• 제목/요약/키워드: 폐탄광지역

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폐탄광 산림복구지의 수종별 탄소 저장량 추정: 자작나무, 잣나무, 소나무류 식재지를 중심으로 (Estimation of carbon storage in reclaimed coal mines: Focused on Betula platyphylla, Pinus koraiensis and Pinus spp. plantations)

  • 김광은;김성준;김현준;장한나;김형섭;박용하;손요환
    • 환경생물
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    • 제38권4호
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    • pp.733-743
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    • 2020
  • 본 연구는 폐탄광에서 산림으로 복구된 지역의 임목, 낙엽층, 토양, 그리고 산림의 총 탄소 저장량을 추정하고, 수종별 탄소 저장량 차이를 비교하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 경상북도, 전라남도의 폐탄광 산림복구지에서 자작나무, 잣나무, 소나무류(소나무, 리기다소나무, 곰솔)가 서로 다른 시기에 식재된 산림과 주변의 일반 산림을 조사하였다. 일반 산림에 비하여 폐탄광 산림복구지 내 낙엽층 및 토양(ton C ha-1; 자작나무: 3.31±0.59 및 28.62±2.86, 잣나무: 3.60±0.93 및 22.26±5.72, 소나무류: 4.65±0.92 및 19.95±3.90), 그리고 산림의 총 탄소 저장량(ton C ha-1; 자작나무: 54.81±7.22, 잣나무: 47.29±8.97, 소나무류: 45.50±6.31)은 낮게 나타났으며, 임목 탄소 저장량(ton C ha-1; 자작나무: 22.57±6.18, 잣나무: 21.17±8.76, 소나무류: 20.80±6.40)은 자작나무가 식재된 곳에서만 낮은 결과가 나타났다. 수종별로 토양 탄소 저장량을 제외한 임목, 낙엽층, 산림의 총 탄소 저장량에서 차이가 나타나지 않았으며, 임목 및 산림의 총 탄소 저장량은 복구 후 경과시간에 따라 증가하는 경향을 보였다. 한편, 폐탄광 산림복구지의 자작나무와 소나무류에서 토양 pH 및 CEC가 낮게 나타났으며, 수종별 불안정탄소, 유효인산, 미생물 바이오매스 탄소가 일반 산림토양보다 2배 이상 낮은 결과를 보였다. 폐탄광 산림복구지에 석회 및 유기질 비료의 시비와 경운을 통해 토양 성질을 개선하고, 가지치기 및 간벌 등과 같은 산림관리로 임목 생육을 증진시키면 폐탄광 산림복구지 내 탄소 저장량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

충남 금산 폐탄광지역의 토양 및 식물체내 중금속 오염 (Heavy Metal Pollution in Soil and Vegetation near the Closed Daeseong Coal Mine in Keumsan, Chungnam)

  • 민일식;송석환;김명희
    • 한국토양환경학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.41-51
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    • 1998
  • 충남 금산의 대성폐탄광 주변 토양 및 식생에 대한 중금속의 오염도를 파악하기 위해, 탄질물을 함유하는 오염지역과 그렇지 않은 비오염지지역으로 구분하여 양 지역에서 토양과 식물체(참억새와 리기 다소나무에 대해 Co, Cr, Fe, Ni, Mo, Sc및 Zn등 7개 중금속의 농도를 조사하였다. 토양내 중금속 농도는 Cr, Mo, Ni, Fe의 경우 탄질물을 많이 함유하는 오염지역에서 높았으며, Co, Sc, Zn은 비오염지역의 토양에 더 많이 함유되어 있었다 오염지에서 생육하는 참억새 및 리기다소나무의 Co, Cr, Sc, Fe농도는 지상부 보다 뿌리내의 농도가 더 높았으며, 비오염지에서 Ni및 Mo은 반대의 경향을 나타내었다. 참억새의 경우 지상부는 Cr을 제외한 Co, Mo, Ni, Sc, Zn, Fe원소 모두 비오염지에서 농도가 높았고, 뿌리는 Zn을 제외한 모든 원소가 오염지에서 높게 나타났다. 리기다소나무의 경우에 지상부는 Cr과 Fe만 비오염지에서 높았고, 뿌리는 모든 원소가 오염지에서 높았다. 오염지 및 비오염지의 식생내 중금속 농도는 Zn을 제외하고 전원소가 토양의 농도 보다 낮았다. 토양과 식물체내 중금속 농도의 원소별 변화는 리기다소나무 보다 참억새가 토양의 함량치에 가까웠으며, 탄질물을 많이 함유한지역일수록 참억새 보다 리기다소나무의 중금속 흡수가 더 높았다.

