• 자원환경지질
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• 제41권3호
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• pp.335-344
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• 2008

경상남도 김해시 국가지원 지방도60호선 터널건설예정구간의 암석에 대하여 산성배수 발생개연성을 평가하고 피해 저감대책을 검토하였다. 건설예정구간의 지반은 석영반암, 사암, 응회암, 화강암으로 구성되어 있으며 황화광물은 석영반암과 화강암에 산점상으로 사암에 맥상으로 산출되었다. 황화광물의 함량이 높은 석영반암과 사암은 산성배수 발생개연성이 높고 중금속(Zn, Pb, As)를 많이 함유한 산성배수가 주변지역으로 유출되어 환경오염을 유발할 개연성이 높은 것으로 나타났다. 건설공사과정에서 산성배수가 발생될 개연성이 높은 구역에서 배출되는 배수는 중화 및 중금속 제거처리 후 배수가 이루어져야 하며, 절취면의 안정성 확보를 위하여 산성배수의 발생을 근원적으로 억제할 수 있는 코팅처리기술을 적용한 후 숏크리트, 앵커 등 사면보강공법이 적용되어야 할 것으로 판단된다. 석영반암과 사암은 골재로서 활용이 어려우며 지반성토재로 사용할 경우 지하수와 우수의 접촉을 최소화할 수 있는 성토층의 구조를 갖춘 후 활용하여야 한다.

• 자원환경지질
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• 제38권1호
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• pp.91-99
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• 2005

건설 현장 절취사면에서 발생되는 산성암반배수(Acid Rock Drainage, ARD)는 암석에 함유된 황화광물의 산화에 의해 발생하며, 주변 환경, 구조물의 안정성과 수명, 경관에 악영향을 주고 있다. 우리나라의 지형은 70% 이상이 산 지이므로 토목공사과정에서 사면절취와 터널공사가 빈번히 이루어지고 있는데, 산성배수를 발생시킬 개연성이 있는 황 철석을 함유한 암석들은 전국에 분포한다. 본 연구에서는 다양한 암반을 대상으로 암석유형별 산성배수 발생특성을 파악하고 잠재적인 산발생능력을 규격화된 방법으로 평가하고자 하였다. 산발생능력 평가 결과 NP/MPA 비에 따라서 14개의 시료가 산성배수 발생 가능성이 높은군에, 4개의 시료는 산성배수 발생 가능성이 낮은군에 해당하였으며, 암 석의 종류와 산발생능력 평가 결과는 상관관계는 명확하지 않았다. 본 연구에서 대상으로 한 시료만으로 볼 때, 편마 암, 화강암의 경우 산성배수 발생 가능성이 낮은 군으로, 열수변질을 받은 화산암, 응회암, 탄질셰일, 금속광산 폐석시 료는 산성배수 발생 가능성이 높은 군으로 분류되었다. 물시료 분석 결과 일부 항목이 지하수의 생활용수 이용시 수 질기준을 초과하였다. 이는 주로 황철석의 산화로 인하여 발생한 산에 의해 배수가 낮은 pH를 유지하면서 중금속들 을 용출시켜 지속적으로 배출하기 때문이며, 고농도의 중금속을 함유한 산성배수가 계속 생산, 유입될 경우 연구대상 지역 부근 지하수와 하천수의 수질오염이 우려 된다.

• 지질공학
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• 제27권3호
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• pp.345-351
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• 2017

Acid drainage in civil engineering structures such as tunnels may lead to the deposition of precipitates that clog drainage channels and pipework. In evaluating acid drainage, the Fe content of water and precipitates, indicated by reddish brown coloration of rock surfaces, rivers, and soils, may be an important factor. In this study, acid drainage was evaluated by analyzing the Fe content of reddish brown seepage water that occurred in part of a tunnel. Geological investigations around the tunnel revealed a hydrothermal alteration zone cutting the bedrock, and cropping out in the upper parts of the tunnel. Analysis of drillcore revealed many fracture zones and veins. Inductively coupled plasma spectrophotometric analyses of water, precipitates, and soil samples, collected in the seepage water zone and around the tunnel, were conducted to evaluate acid drainage. The Fe content of seepage water in the tunnel was 0.030-0.333 mg/kg, which is 2-22 times higher than in local groundwater. The Fe content of precipitates in the tunnel was 165,403-301,051 mg/kg, similar to the 206,167-422,964 mg/kg content of drillcore from the hydrothermal alteration zone located above the tunnel. It is concluded that the seepage water is derived from Fe-containing acid drainage flowing in perforated tunnel drainpipes along the fracture zones and veins around the hydrothermal alteration zone.

