• Safety and Health at Work
• /
• 제13권1호
• /
• pp.40-50
• /
• 2022

Background: Underground mines have several hazards that could lead to serious consequences if they come into effect. Acquiring, evaluating, and using the real-time data from the atmospheric monitoring system and miner's positional information is crucial in deciding the best course of action. Methods: A graphical user interface-based software is developed that uses an AutoCAD-based mine map, real-time atmospheric monitoring system, and miners' positional information to guide on the shortest route to mine exit and other locations within the mine, including the refuge chamber. Several algorithms are implemented to enhance the visualization of the program and guide the miners through the shortest routes. The information relayed by the sensors and communicated by other personnel are collected, evaluated, and used by the program in proposing the best course of action. Results: The program was evaluated using two case studies involving rescue relating to elevated carbon monoxide levels and increased temperature simulating fire scenarios. The program proposed the shortest path from the miner's current location to the exit of the mine, nearest refuge chamber, and the phone location. The real-time sensor information relayed by all the sensors was collected in a comma-separated value file. Conclusion: This program presents an important tool that aggregates information relayed by sensors to propose the best rescue strategy. The visualization capability of the program allows the operator to observe all the information on a screen and monitor the rescue in real time. This program permits the incorporation of additional sensors and algorithms to further customize the tool.

• 대한지하수환경학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.148-154
• /
• 1998

구봉광산은 과거 남한의 최대 금광중의 하나였다. 광산 주변 지역에서는 천부 지하수를 생활용과 농업용 수원으로 사용하여 왔다. 이 지역에서 Cd, Cu, Pb 및 Zn에 의한 토양오염이 보고되었으며, 이로부터 이 지역의 천부지하수의 수질과 광미로 인한 영향을 규명하고자 본 연구가 시작되었다. 인근의 하천수, 지하수 및 광미지역의 침출수 시료를 채취하여 Na, K Ca, Mg 등의 주양이온과 F, Cl, NO$_3$, SO$_4$, HCO$_3$, 등의 음이온 및 Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Se, As, Hg 등의 미량 오염원소등을 분석하였다. 분석결과로부터 4가지 유형의 수질특성을 구분하였으며, 이 지역의 지하수는 알칼리니티와 염도에 의한 농업용수로서의 위해성은 없는 것으로 판명되었다. 지하수 중의 주요염물질은 비소였으며, 유비철석(arsenopyrite)의 산화로부터 기인되는 것으로 사료된다. 따라서 기매립된 광미와 퇴적물을 파내는 것은 비소성분의 지하수로의 이동을 유발할 수 있다.

• 자원환경지질
• /
• 제40권3호
• /
• pp.277-293
• /
• 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.

• 대한환경공학회지
• /
• 제37권11호
• /
• pp.619-630
• /
• 2015

본 연구는 국내 폐금속 광산에 특화된 인체위해성평가 방법을 제시하고, 두 폐금속 광산 지역에 시범적으로 적용하여 광산별 중금속 오염물질(As, Cd, Cu, Pb, Zn)에 대한 인체위해도를 정량적으로 산출하고자 수행되었다. 이를 위해 폐금속 광산에 적합한 7가지 노출경로 등의 노출시나리오를 설정하고, 폐금속 광산 지역 거주 주민의 특성에 맞는 노출인자를 추출하여 인체위해성평가에 활용하였다. 또한 최종적으로 얻어진 발암 및 비발암 위해특성을 광산별, 노출경로별, 오염물질별, 수용체별로 비교 분석하였다. 두 광산 모두에서 총 초과발암위해도가 허용 가능한 위해도인 $1{\times}10^{-6}$의 값보다 크게 나타나서 발암위해성이 있는 것으로 판명되었으며, 두 광산에서의 발암위해성은 유사한 것으로 조사되었다. 또한 두 광산 모두에서 성인에 대한 위험지수가 1보다 큰 값을 보여 비발암위해성이 있는 것으로 나타났고, 어린이의 경우에는 위험지수가 1보다 작은 값을 보여 상대적으로 비발암위해성이 낮은 것으로 조사되었다. 비발암위해성은 대정광산에서 봉광산보다 상대적으로 큰 것으로 나타났다. 그리고 발암 및 비발암위해성을 유발하는 주요한 노출경로는 농작물섭취와 지하수섭취로 평가되었다. 어린이의 경우에는 성인에 비해 상대적으로 표토섭취와 표토피부접촉 경로에 의한 발암 및 비발암 위해성이 큰 것으로 조사되었다. 오염물질별 위해성을 살펴보면, 발암위해성은 As, 비발암위해성은 As, Cd, Pb 등으로부터 주로 유발되어 As가 발암 및 비발위해성의 주요한 오염물질로 조사되었다.

