• 유기물자원화
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• 제5권1호
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• pp.71-85
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• 1997

현재 우리나라에서 휴 폐광된 광산수는 약 500여개가 넘는 것으로 추정되고 있다. 휴 폐광된 광산은 경관의 저해 및 분진발생, 중금속에 의한 토양, 지하수 및 하천오염, 산성광산 배수의 생선, 지반붕괴 등 안전사고의 위험 등의 환경문제를 안고 있다. 국내에서 조사된 일부 휴 폐광된 금속광산의 오염현황을 보면 폐석 방치, 침출수, 갱내수의 유출, 인근 하천 및 토양의 중금속 오염, 시설물의 붕괴위험을 안고 있는 폐광산이 상당히 발견되고 있다. 휴 폐광된 광산의 관리대책으로서는 법규를 정비하여 토양환경보전법에 광산지역의 토양오염기준 복원기준 등이 설정되어야 한다. 또한 광산폐수, 폐기물을 적절히 처리해야 하며 지반침하대책 및 폐광의 지하공간 활용 등에 관한 연구가 진행되어야한다. 이러한 대책을 추진하기 위해서는 무엇보다도 먼저 휴 폐광에 대한 조사가 선행되어야 하며 오염복원순위의 설정, 재원 및 전문인력의 확충이 필요하다.

• 터널과지하공간
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• 제33권2호
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• pp.95-107
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• 2023

본 연구에서는 휴·폐광산 채굴 공동을 다른 목적으로 사용코자 할 경우, 특히 갱도 내에서 발생하는 반복 교통 진동이 채굴 공동의 장기적인 안정성에 미치는 영향을 분석하였다. 연구 대상 광산은 주방식 채광법이 적용된 지하 석회석 광산이며, 해당 광산이 물류 창고로 활용되는 상황을 가정하여 동적 수치해석을 수행하였다. 특히 해당 광산에서 광산차량의 운행으로 실제 발생하는 교통진동을 직접 측정하여 이를 진동파형 형태로 동적수치해석용 입력자료로 반영하였다. 20,000회의 교통 진동이 반복된 상황을 고려한 동적수치해석 이후, 채굴 공동은 안정적인 것으로 분석되었지만, 해석 단면 전체에 걸쳐 최대주응력의 증가와 탄소성 거동 영역의 추가 발생이 확인되었다. 또한 채굴 공동 벽면의 변위와 체적 변형률, 최대주응력의 변화 양상에서 반복 교통 진동이 지속될 경우, 공동 주변의 응력 변화로 인해 공동의 불안정성이 증대될 수 있음을 확인하였다. 채굴 공동에 작용하는 교통 진동의 영향을 분석한 국내 연구 사례가 부족한 상황에서 본 연구는 국내 휴·폐광산 활용을 위한 기초연구자료로 활용될 것을 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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• pp.71-75
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• 1998

The objective of this study is to investigate geochemical characteristics of mine wastes including tailings in various abandoned mines in Korea. Tailings and wastes were sampled in and around 39 metalliferous mines, and analysed heavy metal concentrations including Cd, Cu, Pb and Zn extracted by 0.1N HCl and aqua regia by Atomic Absorption Spectrometry. Measurements of paste pH and lime requirement were carried out to examine a general geochemical characteristics of the materials. Lots of mine wastes were characterized by very low pH values of 2 to 4 and high lime requirement to control neutralization of the wastes. In addition, elevated levels of heavy metals were found in various mine wastes extracted by both 0.lN HCl and aqua regia. Because the mine wastes can be dispersed into the downstream by clastic movement and wind-blow, it is necessary to control the materials with a proper method for their reclamation.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.28-34
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• 1999

전국의 16개 휴 ${\cdot}$ 폐광 지역에서 토양중 중금속함량과 식생조사를 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사 휴 ${\cdot}$ 폐광산 대부분의 경우 피복식물이 없는 나대지로 존재하고 있었고 유기물함량, CEC 등이 낮은 값을 가지고 있는 등 대체로 척박한 토양조건을 가지고 있었으며 특정 중금속으로 인한 오염의 정도가 토양환경보전법상의 우려기준과 대책기준을 초과하는 지점도 있었다. 식물종들의 분포를 조사한 결과 목본은 소나무, 아카시나무 등이, 초본은 쑥과 억새의 출현빈도가 높았다. 쑥은 지상부에 Zn과 Cd를 각각 1,191, 26.35mg/kg을 함유하였고, 패랭이꽃은 Cu를 405mg/kg 함유하여 체내 농도가 가장 높은 것으로 조사되었다. 체내 중금속함량, 건물생산량, 생육기간등을 고려할 때 쑥, 억새, 달맞이꽃등이 토양정화식물로서의 가치가 있다고 생각된다. 앞으로 쑥을 비롯한 내성이 있는 식물종에 대한 조사는 물론 생리적 특성, 토양조건, 기후조건 등에 대한 지속적 연구가 뒤따라야 할 것으로 생각된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.100-106
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• 2007