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탄광지(炭鑛地) 관련(關聯) 학술(學術) · 기술용어(技術用語)에 관한 소고(小考) (Glossary in Coal Mines and Rehabilitation)

  • 우보명
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.75-97
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    • 2000
  • 우리 학회에서는 최근에 폐탄광지 복구에 관한 관심이 고조되고 있으며, 특히 금년내 적당한 시기에, 되도록 빠른 시일 안에 폐탄광지 복구에 관한 국제 심포지엄을 개최할 계획을 가지고 있으나, 아직 학회 설립이후 이 분야에 관한 연구활동이 다소 일천하므로 기초자료준비가 미진한 상태에 있는 현실이다. 이러한 현실적인 상황하에서 필자는 학회의 회장으로서 학회와 회원들의 연구활동지원을 위한 기초적인 자료라도 수집 제공해야 되겠다는 취지를 가지고 이런 저런 일을 진행하고 있다. 이와 같은 학회활동의 하나로 우선 지난 5월 15일부터 20일까지 중국 북경시 신대도(新大都)호텔에서 중국토지학회(中國土地學會) 중국토지부간학회(中國土地復墾學會) 주최로 개최된 "북경 국제토지부간학술연토회(北京 國際土地復墾學術硏討會)" 심포지엄(Beijing International Symposium on Land Reclamation ISLR 2000 - Mine Land Reclamation and Ecological Restoration for 21st Century)에 참석하여 국제적인 상황을 파악할 수 있도록 한 바 있다. 또한 한국의 "폐탄광지역의 산림훼손지 복구 및 폐석유실 방지대책에 관한 고찰" 원고를 우리 학회지에 투고 게재하여 우리 나라의 폐탄광지 복구에 대한 현황을 개략적으로 이해할 수 있도록 하고저 한다. 이와 같은 일을 하다보니, 우리 학회에서도 석탄광산에 관한 전문용어를 파악해야 되겠다는 필요성에 따라서 우선 필자가 가지고 있는 제반 용어자료(참고문헌 제시)를 종합적으로 정리하여 이 용어집을 발표하고자 한다. 이 "소고(小考)" 용어집은 시기적으로 우리 학회 회원들의 필요성에 의해서 편집된 "초고(草稿)" 수준이며, 약 860 용어가 영문 국문(ABC순)/국문 영문(ㄱㄴㄷ순)으로 편집되었다. 이 용어집은 장차 우리 학회에서 용어제정의 기회가 있을 때에는 귀중한 표준 자료로 활용될 수 있을 것이다. 따라서 이 용어집은 우리 학회 제정 표준용어집이 아니라 단순히 필자의 연구자료(안)로 보아야 할 것이다.

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폐광산지역 경작지 토양의 중금속 존재형태와 토양오염평가 (Fraction and Soil Pollution Assesment Index of heavy metals in cultivated land soils near the abandoned mine)

  • 김휘중;양재의;이재영;최상일;전상호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제8권4호
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    • pp.53-63
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    • 2003
  • 연구의 목적은 옥동천 유역 토양의 중금속의 존재형태와 존재형태에 따른 중금속의 오염지수를 산정하는데 있다. 토양채취는 경작지 토양을 대상으로 하였고 토양은 물리적 특성과 이화학적 특성을 분석하였다. 그 결과 경작지 토양의 pH는 5.2에서 7.6을, 총질소 함량과 loss on ignition은 각각 0.6∼2.5%, 1.9∼12.9%를 나타냈다. 경작지 토양의 중금속 농도는 폐광된 탄광지역의 논토양에서 높게 나타났으며, 총 중금속의 농도는 Zn > Pb > Ni > Cu > Cd 순으로 나타났다. 이러한 결과는 토양환경기준치와 비오염 경작지 토양의 중금속 농도 보다 높게 나타나는 경향을 보였으며, 총 중금속 중 일부분이 이동 가능성이 있는 부분으로 나타났다. 토양오염 평가지수(SPAI)는 조사지 토양에서 Non polluted와 Moderately polluted를 나타냈으며, 이러한 결과는 비 이동성 형태보다는 이동성 형태의 값이 났게 나타났다. 경작지 토양에서 중금속 존재형태와 SPAI 값은 중금속에 의한 오염과 식물체에 미치는 잠재적인 유해한 결과를 얻을수 있다. 따라서 결과에서 보여진 폐탄광지역의 토양을 복원하기 위해서 신속한 대책이 필요하다.

폐탄광 복원에 대향 조사, 평가 및 복구 설계

  • 최정찬
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 지질환경재해 및 복원기술
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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.