• Safety and Health at Work
• /
• 제12권3호
• /
• pp.317-323
• /
• 2021

Background: The surface mining industry has one of the highest fatality rates among private industries in the United States. Despite recent decreases in the fatality rates of comparable industries, the fatality rate in the surface mining industry has increased. Meanwhile, a lack of safety research in surface mining has hindered efforts to improve safety strategies in the surface mining workplace. Method: This study examined quarry workers' hazard identification skills by conducting a case study of a surface mining facility in the Mid-Atlantic region of the United States. Semistructured interviews were conducted with eight quarry workers who were employed at the mine facility. In addition to the interviews, data were collected through field notes, notes from an expert meeting with safety managers, and site photographs to explore quarry workers' safety behaviors in the workplace. Results: The results showed that quarry workers identified hazards and improved their safety performance by translating safety knowledge learned from training into practice, acquiring hands-on work experience, learning from coworkers, and sharing responsibilities among team members. Conclusion: This study contributes to understanding quarry workers' safe performance beyond what they have learned in safety training to include their interaction with other workers and hand-on experience in the workplace. This study informs practitioners in the surface mining industry to build a safe work environment as they design effective safety programs for employees.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제20권6호
• /
• pp.547-556
• /
• 2020

An understanding of the influence of MR (Magmatic Rock) thickness on the surrounding rock behaviors is essential for the prevention and management of dynamic disasters in coal mining. In this study, we used FLC3D to study the breaking and instability laws of surrounding rock with different MR thicknesses in terms of strata movement, stress and energy. The mechanism of dynamic disasters was revealed. The results show that the thicker the MR is, (1) the smaller the subsidence of the overlying strata is, but the subsidence span of the overlying strata become wider, and the corresponding displacement deformation value of the basin edge become smaller. (2) the slower the growth rate of abutment pressure in front of the working face is, but the peak value is smaller, and the influence range is larger. The peak value decreases rapidly after the breaking, and the stress concentration coefficient is maintained at about 1.31. (3) the slower the peak energy in front of coal wall, but the range of energy concentration increases (isoline "O" type energy circle). Finally, a case study was conducted to verify the disaster-causing mechanism. We anticipate that the research findings presented herein can assist in the control of dynamic hazards.

• 자원환경지질
• /
• 제37권6호
• /
• pp.585-601
• /
• 2004

국내의 흑색사암 및 흑색셰일 석산에 대한 전반적인 연구가 수행된 바가 없다. 따라서 이들에 대한 상황을 파악하기가 용이하지 않다. 보령지역의 기존 석산에서 채석되는 흑색사암 및 흑색셰일의 분포, 산출상태 및 암질에 대하여 조직적, 과학적으로 이 연구를 수행하는데 목적이 있다. 흑색사암 층의 조사는 4개 도폭의 54개 광구에서 실시되었다. 연구 지역에서 37개 광구내에서 140 개소의 흑색사암 석산, 22 개소의 흑색셰일 석산이 확인되었다. 이러한 기존 석산에 대한 전반적인 개발정보 자료가 수집 및 종합되었다. 이들 중에서 묘비석 및 기념비용의 흑색사암 석산, 벼루용 흑색셰일 석산에서 채석작업이 진행 중에 있다. 대부분의 흑색사암 석산은 개화리, 수부리, 성주리 지역에 밀집하며 이들 석산은 흑색사암의 생산에서 주요한 역할을 담당하고 있었다. 상업적인 석재의 관점에서 볼 때, 흑색사암 원석은 산출상태 및 형태의 특성에 따라서 핵석과 신선한 암체로 구분된다. 흑색사암층은 독특하게 절리가 잘 발달하며, 특히 3 절리조 내에서 입방체 또는 사각형으로 분리되어 있다. 이러한 흑색사암류는 암회색내지 회흑색으로 나타난다. 흑색사암층은 대동누층군의 아미산층, 조계리층, 백운사층 및 성주리층 내에 협재하며, 층후는 약 $1\~10m$ 이다.