본 연구에서는 휴.폐광산 인근 납(Pb), 카드뮴(Cd), 비소(As)로 오염된 논토양에 대하여 $(NH_4)_2HPO_4$, $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$, $Ca(H_2PO_4{\cdot}2H_2O$, $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$, $H_3PO_4$를 안정화물질로 선정하여 $PO_4/Pb_{total}$의 몰비를 0.5, 1, 2, 4로 안정화 처리하였다. 안정화효율 평가를 위해 토양오염공정시험법과 TCLP(EPA Method 1311)를 수행한 결과, 납의 경우 $H_3PO_4$와 $Ca(H_2PO_4)_2{\cdot}H_2O$가 토양환경보전법상의 '가' 지역 기준을 만족하였으며, 특히 $H_3PO_4$의 경우 몰비가 증가할수록 안정화 효율이 급격히 증가하였다. 카드뮴은 납에 비하여 안정화효율이 매우 낮게 나타났으며, 비소의 경우 대부분의 안정화물질에서 안정화효율이 거의 나타나지 않거나 오히려 용출농도가 증가하였다. $H_3PO_4$가 다른 인산염 물질에 비해 납의 안정화에 높은 효율을 나타낸 것은 $H_3PO_4$에 의한 토양 pH의 저하로 인한 $Pb^{2+}$의 용출과 함께 $PO_4$가 반응하여 생성물인 hydroxypyromorphite(HP) 형성되었기 때문으로 판단된다. 연속추출법을 통한 안정화처리 전.후 토양내 중금속 결합형태의 변화는 $H_3PO_4$의 경우 5단계인 Residual fraction의 비율이 약 60% 정도 증가하였고 XRD 분석결과 $H_3PO_4$에서만 hydroxypyromorphite peak가 발견된 것과 일치하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1227-1240
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• 2014

휴 폐광산지역은 복합지질재해지역으로 집중호우에 의해 토사재해와 산성광산배수를 발생시킨다. 본 연구는 폐석적치장 전반에 걸쳐 토사재해가 관측된 임기광산에 대해 지반공학적 유변학적 시험을 수행하고 얻어진 시험결과를 토대로 1-D 토석류 수치해석을 수행함으로써 토석류의 확산성을 조사하였다. 모래와 자갈로 구성된 광산폐석 시료의 유변학적 특성을 조사하기 위해 베인관입형 레오미터(Vane-penetrated rheometer)를 사용하였으며, 전단응력 제어를 통한 전단응력(${\tau}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$)와 점도(${\eta}$)-전단속도(${\dot{\gamma}}$) 간의 상관관계를 얻었다. 또한 광산폐석 시료에 대해 잘 알려진 유변학적 모델들(Bingham, Herschel-Bulkley, Power-law, bilinear 및 Papanastasiou 모델)을 적용함으로써 수치해석에 필요한 유변학적 매개변수(항복응력과 소성점도)를 결정하였다. 실험결과에 따르면, 체적농도에 무관하게 전형적인 전단담화(shear thinning) 거동이 관측되었으며, 함수비가 증가할수록 Bingham 유체처럼 거동하는 것으로 나타났다. 또한 사용된 모든 유변학적 모델들은 파괴 후 거동에 적합한 모델들로 밝혀졌다. 토석류 흐름특성을 조사하기 위해 실험결과를 토대로 토석류 크기(5 m, 10 m 및 15 m)와 항복응력(100 Pa, 200 Pa, 300 Pa 및 500 Pa)을 선정하여 1-D BING을 통해 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 토석류 이동거리와 이동속도는 항복응력의 크기에 반비례한 것으로 나타났으며, 토석류 항복응력이 500 Pa 이하인 경우 대부분의 토사는 계곡부까지 흘러갈 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 집중호우 기간에 산악지역에 방치된 광산폐석은 토사재해에 취약하고 2차적으로 인근 수계로 유입되어 환경적 문제를 야기시킬 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.330-338
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• 2011

본 연구에서는 농산물 6품목(두류, 상추, 호박류, 사과, 배, 감귤)에 대한 카드뮴 및 납의 함량을 조사하였다. 폐광산 인근 주변지역 및 주산지역의 농산물을 각 품목당 150종을 수거하고 모니터링 한 결과, 카드뮴의 평균 함량은 두류 0.007 mg/kg, 상추 0.018 mg/kg, 호박류 0.003 mg/kg, 사과 0.001 mg/kg, 배 0.003 mg/kg, 감귤 0.002 mg/kg이었으며, 호박 2품목을 제외한 나머지 품목에서 Codex 기준 이하였다. 납의 평균 함량은 두류 0.020 mg/kg, 상추 0.032 mg/kg, 호박류 0.011 mg/kg, 사과 0.012 mg/kg, 배 0.007 mg/kg, 감귤 0.020 mg/kg으로 나타났으며, 호박류 및 사과 각각 1품목을 제외한 나머지 품목에서 Codex 기준 이하로 나타났다. 조사된 주산지역 농산물 및 휴 폐광산 인근 주변지역 농산물의 평균함량은 유의한 차이를 보이지 않았다. 주산지역 및 폐광산 인근 주변지역의 농산물의 위해지수(HI)를 비교한 결과 두지역간 통계적으로 유의한 차이는 없었으며, 모든 연령 및 성별 인구 집단에서 1.0을 초과하지 않았다. 따라서 폐광산 인근 지역 농산물섭취를 통한 카드뮴 및 납의 장기간 노출에 의한 인체 위해 가능성은 주산지역에 비해 크지 않은 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.372-378
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• 2003

