involves sulfate reducing bacteria(SRB). It has been proven effective in real-world applications, and has been employed in various projects on the purification of AMD. However, seasonal decrease in temperature leads to a deterioration in the efficiency of the process because sulfate-reducing activity is almost non-existent during cold winters and early spring even if SRB is able to survive. Against this backdrop, this study presents measures to enhance the activity of the SRB of the organic layer by integrating light emitting diode(LED)s in SAPS and to maintain the active temperature using LEDs in cold winters. Given that mine drainage facilities are located in areas where power cannot be easily supplied, solar cell modules are proposed as the main power source for LEDs. By conducting further research based on the present study, it will be possible to enhance the efficiency of AMD treatment under extreme cold weather using solar energy and LEDs, which will serve as an environmentally-friendly solution in line with the era of green growth.