• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.425-436
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• 2010

이 연구는 부산광역시 기장군 일광면 일대의 일광광산 주변에 위치한 절리암반에 대하여 추계론적 해석기법을 적용하여 삼차원 절리연결구조를 구현하고 절리의 기하학적 특성에 따른 광산배수 산성도의 특성을 고찰하였다. 절리 분포특성을 규명하기 위하여 산성광산배수 발생 가능지역을 중심으로 지표 선형조사선과 시추공영상촬영에 의한 절리조사를 실시하였다. 일광광산의 현장실험 암반에 대한 삼차원 절리연결구조 모델이 추계론적으로 구현되었다. 예측된 절리분포의 타당성을 검토한 결과 모사된 삼차원 절리연결구조는 현장암반의 절리 분포특성을 잘 반영하는 것으로 나타났으며 광산배수 유동에 대한 개관적인 개념을 제공할 수 있다. 현장에서 자연수 주입으로 산성배수를 유도하기 위한 주입공 1공 및 관측공 3공이 설치되었다. 총 29일 동안 주입공으로 투입된 자연수를 모니터링한 결과 절리연결구조에 따른 절리의 기하학적 모수와 산성광산배수 발생 간에 상관성이 있는 것으로 해석되었다. 절리주향의 상대빈도가 상대적으로 큰 방향으로의 관측공에서 높은 값의 pH를， 그리고 낮은 값의 $SO^{2-}_4$ 농도가 측정되었다. 전반적인 추세는 절리주향의 상대빈도가 증가할수록 pH는 로그함수적인 증가를 보이며 $SO^{2-}_4$ 농도는 로그함수적인 감소를 나타내며 높은 결정계수의 상관성을 갖는다. 절리밀도가 상대적으로 큰 방향으로의 관측공에서 낮은 값의 pH를, 그리고 높은 값의 $SO^{2-}_4$ 농도가 측정되었다. 전반적인 추세는 1-D 절리밀도가 증가할수록 pH는 음지수함수적인 감소를 보이며 $SO^{2-}_4$ 농도는 지수함수적인 증가를 나타낸다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-130
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• 2010

산성광산배수(Acid Mine Drainage; AMD)는 낮은 pH조건에서 중금속 및 황산염이온 등이 다량 용존되어 환경오염 문제를 발생시킨다. 국내의 폐광산 일부에서는 산성광산배수를 처리하기 위해 정화시설이 운영되고 있으나 여전히 주변 하천에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 산성광산배수 및 영향을 받는 하천에서 지표미생물의 특이적 유전자를 실시간 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction; Real-time qPCR)을 이용하여 확인 및 정량함으로써 광산배수의 환경영향을 미생물학적으로 판단하고자 수행되었다. 지표 종으로 선정한 미생물은 16S rRNA 미생물 군집분석 결과 발견된 미생물 중 철환원균인 Rhodoferax ferrireducens T118, Acidiphilium cryptum JF-5이며 이 외에 기존에 광산에 존재하는 것으로 알려진 미생물 중 호산성 황환원균인 Desulfosporosinus orientus, 철산화균인 Leptosprillum ferrooxidans, 철 및 황산화균인 Acidothiobacillus ferrooxidans이었다. 최종적으로, 본 연구에서 각 광산의 광산배수가 하천에 미치는 영향을 정량적으로 판단하여 비교하기 위해 광산배수로 인한 하천에서의 미생물 변동 지수를 산정하였으며 연구 대상 4개 광산 중 광산배수 처리시설이 없는 삼탄의 광산배수의 경우 주변 방류 하천으로의 미생물학적 환경영향이 가장 큰것으로 나타났다

• The Korean Journal of Ecology
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• 제19권5호
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• pp.365-373
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• 1996

A survey was carried out to investigate the contamination of streams by the acid mine drainage originated from the abandoned coal mines and coal refuse piles. The physico-KDICical characteristics such as pH, sulfate and elements concentrations in the water and sediment in streams were analyzed. Microbial activity in the sediment was evaluated by measuring dehydrogenase activities. At sites contaminated by acid mine drainage, the pH of the water and sediment declined to acidic range from neutral due to the accumulation of sulfate. The dehydrogenase activity ranged from 12 to $170{\mu}g-TPF{\cdot}g-dry\;soil^{-1}{\cdot}24h^{-1}$ at the contaminated sites, whereas uncontaminated sites had activities of 1,176~4,259 ${\mu}g-TPF{\cdot}g-dry\;soil^{-1}{\cdot}24h^{-1}$. The dehydrogenase activity was significantly affected by low pH of the sediment, indicating that high concentration of sulfate inhibited microbial activity. The concentrations of heavy metals such as Pb and Fe in contaminated sdeiment (37~46 ppm Pb; 46,000~464,000 ppm Fe) were much higher than those in the uncontaminated sediment. The concentration of Al in the contaminated water acidfied by coal mine drainage was in the range of 11 to 42 ppm. Compared with those in the uncontaminated sediment, the concentrations of Mn, Mg and Ca in contaminated sediment were low because of the leaching from soil to water by the acidfied stream water.