This study investigates the fractional composition and the leaching characteristics of heavy metals in polluted soils due to mining activities. The fractionated composition of heavy metals is classified into five fractions, adsorbed, carbonate, reducible, organic and residual fraction. The status of humic substances in mine wastes of most sites are polyhumic except tailing from Sangdong mine. According to the sequential extraction procedures (SEPs), leaching probabilities of Cd in coal wastes and tailing are relatively low due to high percentage of residual fraction. 46.4% of Ni in tailings from Sangdong mine is probably leached under oxidized environment, and 39.4% of Cu in these tailings is readily extracted under strongly oxidized environment by organic fraction. According to leaching condition of pH 3.0 and pH 5.6, the amount of heavy metals leached out of coal wastes and tailing increases to 1/2 hours. At pH 3.0 and pH 5.6, concentration of Ni in tailing increases up three times of the initial value. Heavy metals released from coal wastes and tailing were not influenced significantly by leaching time.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.79-86
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• 2015

우리나라의 지형은 약 70% 이상이 산악지역으로 형성되어 있으며 평균 pH는 4 ~ 5로 산성화 정도가 심각한 수준이다. 현재 국내에는 약 1,000여개의 휴 폐광된 많은 금속광산이 오염 방지시설이나 처리시설이 갖춰지지 않은 채 중금속을 함유한 광미나 폐석이 장기간 환경 중에 노출되어 왔으며, 지속적인 관리 및 환경오염에 대한 모니터링이 미흡한 실정이다. 대부분의 휴 폐광산은 산림지역에 밀집하여 있어 경사지면으로 이루어진 곳이 많다. 경사지에서의 강우에 의한 토양유실은 작물의 생산성과 함께 수계의 부영양화 등에도 영향을 미치며 이로 인한 2차 오염원으로 발전할 수 있어 심각한 수준의 환경문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 실제 산성화경사지와 유사한 조건의 라이시미터를 조성하고 과거 기 수행된 연구의 산출물인 폐자원을 활용한 중화제를 이용하여 중화처리를 실시한 후, 계절별 특성에 따라 인공강우를 살포하여 토양과 유출수의 pH 용탈에 따른 2차 환경오염 여부를 가늠하고 중화처리 후 식물식재 방안을 모색하고자 한다. 실험은 산성토양만을 충진한 대조군과 중화처리를 실시한 실험구 1, 중화처리 후 식물식재를 조성한 실험구 2로 구성하였다. 실험결과, 모든 계절에서 중화처리를 실시한 실험구 1, 2가 낮은 pH 용탈결과를 나타내었으며, 특히 실험구 2에서는 pH 용탈률이 가장 낮은 것으로 나타났다. 강우강도와 강우빈도 등 계절별 특성에 따른 pH 용탈은 큰 영향이 없는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권4호
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• pp.45-53
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• 2009

본 연구는 안정화제를 이용한 윈위치 화학적 고정(In-situ Chemical fixation) 방법으로 휴, 폐광산 주변 중금속 오염농경지 정화 방법의 적용성을 자연상태에 보다 근접한 컬럼시험을 통해 평가하였다. 특히 특정원소가 아닌 다원소로 오염된 토양을 대상으로, 두가지 이상의 안정화제 조합을 시도하여 최적 비율을 산정하였다. 컬럼시험에 사용된 안정화제들은 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, $CaCO_3$, 영가철, 슬러지(탄광폐수처리소택지 발생) 및 지올라이트 등이었으며 비소가 주 오염원인 경북 달성 지역 소재 광산에서 밭토양을 채취하여 시험한 결과 비소의 경우 $FeSO_4\;+\;KMnO_4$, > 지올라이트 등의 순서로 좋은 효율을 보였으며 구리의 경우 영가철과 슬러지가 안정화 효율을 보였다. 황화철 혼합제재의 경우 대부분의 중금속들에 대해 가장 좋은 효율을 보임에도 용출 초기 pH 4정도의 산성으로 인해 중금속이 다량 용출되므로 pH를 조정하거나 전처리를 거칠 경우 안정화 효율이 증가할 것으로 판단된다. 컬럼은 시험 시작에 앞서 증류수로 72시간 이상 포화한 것과 사전에 포화과정 없이 바로 물을 흘려 넣은 두 조합을 동시에 운영하였으며 전자가 더 좋은 효율을 나타낸다.