• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권4호
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• pp.10-21
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• 2022

In the South Korea, 47% of abandoned mines are suffering from the mining hazards such as the mine drainage (MD), the mine tailings and the waste rocks. Among them the mine drainage which has a low pH and the high concentration of heavy metals can directly contaminate rivers or soil and cause serious damages to human health. The natural/artificial treatment facilities by using neutralizers and coagulants for the mine drainage have been operated in domestic and most of heavy metals in mind drainage are precipitated and removed in the form of metal hydroxide, alumino-silicate or carbonate, generating a large amount of mine drainage treated sludge ('MDS' hereafter) by-product. The MDS has a large surface area and many functional groups, showing high efficiency on the fixation of heavy metals. The purpose of this study is to develop a ingenious heavy metal stabilizer that can effectively stabilize arsenic (As) and heavy metals in soil by recycling the MDS (two types of MDS: the acid mine drainage treated sludge (MMDS) and the coal mine drainage treated sludge (CMDS)). Various analyses, toxicity evaluations, and leaching reduction batch experiments were performed to identify the characteristics of MDS as the stabilizer for soils contaminated with As and heavy metals. As a result of batch experiments, the Pb stabilization efficiency of both of MDSs for soil A was higher than 90% and their Zn stabilization efficiencies were higher than 70%. In the case of soil B and C, which were contaminated with As, their As stabilization efficiencies were higher than 80%. Experimental results suggested that both of MDSs could be successfully applied for the As and heavy metal contaminated soil as the soil stabilizer, because of their low unit price and high stabilization efficiency for As and hevry metals.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.501-504
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• 2003

Sulfur isotope composition was used to identify the sources of groundwater contamination near abandonded coal mines. From the analysis of mine adit drainages, tailing seepages, and spring waters near the abandonded Hambaek and Hanchang coal mines in Kangwon Province, it was inferred that it the highly possible source of the contamination of spring water is acid mine drainage(AMD). Sulfur isotope composition showed that seepage from tailings seemed to have more effect on the groundwater contamination than mine adit drainage, which suggests the remediation and anti-contamination methods of tailing seepages not only mine adit drainage are required.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.38-47
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• 1995

이 연구에서는 삼척탄전 내에 위치하는 폐탄광인 동해탄광을 대상으로 산성 광산폐수의 중화 처리를 위한 각종 기초자료를 제시하고자 하였다. 산성 광산폐수의 측정시기에 따른 변화양상을 관찰한 결과 갈 수기에는 각종 잠재적 유독성 원소들의 함량이 증가하며, pH가 하락하여 수질이 악화되는 경향을 보였다. 공업용 소석회는 처리효율 및 경제성을 고려할 경우 산성 광산폐수의 처리를 위한 최적의 중화제로 판단되며, 평형 모델링 결과 중화처리과정에서 Fe는 FeOOH의 형태로, Al은 Al(OH)$_3$, 의 형태로 침전되는 것으로 추정된다. GIS를 이용하여 동해탄광일대 산성 광산폐수 처리시설의 위치를 제시하였으며 수문학적 자료를 이용하여 최대강우량 및 첨두유량을 계산하였다.

• 자원환경지질
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• 제46권6호
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• pp.477-484
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• 2013

산성광산배수로부터 형성되는 철수산화물로부터 납-시금법을 이용하여 금을 회수하고자하였다. 폐광석으로부터 산성광산배수가 생성되고 있으며 이로부터 철수산화물이 침전되어 주변지역이 심각하게 오염되고 있다. 철수산화물에는 Fe가 평균 520.29 mg/kg, 황이 평균 4,414.62 mg/kg 그리고 금이 평균 16.19 mg/kg이 각각 포함되어 있다. 철수산화물에 대하여 XRD분석을 수행한 결과 석영과 침철석이 나타났다. 철수산화물에 대하여 납-시금법을 수행한 결과 평균 0.174 g/ton의 순수한 금을 회수 하였고, 유리질 슬래그로 평균 1.37 mg/kg의 금이 손실되었다. 유리질 슬래그로 금이 손실되는 원인은 유리질 슬래그에 방연석과 납이 형성되었기 때문이다. 유리질 슬래그에 방연석과 납이 포함되어 있는 것을 XRD분석으로 확인하였다.

