• 자원환경지질
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• 제53권6호
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• pp.781-792
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• 2020

망간단괴, 망간각, 해저열수광상 개발에서 필연적으로 발생하게되는 선광잔류물은 방대한 양과 잠재적인 독성으로 인해 관심이 증가하고 있지만, 아직까지 선광잔류물의 발생량, 물리·화학적 특성, 환경 유해성, 해양생태계에 미치는 영향 등에 관한 정보가 부족한 실정이다. 최근에는 선광잔류물의 친환경적인 처리 중요성이 인식되고, 그에 따른 저감/처리법이 강구되고 있다. 심해저 광물자원개발 시 선광잔류물이 선상에서 처리되지 못할 경우, 선광잔류물의 육상으로 운반 비용이 발생하고 육상 환경오염 문제를 해결해야하는 경우가 발생하게 된다. 따라서, 한국해양과학기술원에서는 1) 오염인자/환경영향, 2) 환경/생물 위해성 영향, 3) 입자 확산, 4) 선광, 5) 저감/처리(정화)를 친환경적인 선상에서의 선광잔류물 처리를 위한 주요 핵심 요소로 구분하여 선광잔류물의 유해성, 해양생태계에 미치는 영향, 오염 입자 확산 모델, 선광 및 정화처리 후보기술 등에 대한 연구를 수행하고 있다. 본 연구 결과는 향후 심해저광물자원 개발과정에서 발생할 수 있는 환경영향에 대한 과학적인 증거 확보를 통해 환경문제를 최소화 할 수 있는 연구 기반을 제시할 수 있고, 이는 다른 기원의 오염물 및 규제없이 방치되고 있는 육상 폐광산의 누출수 처리에도 적용할 수 있을 것이라 기대한다.

• 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.

• 자원환경지질
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• 제40권3호
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• pp.277-293
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• 2007

비소와 납 함유량이 높은 인대광산 지역에 분포하는 여러 폐광석 적치장으로부터 유출된 침출수와 광산배수에 영향을 받은 수계에서 미량원소, pH 및 산화환원전위차의 계절적 및 공간적인 변화가 관찰되었다. 채광활동이 약 40년전이었고 폐광석 적치장이 유실되었기 때문에 이 수계는 심각하게 오염된 상태이었다. 침출수와 광산배수의 유입으로 인하여 수계 상류구간의 지표수는 비교적 약 산성 및 강한 산화환경 특성이 있으며, 아연(최대 $5.830mg/{\ell}$), 구리(최대 $1.333mp/{\ell}$), 카드뮴(최대 $0.031mg/{\ell}$) 및 황산염(최대 $173mg/{\ell}$) 함량의 계절적 및 공간적인 변화가 큰 특징이 있었다. 침출수에서 가장 함량이 높은 원소의 순서로 나열하면 아연($0.045-13.909mg/{\ell}$), 철($0.017-8.730mg/{\ell}$), 구리($0.010-4.154mg/{\ell}$) 및 카드뮴($n.d.-0.077mg/{\ell}$)이며, pH는 낮으며 황산염 함량(최대 $310mp/{\ell}$)은 높았다. 광산배수도 아연, 구리, 카드뮴 및 황산염 함량이 높았으며, pH는 연중 중성으로 일정하게 유지되었다. 침출수와 광산배수가 단기적인 수계 유량의 변동에 영향을 줄 수 없을 지라도 수계의 화학원소 함량에 강한 영향을 주었다. 수계 내 철(수)산화광물이 풍부하다는 것과 화학적 특성은 철(수)산화광물의 침전이 이 수계의 지표수로부터 미량원소를 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 지시하였다. 이 수계의 하류 구간에서의 공간적 및 계절적인 변화는 오염되지 않은 지류로부터 유입되는 지표수에 의해 크게 기인하였다. 또한, 이 구간에서의 미량원소의 함량은 어떠한 인위적인 처리 없이도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리에서 지류와 수리학적으로 혼합되어진 후 배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 비보존성 반응(즉 침전, 흡착, 산화, 용해 등)과 보존성 반응(예: 수리학적 혼합)은 미량원소가 강으로 이동되는 것을 크게 감소시키는 효과적인 자연저감 기작이었다.

• 자원환경지질
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• 제25권2호
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• pp.145-151
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• 1992

In order to study the optimum depth for the soil geochemical exploration in the area which is affected by agricultural activities and waste disposal of metal mine, the soil samples were sampled from the B layer of residual soil and vertical 7 layers up to 250 cm in the rice field and 3 layers up to 90 cm in the ordinary field. They were analyzed for Au, As, Cu, Pb and Zn by AAS, AAS-graphite furnace and ICP. To investigate the proper depth for the soil sampling in the contaminated area, the data were treated statistically by applying correlation coefficient, factor analysis and trend analysis. It is conclude that soil geochemical exploration method could be applied in the farm-land and a little contaminated area. The optimum depth of soil sampling is 60 cm in the ordinary field, and 150~200 cm in the rice field. Soil sampling in the area of a huge mine waste disposal is not recommendable. Plotting of geochemical map with factor scores as a input data shows a clear pattern compared with the map of indicater element such as As or Au. The second or third degree trend surface analysis is effective in inferring the continuity of vein in the area where the outcrop is invisible.