• 자원환경지질
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• 제54권5호
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• pp.561-572
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• 2021

국내의 많은 지역에서 골재 채취가 이루어지고 있으며 이로 인해 대형 절토사면이나 다량의 절취된 암석이 발생되고 있다. 이러한 골재 채취를 위한 개발부지가 황화광물이 수반된 지층일 경우 산성암석배수(Acid Rock Drainage : ARD)가 발생하여 개발부지 내와 주변지역에 환경오염의 문제를 발생시킬 수 있다. 산림골재 시료를 대상으로한 연구결과 시료 대부분이 잠재적인 비산발생 시료로 분류되고 그중에 광주시, 고양시, 속초시의 일부 시료에서 잠재적인 산발생 시료로 분류되어지는 결과를 얻었다. 이는 향후 다량의 골재가 사용될 경우 골재의 품질에 영향을 줄 수 있음을 예상할 수 있다. 따라서 이러한 산림골재들은 사용 시 관리가 필요할 것으로 판단된다. 산 발생 능력 시험을 통한 ARD 발생 예측으로, 향후 발생 될 수 있는 경제적 손실을 줄일 수 있을 것으로 기대되며, 주변 환경오염 문제를 보다 완화 시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제21권3호
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• pp.231-237
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• 2011

현재 고로폐광산에서 가동 중인 인회석 배수체계의 설계는 다음과 같다 ; 인회석 배수시스템은 침사조, 반응조 및 침전조로 구성되며 폐갱도 및 광미장의 침출수를 배관을 통하여 집수한 후 인회석 배수시스템으로 수리구배에 의해 운반되게 설계되었다. 2004년도에 실시된 실내실험 결과에 의하면, 인회석 38.8 톤을 매년 반응조에 새로 충진시켜 줘야 하며 침전물은 매 3개월 마다 침전조에서 제거해줘야 한다. 본 연구의 목적은 석회석 및 인회석을 이용한 실내실험을 실시하여 ARD 내의 비소저감 효율성을 평가하고 침출수 처리 체계 내에 사용되는 침전제를 재평가하는 것이다. 실내실험 결과, 석회석 및 인회석의 비소 저감율은 64.7-98.3%이며 인회석의 경우 비소 저감율은 입도에 반비례하였다. 비소화합물은 비산염인회석 그리고 칼슘비산염수화물의 형태인 것으로 추측된다. 따라서, 인회석 및 인이 포함된 석회석은 저 농도의 비소제거를 위한 침전제로 사용될 수 있는 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.296-298
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• 2002

• 한국광물학회지
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• 제27권4호
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• pp.301-310
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• 2014

황철석이 다량 존재하는 지역에서 산성암석배수에 의한 중금속 거동과 관련된 단층비지의 역할을 알아보기 위해, 양산지역에 분포하는 함황철석 안산암의 모암과 단층비지에 대하여 XRD, pH, XRF, SEM-EDS, ICP 분석을 실시하였다. 연구결과 모암의 주 구성광물로 석영(quartz), 엽랍석(pyrophyllite), 황철석(pyrite), 일라이트(illite), 황옥(topaz)이 관찰되었고 짙은 갈색의 단층비지 시료의 경우 석영(quartz), 일라이트(illite), 녹니석(chlorite), 스멕타이트(smectite), 침철석(goethite), 카콕세나이트(cacoxenite)가 동정되었으며 침철석이 주 구성광물이었다. 모암에서 동정된 광물 종으로 보아 모암은 열수 변질 작용을 많이 받은 것으로 보인다. ICP분석 결과 각 시료의 중금속 농도는 모암의 경우 Zn > As > Cu > Pb > Cr > Ni > Cd 순을 보였으며, 단층비지의 경우 As > Zn > Pb > Cr > Cu > Ni > Cd 순으로 나타났다. 두 시료를 비교해 보면 중금속의 총량은 전체적으로 단층비지에서 상대적으로 더 높은 값을 나타내며 특히 Pb, As, Cr은 2배 이상의 큰 차이를 보인다. 이러한 차이는 단층비지의 주 구성광물인 침철석의 높은 반응성과 넓은 표면적에 의해 Pb, As, Cr과 같은 중금속들이 공침 혹은 흡착되어 특히 높은 농도를 나타내며 또한 황철석의 산화에 의한 낮은 pH에 의하여 이러한 효과가 더욱 증가되었다고 사료된다. 그리고 자연환경에 쉽게 영향을 줄 수 있는 labile (step 1)과 acid-soluble (step 2)을 합한 농도의 비율은 대부분의 중금속이 모암에서 더 높게 나타나는 것을 확인하였다. 결과적으로 연구지역에서 단층비지는 모암에 비하여 많은 양의 중금속을 함유하고 연속추출법 단계 중 상대적으로 자연에 쉽게 유출될 수 있는 단계의 비율이 낮은 것으로 나타나 산성암석배수에 의한 피해가 예상되는 지역에서 단층비지는 중금속이 쉽게 용출되지 않게 하는 저장소로 큰 역할을 하는 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.394-398
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• 2004