• 한국광물학회지
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• 제16권2호
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• pp.191-198
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• 2003

동해탄광 일대에서 산성광산배수가 유입되는 하천의 바닥에는 적갈색과 황갈색의 침전물이 형성되고 있다. 이 침전물에 대한 X-선 회절분석 결과 적갈색 침전물은 대부분 페리하이드라이트이며 소량의 침철석을 포함하고 있는 반면에 황갈색 침전물은 슈워트마나이트로 구성되어 있다. 열분석과 가열 실험에서 페리하이드라이트와 슈워트마나이트는 약 $400^{\circ}C$에서 결정도가 낮은 적철석으로 변화하며 $700 ^{\circ}C$에서는 결정도가 높은 적철석으로 변화한다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권5호
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• pp.324-329
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• 2008

A coal mine drainage sludge(designated as CMDS) is mainly generated during physicochemical treatment or electrical purification of the drainage abandoned mine that include dissolved heavy metal. To understand the possibility of an application of the dehydrated CMDS as the landfill cover medium of hygienic a reclaimed ground, an laboratory experiment was performed to investigate the physicochemical and geoengineering characteristics of the dehydrated CMDS. To improve the geoengineering characteristics of the dehydrated CMDS, the liquid limit, plasticity limit test, compaction method test, strength test, and hydraulic conductivity test ware performed with the lithification material mixed sludge. When the mixed ratio of the sludge and the lithification material was more than 1:06, the compaction method was A method, the moisture content less than 33.5%, the strength of mixed sludge was $8.2kg\;cm^{-2}$, the hydraulic conductivity was $2.7\times10^{-6}cm\;sec^{-1}$, the sludge was up to the landfill standard of US Environmental Protection Agency (US EPA).

• 자원환경지질
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• 제41권1호
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• pp.33-45
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• 2008

폐광산으로부터 유출되는 산성광산배수 중화처리를 위해 2가지 방법으로 반응조를 설계하여 실험을 실시하였다. 중화제로 사용한 물질은 방해석이 주 구성광물이여 소량의 돌로마이트를 포함한 석회암이다. 중화 효과는 중화제의 반응 위치와 양에 따라 다르게 나타난다. 반응조 상부에서 산성광산배수와 중화제를 반응 시킬 때 반응 효과가 더 좋으며 중화제의 양이 많을수록 중화되는 속도가 빠르다. 상부에서 중화제와 반응시킬 경우 산성광산배수로부터 침전되는 침전물의 영향을 거의 받지 않아 중화제가 전부 소모될 때까지 반응을 지속시킬 수 있다.

• 한국광물학회지
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• 제12권1호
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• pp.32-42
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• 1999

Microbial mats, the yellow and reddish brown deposits formed from the mine drainage, occur on the bottom of drain and mine tailing pond of the Ilkwang mine in Pusan, Korea. The constituents of microbial mats and their biomineralization were studied by using XRD, IR, and SEM-EDX. The upper part of the microbial mat is yellow-colored and composed of tube-shaped and small spheroid bacterial materials, which are mainly made up of amorphous and poor-crystalline iron-oxide minerals. The shape and composition of bacterial materials suggest that they are probably belong to iron-oxide mineral aggregates. The iron-oxide minerals of the yellow microbial mats are mainly goethite, but those of the reddish brown microbial mats contain abundant hematite along with goethite. This implies that with the evolution of biomats, goethite may be transformed to hematite.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.90-93
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• 2003

Sampling of waters from each stage of treatment system, SAPS (Successive Alkalinity Producing System), and spring water near the Hanchang coal mine of Kangwon. Province were carried out periodically and analyzed to evaluate the source and possible path of groundwater contamination by acid mine drainage(AMD). Chemical and sulfur isotope compositions showed that spring water was affected by seepage from mine tailings, and seepage of stonewall, a part of treatment system, was affected by both seepage from mine tailings and mine adit drainage. Through the treatment system no appreciable decrease of sulfur content was identified. And almost similar sulfur isotope compositions of water from each stage of the treatment system may suggest incomplete or very poor sulfate reduction by sulfate reducing bacteria.

• 한국물환경학회지
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• 제23권2호
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• pp.287-293
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• 2007

Heavy metal contamination and biological toxicity of mine drainages and sediments in abandoned mines were studied. Mine drainages had pH at a range of 2.94~7.86, and contained heavy metals at a toxic level. For coal mines, toxicity of mine drainage to Daphnia magna was attributable to acidic pH. In addition to the low pH, suspended heavy metals such as Zn and Cu contributed to toxicity of mine drainages at abandoned metalliferous mines. All mine sediments studied in this work showed biological toxicity to Chironomus riparius, having mortality at a range of 15~60%. However, its relationship with physicochemical properties including heavy metal content of the sediments was not statistically explained. Exceptionally clay ($< 2{\mu}m$ particle) content was negatively correlated with the biological toxicity for sediment samples collected at the same abandoned mines.

• 자원환경지질
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• 제36권2호
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• pp.103-109
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• 2003

동해탄광 지역의 산성광산배수에는 Ca, SO$_4$, Mg, Al의 함량이 높게 나타난다. 이 일대의 산성광산배수를 증발시켰을 때 생성된 증발잔류물에서는 주로 석고(CaSO$_4$${\cdot}$2$H_2O$)가 생성되었으며 그 외에 소량의 알루노겐(Al$_2$(SO$_4$)$_4$${\circ}$17$H_2O$) 과 헥사하이드라이트(MgSO$_4$${\circ}$6$H_2O$)가 형성되었다. 석고를 형성하는 Ca는 주변의 모암속에 포함된 방해석에서, SO$_4$ 는 폐석에 포함된 황철석에서 기원한 것으로 생각된다. 함수 알루미늄황산염광물인 알루노겐은 침상의 결정으로 나타난다. 하천수의 Al은 모암이나 폐석에 포함된 엽납석, 일라이트, 녹니석과 같은 층상규산염광물의 화학적 용해작용에 의해 부과된 것으로 추정된다. 함수 마그네슘황산염광물인 헥사하이드라이트는 침상이나 섬유상의 결정으로 생성되었으며 Mg의 기원은 모암내의 돌로마이트와 광산폐셔의 주 구성광물인 녹니석으로 판단된다.