• 자원환경지질
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• 제36권2호
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• pp.89-101
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• 2003

경상북도 군위군에 위치하는 고로 폐아연광산의 광미 및 광폐석 유실에 의한 주변 농경지 토양 및 하천 퇴적토의 오염을 조사하였다. 폐광산하부에서부터 하천을 따라 직선길이 약 12 km 구간에서 퇴적토 및 토양을 표토와 심토로 나누어 채취하였으며, 토양시료에 대한 분석은 0.1N(비소의 경우만 만 HCl 약산 추출법인 토양오염공정시험법으로 실시하였다. 폐광산 하부 주 하천의 표층 퇴적토는 카드뮴과 납에 대하여 하천 상류 지역에서 토양오염우려기준치를 초과하였으며, 비소는 총 표토 시료 14개 중 6개(43％)에서 토양오염우려기준치를 초과하였고, 이중 4지점은 토양오염대책기준치를 초과하였다. 특히 폐광산과의 거리에 관계없이 하천 전체에 걸쳐 퇴적토의 표토들이 비소에 폭 넓게 오염되어있어서 이들에 대한 복원 대책이 시급한 것으로 나타났다. 폐광산 주변 농경지 토양 분석 결과 표토와 심토 모두 비소를 제외한 중금속의 오염은 토양오염우려기준치이하로 나타났으나, 비소의 경우 표토 시료 채취 8 지점 중 4지점에서 토양오염우려기준치를 초과하였으며, 이중 3지점에서 토양오염대책기준치를 초과함으로서 주변 농경지 토양의 표토도 비소로 심하게 오염되어있음을 알 수 있었다. 폐광산 하부 주 하천 수질 조사 결과, 폐광산 갱내수와 침전지 주변을 제외하고는 하천 수질은 모든 중금속에 대해 매우 낮은 것으로 나타나, 폐광산 주변의 토양오염은 하천수질에 의한 오염이기보다는 폐광산 주변에 적재된 폐광석과 광미들이 우기시 하천을 범람하며 유출되어 진행되었을 것으로 판단되었다. 폐광산 주변 지역의 오염 정도를 토양환경보전법에 명시된 오염 등급(Pollution Grade)으로 평가한 결과, 비소의 경우 토양오염우려기준 이상의 농도를 나타내는 농경지 토양과 하천퇴적토 지역이 많아, 향후 비소에 대한 토양 복원이 필요한 것으로 나타났다. 오염분석 결과와 현장 농경지 조사를 바탕으로 복원이 필요한 하천 퇴적토 및 농경지 토양 면적을 산정하였으며, 하천 퇴적토의 경우 토양세척법을 이용하여 비소와 납을 제거하고, 농경지 토양의 경우 석회를 첨가한 반전객토법을 실시하는 토양 복원 대책을 수립하였다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제1권3호
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• pp.204-210
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• 2013

상동지역 중석광 광미의 품질 특성을 파악하기 위해 XRD 및 PSA를 사용하여 광물학적인 특성을 검토하였다. XRD분석 결과 상동지역 중석광 광미내에는 석영(quartz), 녹니석(chlorite), 회장석(anorthite) 그리고 코디에라이트(cordierite) 등이 함유되어 있는 것으로 파악되었다. 또한, 상동지역 중석광 광미의 용출 특성을 파악하기 위해 광미를 혼합한 모르터를 제작하여 KSLT의 규정에 의해 실험한 결과 폐기물 관리법 시행규칙에 제시된 유해물질 함유 기준값 보다 낮은 결과를 나타내었으며, 특히, 고루슬래그 미분말의 혼합률이 증가할수록 중금속의 농도는 감소함을 알 수 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제19권6호
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• pp.11-26
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• 2010

일본의 도시광산자원과 금속재자원화산업을 파악하기 위하여, 일본(日本)의 금속소비량, 금속리싸이클리률을 논하고, 철스크랩, 사용이 끝난 자동차, 폐가전제품 및 폐전자정보기지 등의 대표적인 재자원화산업의 개요를 조사하였다. 일본은 금속자원 소비대국이고 각종 금속 축적량 대국이기도 하다. 도시광산자원의 리싸이클링률은 자급률로 계산할 때 Pb 50%, Fe 33%, Al 25%이고, Hg, Au, Cd, Mn, Mo, Ag 등이 이어지고 있다. 그러나 기능재료에 첨가되는 레어메탈 및 REE 등은 리싸이클링 기술개발 단계라고 할 수 있다. 자동차, 가전제품 PC 등 사용이 끝난 제품의 리싸이클링산업은 활발하고, 리사이클링률은 법정기준치를 상회하고 있다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.383-390
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• 2004