This study was carried out to plan the prevention of the generation and discharge of acid mine drainage (AMD). Hydraulic characteristics were tested with the disk tension infiltrometer around the waste rock dump of the Imgi abandoned pyrophyllite mine in Busan, Korea. Because the waste rock dump of the Imgi mine have very low infiltration rate, most of rain was expected flowing into adjoined stream through the slope or plane as surface flow rather then throughflow or ground water. But slopes of the waste rock dump have many 'V' type erosion gullies and consist multi-layers. These gullies and multi-layers have coarse clastic particle layer which have very large hydraulic conductivity. So through these coarse clastic particle layers a large part of rain flow into ground. And also these layers could be played a function of aeration path, which induced oxidation of sulfide minerals and generation of AMD continuously.tinuously.

• 자원환경지질
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• 제39권1호
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• pp.75-82
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• 2006

암석 또는 광미시료에 포함되어 있는 황철석의 산화에 의해 발생하는 산성배수를 저감하기 위하여 황철석 표면에 철인산염 피막을 형성시킬 수 있다. 첫 단계로 표준황철석을 이용한 실내실험을 통하여 최적의 피막형성 조건을 도출하였다. 피막형성제와 황철석을 24시간 반응시킬 때 최적조건은 $10^{-2}M\;KH_2PO_4,\;10^{-2}M\;H_2O_2$, PH 6으로 결정되었으며, 이 조건으로 황철석을 피막처리한 후 반사현미경, 주사전자현미경, 에너지분산분광기로 피막의 형성을 확인하였다. 피막의 내구성을 검증하기 위하여 온도 pH, 산화제의 농도변화에 따른 인산염의 용출을 조사한 결과, $4^{\circ}C$와 $70^{\circ}C$에서 온도의 영향은 거의 없었으며, 강산 또는 강알칼리 환경에서 $3.4\%$미만, 산화제의 농도별 조건하에서 $1.0\%$미만의 인산염이 피막으로부터 용출되었다. 실험 결과는 암석 또는 광미시료의 철인산염 피막형성 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국산림과학회지
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• 제86권4호
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• pp.435-442
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• 1997

충남(忠南) 금산군(금산군), 복수면(복수면) 대성탄광(대성탄광) 폐탄광지역(폐탄광지역)에 탄광폐수(炭鑛廢水)에 의해 영향을 받는 하천수(河川水)의 오염실태(汚染實態)를 조사하였다. 하천수(河川水)의 오염정도(오염정도)를 알기 위하여 하천수(河川水)의 pH, Do, 황산(黃酸)이온, 질산(窒酸)이온, 염산(鹽酸)이온의 농도(濃度) 및 무기원소(無機元素)의 농도(濃度) 등을 측정하였다. 폐탄광(廢炭鑛)과 폐광석(廢鑛石) 더미로부터 폐수(廢水)가 유입되는 하천수(河川水)의 pH는 3.46-4.29의 범위로 산성폐수(酸性廢水)를 형성하였으며, 본 조사지역(調査地域)의 수계(水系)에서 하천수(河川水) pH의 변화는 $SO{_4}^{2-}$, Mn, Cu, Zn, Fe 및 $Mg^{2+}$ 농도(濃度)와 고도의 부(負)의 상관(相關)을 나타내었다. 폐수(廢水)가 유입된 하천수(河川水)의 황산(黃酸)이온 농도(濃度)는 236.73 - 310.50mg/l로 청정수와 비교할 때 약 10배 더 높았으며, 오염(汚染) 하천수(河川水)의 Mn과 Fe의 농도(濃度)는 각각 0.56 - 0.83mg/l, 5.89 - 10.58mg/l로 Mn 농도(濃度)는 청정수와 비교할 때 약 20배나 높았다. 오염(汚染) 하천수(河川水)의 $Mg^{2+}$와 $Ca^{2+}$ 농도(濃度)는 청정지역(淸淨地域)과 비교해서 높게 나타났다. 산성광산폐수(酸性鑛山廢水)의 오염지표(汚染指標)(AMDI)는 오염계류(汚染溪流)에서 42-51이었고, 비오염계류(非汚染溪流)에서는 70 - 76으로 오염계류(汚染溪流)에서 낮았다.