• 지질공학
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• 제17권1호
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• pp.143-150
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• 2007

폐광산으로부터 발생하는 산성광산배수는 인근의 물환경과 토양환경을 오염시킴으로써 사람에게 건강상 유해성을 간접적으로 나타내는 오염원이다. 본 연구에서는 45일간의 연속용출실험을 통해 폐광산 인근 토양에 함유된 As, Mn 및 Zn의 용출 및 흡착반응을 명확히 밝혔다. 용출 및 흡착반응에는 용액의 pH와 산화환원전위가 함께 작용하여 물환경내에서의 중금속류의 화학적 존재형태를 지배하고 이것이 용출 및 흡착반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 그러나 매우 가까운 위치에서 시료를 채수한다 하더라도 함유되어 있는 중금속의 수준은 매우 다를 뿐 만 아니라 산화환원상태도 상이함을 알 수 있었다. 따라서 폐광산 및 광산주변의 토양으로부터 발생하는 산성배수가 미치는 환경오염의 영향을 평가하기 위해서는 pH뿐 만 아니라 산화환원상태도 함께 고려되어야 한다. 또한 경과시간에 따른 용출 및 흡착반응을 고찰하면서 적절한 산성배수의 관리를 시행한다면, 보다 경제적인 해결방안을 모색하는데 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 기술사
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• 제19권4호
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• pp.11-21
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• 1986

Mine drainage from coal mines is mostly acidic, polluted and/or contaminated, even if its quantity has increased substantially during recent days. This causes two kinds of problems arising at mining districts; one is the environmental disruption and the other is insufficient water supply for living, employee's bathing and industrial purposes. In order to mitigate the aforementioned problems, a specific equipment of Korea type for mine drainage purification has been developed and its prototype manufactured, followed by its applicability tests implemented at mine site. The results of the tests indicates that the new equipment developed is much lower than and economical compared to, other existing neutralization facilities at home and abroad in capital investment at installation stage, the consumption of neutralizing chemicals at operation stage and the requirements of installation site. Whangji area where the prototype water treatment equipment is installed has been sustaining a short supply of usable water, especially in dry seasons and supplementing about 40㎥ of water brought from a location farther than 4km in distance to meet water requirements. The prototype water treatment equipment is however considered capable of providing compressor cooling water in sufficient amount from winter season In the future.

• 한국물환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.647-652
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• 2014

The aim of this study was to investigate the heavy metal removal and biomass productivity in the Acid Mine Drainage (AMD) using eggshell and microalgae. The experiment was operated 6 days in the eggshell and microalgae hybrid system, and using eggshell powder and microalgae as Chlorella vulgaris. The obtained result indicated that the biomass productivity of 2.82 g/L/d from 1.12 g/L initial concentration in 6 days was reached with light transmittance of 97% at a 305 mm depth in the optical panel photobioreactor (OPPBR). The total removal efficiency of Fe, Cu, Zn, Mn and Cd was found to be 98.92%, 99.91%, 98.78%, 88.99% and 98.00% in the AMD using eggshell and Chlorella vulgaris hybrid system, respectively. Additionally, there were significant relationships between biomass and concentration of each heavy metal ($R^2$ = 0.8771, 0.8643, 0.8669, 0.9134 and 0.6277 for Fe, Cu, Zn, Mn and Cd). These results indicated that the eggshell and microalgae hybrid system was highly effective for heavy metal removal when compared to the conventional biological process in the AMD. Therefore, the eggshell and microalgae hybrid system was effective for heavy metal removal and biomass productivity and can be applied to treat AMD in treatment plant.