본 연구에서는 상동지역 중석광 광미를 콘크리트용 혼화재료로 사용 가능한지 여부를 알아보기 위한 연구의 일환으로 광미의 품질특성과 혼화재료로 사용한 모르타르의 기초적 특성에 대하여 검토하였다. 상동지역 중석광 광미의 품질 특성을 파악하기 위해 XRD 및 PSA를 사용하여 광물학적인 특성을 검토하였다. XRD분석 결과 상동지역 중석광 광미내에는 석영(quartz), 녹니석(chlorite), 회장석(anorthite) 및 코디에라이트(cordierite) 등이 함유되어 있는 것으로 파악되었다. 또한, 상동지역 중석광 광미의 중금속 용출 특성을 파악하기 위해 광미를 혼합한 모르타르를 제작하여 KSLT의 규정에 의해 실험한 결과 규준범위를 만족하였다. 한편, 상동지역 중석광 광미를 혼합한 시멘트 모르타르의 응결시간과 압축강도 특성을 검토한 결과 광미의 혼합률이 증가할수록 응결시간은 지연되었고, 모르타르 압축강도는 감소하는 경향을 나타내었다.

• 자원환경지질
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• 제29권3호
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• pp.305-313
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• 1996

In order to investigate the extent and degree of Cd, Cu, Pb and Zn contamination affected by mining activities of the Dalsung Cu~W mine, sampling of stream sediments and waters has been undertaken up to 1.5 km downstream from the mine at 50~150 meter intervals. Analysis of the samples was carried out using ICP-AES for Cd, Cu, Pb and Zn. Physical and chemical properties of sediments (pH, organic matter contents, cation exchange capacity) and waters (pH, Eh and temperature) were also measured. The properties of the sediment samples were characterized by low pH (3.0~5.5), low organic matter contents (2~5%) and a moderate degree of cation exchange capacity (7~15 meq/100 g) with a high proportion of sand fraction. The pH values of water samples ranged from 3.0 to 5.0 and the Eh levels were in the range of 350~530 mV. Concentrations of Cd, Cu, Pb and Zn in the sediments averaged 3.2 mg/kg, 1,390 mg/kg, 451 mg/kg and 262 mg/kg with the range of 0.6~11.4 mg/kg, 15~3,800 mg/kg, 14~1,330 mg/kg and 63~1,060 mg/kg, respectively. Significant levels of the heavy metals were also found in the water samples with the range of $10{\sim}170{\mu}gCd/l$, $300{\sim}41,600{\mu}gCu/l$, $10{\sim}80{\mu}gPb/l$ and $700{\sim}15,400{\mu}gZn/l$. These elevated concentrations in the sediments and waters may be caused by the weathering of mine waste materials and their high solubilities under acidic and/or oxidizing conditions. Although metal concentrations in the samples decrease with the distance from the mine, heavy metal contamination of sediments and waters were also found at the 1.5 km downstream due to the mobile conditions of the heavy metals, with particular reference to Cd and Zn in stream waters.

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.63-79
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• 2008

울진광산 지역에 매립된 광미와 방치된 폐광석이 주변 하천에 미치는 영향을 평가하기 위해, 하천수, 침출수, 갱내수 및 지하수의 물리화학적인 특성을 파악하였다. 또한 폐광석 내 황화광물의 풍화 특징을 파악하기 위한 광물학적 연구와, 토양 내 미량원소의 분산 특성을 파악하기 위한 총함량 분석을 수행하였다. 매립된 광미에서 발생하는 침출수의 pH의 범위는 $2.9{\sim}6.0$이며, EC는 $99{\sim}3990{\mu}S/cm$로 주원소(최대 492 mg/l Ca; 83.8 mg/l Mg; 45.2 mg/l Na; 44.7 mg/l K; 50.8 mg/l Si) 및 미량원소(최대 $826,060{\mu}g/l$ Fe; $131,230{\mu}g/l$ Mn; $333,600{\mu}g/l$ Al; $61,340{\mu}g/l$ Zn; $2,530{\mu}g/l$ Cu; $573{\mu}g/l$ Cd; $476{\mu}g/l$ Pb)함량이 높게 나타났다. 하천수의 물리화학적 특성은 침출수와 지류의 유입에 따른 공간적 변화와 강수량에 따른 시기별 변화가 관찰되었다. 침출수의 유입으로 하천수의 용존 이온의 농도는 증가하지만 오염되지 않은 지류와의 혼합에 의한 희석작용으로 하류로 갈수록 감소한다. 건기인 2월에는 침출수 유입량이 줄어 하천수의 용존 이온 함량이 우기보다 낮다. 하지만 건기에는 지류 및 하천수의 유량 감소로 인하여 희석작용이 상대적으로 미약하여 우기에 비해 오염 확산 범위가 더 넓은 것으로 확인되었다. 배경치와 비교한 울진광산 주변의 토양시료의 중금속 농집 순서는 망간>철>납>구리>아연으로 나타났다. 울진광산에서 산출되는 황화광물은 자류철석과 섬아연석이 주를 이루며, 방연석과 황동석이 수반된다. 이 중 자류철석이 가장 풍화가 빠르게 진행되었으며, 광물 내부에 발달된 균열부와 입자 가장 자리를 따라 내부로 산화가 진행되어 철수산화광물이 생성되며, 소량의 Zn을 흡착하는 것으로 밝혀졌다.