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국내폐탄광의 산성폐수 오염도 평가에 관한 연구 (A Study on the Assessment of the Contamination by Acid Mine Drainage in Abandoned Coal Mines)

  • 최우진
    • 한국토양환경학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.31-38
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    • 1997
  • 산성폐수에 함유된 오염물질의 물리적 화학적 특성이 배우 복잡하기 때문에 산성폐수에 의해 오염된 지표수나 지하수등의 오염정도를 지역적, 시간적 변화에 따라 비교하는 일은 쉽지가 않다. 본 논문에서는 산성폐수에 의해 오염된 지표수나 지하수의 오염도를 정량적으로 평가할 수 있는 수학적 지표를 제시하였으며, 오염지표를 이용하여 국내 폐탄광의 갱내 유출수에 대한 오염도를 검토하였다. 사용된 오염지표(Acid Mine Drainage Index)는 수질의 오염정도를 가장 잘 나타낼수 있는 7개의 변수 즉, pH값, 황산염(Sulfate), 철, 망간, 알루미늄, 구리 및 아연 함량을 이용하여 계산하였다. 사용된 변수는 오염도에 미치는 상대적인 중요도를 감안하여 가중치를 사용하였으며 , pH값 및 황산염함량에 가장 높은 가중치를 부여하였다. 국내 폐광산에서 유출되는 산성폐수의 오염도 평가결과 경북 문경에 소재한 석봉탄광이 조사탄광중 상대적으로 오염도가 높았으며, 지역적으로 영동지역에 위치한 폐탄광의 갱내 유출수가 영서, 중부, 서부 및 남부에 위치한 폐탄광에 비해 오염도가 높게 나타났다.

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광해로 인한 지반침하의 효율적인 보강방안에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on Effective Countermeasure for Ground Subsidence due to Mining Hazard)

  • 홍원표;이재호;허세영
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.7-13
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    • 2007
  • 폐탄광 지역에 도로, 철도 등의 시설물이 건설되는 경우, 침하를 억지하기 위한 지반보강이 필요하다. 본 연구에서는 다양한 보강공법을 적용한 경우에 대한 수치해석을 실시하여 적용공법별 지반보강효과를 평가하였다. 해석결과 채굴적 상부지반만을 보강하는 경우에는 보강효과가 작았으며, 채굴적을 충전하는 공법이 지반침하를 억지하는 효과가 가장 큰 것으로 나타났다. 또한, 채굴적을 충전하여 지반을 보강하는 경우, 지반침하는 채굴적의 충전율에 따라 쌍곡선형태로 감소하는 것으로 나타났으며, 채굴적 충전율과 침하저감율 사이의 상관관계를 제시하였다.

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화순 폐탄광지역 광산배수와 침전 및 증발잔류광물에 대한 지구화학적 및 광물학적 연구 (Geochemistry and Mineralogy of Mine Drainage Water Precipitate and Evaporite Minerals in the Hwasoon Area)

  • 박천영;정연중;강지성
    • 자원환경지질
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    • 제33권5호
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    • pp.391-404
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    • 2000
  • This study investigated the geochemical characteristics of mine drainage discharged from an abandoned coal mine in the Hwasoon area. Surface water samples were collected from 23 locations along the Hancheon creek. The concentration of Zn and Cu in stream waters was highest at low pH (3.53), whereas the content of TDS and TDI was highest at high pH (7.78) due to the concentration of Ca, $HCO_3$ and $SO_4$. At the upstream site, the Ba, Fe, Mn, Zn, and $SO_4$ contents were relatively high but decreased significantly with the distance from the coal mine. On the contrary, the Na and $NO_3$ contents were low at the upstream site but increased downstream. Yellow precipitate material collected in the Hancheon consisted mainly of iron and LOI. This yellow precipitate was heated from 100 to $900^{\circ}C$ for 1 hour. With increasing temperature, the intensity of hematite peaks were sharply produced in X-ray pattern and the absorption band Fe-O of hematite increased in IR due to dehydration and melting. The yellow to brown precipitate and evaporite materials were collected by a air-dry from the acid mine water at the laboratory. After drying, the concentration of ions in the acid water samples increased progressively in oversaturation with respect to either gypsum, ferrohexahydrite or quenstedetite. The X-ray powder diffraction studies identified that the precipitated and evaporated materials after drying were well crystallized gypsum, ferrohexahydrite and quenstedetite. Diagnostic peaks used for identification of gypsum were the 7.65, 4.28, 3.03, 2.87 and 2.48$\AA$ peaks and those for ferrohexahydrite were the 5.46, 5.12, 4.89, 4.44, 4.05, 3.62, 3.46, 3.40, 3.20, 3.03, 2.94, 2.53, 2.28, 2.07, 1.88 and 1.86${\AA} peaks. The IR spectra with OH-stretching, deformation of $H_2O$and ${SO_4}^{2-}$stretching vibration include the existence of gypsum, ferrohexahydrite and quenstedetite in the precipitated and evaporite materials. In the SEM and EDS analysis for the evaporite material, gypsum with well-crystallized, acicular, and columnar form was distinctly observed.