• 한국광물학회지
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• 제31권3호
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• pp.173-182
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• 2018

산성광산배수에서 철광물의 침전 및 상전이 과정은 배수 내의 미량원소의 거동에 많은 영향을 미친다. 그러나 자연에서 일어나는 이러한 과정을 정확하게 추적하기는 쉽지 않아 많은 연구들이 산성광산배수에서 일어나는 광물의 침전 및 상전이에 대하여 실내 실험에 의존하는 경우가 많았다. 본 연구에서는 달성광산에서 채취한 배수를 대상으로 실제 산성광산배수에서 서로 다른 pH 값을 갖는 조건에서 시간이 지남에 따라 일어나는 광물의 침전과 이에 따른 배수 내의 미량 원소 변화를 살펴보았다. 침전된 광물의 양이 많지 않아 동정이 어려운 경우도 있었지만 침전된 광물들의 정보를 종합해 보면 대체적으로 비정질의 광물 먼저 형성된 후 아마도 슈베르트마나이트를 거쳐서 추후에 침철석이 침전된 것으로 사료된다. 그러나 시료 중 pH가 높은 경우(10)에는 계속적으로 비정질 상태로 남아있었다. 시간이 지남에 따라 광물의 침전 및 전이에 의하여 배수의 pH는 계속적으로 낮아지는 경향을 보였다. 모든 원소들이 높은 pH (8, 10)에서 낮은 농도를 보였는데 이는 높은 pH에서의 광물의 침전과 표면전하의 영향으로 판단되며 각 원소의 농도는 시간이 지남에 따라 조금씩 증가하였다. 황의 농도는 슈베르트마나이트에서 침철석으로의 전이의 영향으로 배수 내에서 역시 증가하였다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2004년도 International Symposium
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• pp.9-28
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• 2004

Concern about arsenic is increasing throughout the world, including areas of the United States. Elevated levels of arsenic above current drinking-water regulations in ground and surface water can be the result of purely natural phenomena, but often are due to anthropogenic activities, such as mining and agriculture. The current study correlates arsenic speciation in acid mine drainage and mining influenced water with the important water-chemistry properties Eh, pH, and iron(III) concentration. The results show that arsenic speciation is generally in equilibrium with iron chemistry in low pH AMD, which is often not the case in other natural-water matrices. High pH mine waters and groundwater do not 짐ways hold to the redox predictions as well as low pH AMD samples. The oxidation and precipitation of oxyhydroxides depletes iron from some systems, and this also affects arsenite and arsenate concentrations differently through sorption processes.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.529-539
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• 2019

본 연구에서는 pH 변화에 따른 인공 산성광산배수로부터 중금속 제거와 침전물 생성에 대한 연구를 수행하였다. 인공 산성광산배수는 폐광산에서 유출되는 산성광산배수에 다량 포함된 Fe, Al, Cu, Zn, Mn의 황산염을 이용하여 제조하였다. 실험은 5가지의 중금속에 대하여 초기 농도 30과 70 mg/L의 단일 및 혼합 시료를 이용하여 수행하였다. Fe와 Al은 각각 pH 4.0과 5.0에서 대부분 제거되었으며 그 외 중금속은 pH가 증가함에 따라 서서히 감소하였다. 단일 및 혼합 중금속 시료에 대한 pH 증가에 따른 농도 변화는 대체로 유사한 경향을 나타낸다. 수용액으로부터 중금속 제거 효과는 초기 농도와 관계없이 유사한 경향을 나타내고 pH 변화에 따라 확연한 차이를 나타낸다. X-선회절분석을 이용하여 침전물에 대한 광물 감정을 수행하였으며 pH가 증가함에 따라 결정도가 증가하는 경향을 나타낸다. 수용액 내에 중금속 농도가 감소하면서 생성되는 침전물은 Fe-침철석(FeOOH), Al-배사알루미나이트(Al₄(SO₄)(OH)₁₀·4H₂O), Cu-코넬라이트Cu₁₉(OH)₃₂(SO₄)Cl₄·3H₂O)와 테놀라이트(tenorite: CuO), Zn-진사이트(ZnO), Mn-하우스마나이트(Mn₃O₄)이다.