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폐탄광지역 비소오염 농경지(논) 개량 시 복토두께에 따른 비소의 벼 전이 및 토양용액 특성 (Transfer of Arsenic from Paddy Soils to Rice Plant under Different Cover Soil Thickness in Soil Amendments in Abandoned Coal Mine)

  • 고일하;권요셉;정문호;고주인;박관인;지원현
    • 자원환경지질
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    • 제54권4호
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    • pp.483-494
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    • 2021
  • 본 연구에서는 폐금속광산과는 달리 우려기준 전후의 낮은 비소 오염농도 분포특성을 가지는 폐석탄광산 농경지 토양을 대상으로 광해방지사업(토양개량·복원사업) 시 복토층의 두께 감소 가능여부를 벼를 식재한 담수형 컬럼실험을 통해 검토하였다. 담수 후 4개월 동안 토양용액의 pH, EC, ORP 및 무기원소(Fe, Mn, Ca, As) 농도를 모니터링한 결과 컬럼하층에서 상층으로 미치는 영향은 높지 않은 것으로 나타났다. 복토 두께에 따른 비교에서도 하층의 영향보다는 복토층 두께 변화에 따른 ORP 변화가 복토재 무기원소의 거동에 영향을 미치는 결과를 보였다. 이러한 결과는 토양용액의 거동이 상하층간 반응의 영향보다는 각 층별 나타나는 토양의 이질성에 우선하여 나타난 것으로 판단되었다. 모니터링 종료시점에서 채취한 벼 뿌리의 비소 농도는 현행 사업 조건과 같은 40 cm 두께의 복토층을 조성한 경우 컬럼하층의 안정화 처리여부에 상관없이 대조구 대비 98%가 감소되었다. 20 cm 두께의 복토층에서는 오염토의 안정화가 없을 경우 58%, 안정화처리 시 80%의 전이감소 효율을 나타내었다. 따라서 오염 농경지 토양에 대한 적정 안정화 처리를 수행할 경우 복토재의 사용량을 감소시킬 수 있으며, 경제적인 사업수행효과도 이룰 수 있을 것으로 판단된다.

탄성파 굴절법을 사용한 지반침하 형태분석 적용사례 (Case Study on the Type of Subsidence using Seismic Refraction Survey)

  • 윤상호;지준;이두성
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2000년도 정기총회 및 특별심포지움
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    • pp.132-146
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    • 2000
  • 강원도 삼척시 도계읍 마교리의 남풍갱 상부 농경지에서 북동-남서 및 북서-남동 방향으로 총 10개의 측선에 대한 탄성파 굴절법 탐사를 실시하였다. 매 측선마다 지오폰은 일렬로 1m 간격으로 48 개를 설치하였으며 파원은 5Kg해머를 사용하여 5개의 위치에 타격을 가하였다. 굴절법 탐사의 자료처리는 역행주시법 , GRM과 함께 파면확장법을 통한 초동계산과 SIRT를 이용한 역산을 하는 주시 토모그래피를 사용하여 행해 졌다. 계산 결과 조사지역 의 상부 매립 및 퇴적층의 하부 경계면은 3.49m에서 8.88m의 심도로 분포하고 있으며 P파의 속도는 270${\~}$360m/s를 나타내었다. 하부 파쇄암반의 P파 속도는 1550${\~}$1940m/s의 분포를 보였다. 자료처리 결과 이처럼 상부와 하부층의 탄성파 속도 차이가 크게 나타나고 경계면의 굴곡이 완만할 경우에는 GRM이 역행주시법에 대해 갖는 이점이 거의 없음을 발견하였다. 역행주시법과 주시 토모그래피의 결과는 서로 잘 일치하였으며, 조사지역의 북동 방향으로는 상하부층의 경계면이 지표면이 겪은 변화와 동일한 굴곡을 보이고 있다. 이는 남풍갱 폐탄광 지역의 지하 채굴적에 의한 지반이완이 넓은 지역에 걸쳐 상부로 전이되어 나타난trough형 지반침하의 전형적인 양상으로 판단된다.

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