• 자원환경지질
• /
• 제38권5호
• /
• pp.513-523
• /
• 2005

울산 달천광산의 지하수 및 토양 중에 함유되어 있는 비소의 오염현황을 파악하고, pH와 산화-환원 전위 값의 변화에 따른 자연저감 능력을 평가하였다. 달천광산 지역 비소 오염의 주 근원광물인 유비철석의 광미 내 함량은 최대 $2\%$이며, 비독사석, 니콜라이트, 램멜스버가이트, 거스도르파이트, 코발트석과 황철석 등의 비소함유광물 역시 비소오염의 근원이 되고 있으며, 비소함량은 광물에 따라 다양한 차이를 보인다 광미장 내 유비철석과 황철석의 표면이 부분적으로 철산화물과 철비산염으로 산화된 것을 관찰할 수 있어, 풍화반응이 상당히 진행되었음을 알 수 있다. 지하수 내 비소의 함량과 pH는 뚜렷한 상관관계를 보이지 않지만, 포화대 및 비포화대의 지하수의 비소 농도는 Eh가 감소함에 따라 농도가 감소하는 정(+)의 상관관계를 보인다. RMB(Red Mud Bauxite)는 비소제거 효율이 우수하여 달천광산 지역의 비소로 오염된 지하수 및 토양을 복원 시 자연저감 촉진제로 이용될 수 있을 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제38권6호
• /
• pp.663-673
• /
• 2005

지화학 자료의 공간적 분포와 금은광산의 공간적 분포사이의 상관관계를 조사하였다. 활용된 자료는 한국자원연구소에서 발간된 지화학도 중 21개 원소에 대한 도면과, 현재까지 파악된 광산의 위치도면 및 1:100만 지질도이다. 지화학도는 250m 등간격의 격자형 화소로 제작된 도면 중 통계분석을 위하여 1km 간격의 자료를 추출하여 분석하였으며, 광산위치의 지화학 자료 역시 250m 간격의 화소에서 추출하여 분석을 수행하였다. 광산과 지화학자료의 공간적인 상관분석은 베이시안 중첩법과 의사결정나무 기법을 활용하였디. 베이시안 통계기법은 각 지화학도에 분포하는 원소의 화소값을 올림차순으로 정열한 후 자료의 개수가 자기 5, 25, 50, 75, 95, $100\%$에 해당하는 등급을 나누어 모든 지화학도를 6개의 등급을 갖는 도면으로 재분류 하였다. 자 등급에 속한 광산의 개수를 대상으로 광산이 발생할 확률이 계산되었으며, 이 확률을 취합하여 최종 사후확률이 계산되었으며, 사후확률로 광산이 배태될 예측 도면이 작성되었다. 금/은, 동, 철, 납/아연, 텅스텐광산 및 광산이 존재하지 않는 위치에 해당하는 지화학 자료와 암상을 기준으로 의사결정나무를 학습시키고, 학습된 결과를 전체 자료에 적용하여 예측도면을 작성하였다. 광산이 존재하지 않은 지역을 추출하기 위하여 지화학도의 화소를 1km간격으로 추출한 후 이들 중 광산과 750m이내에 있는 자료는 제외시키는 알고리듬을 활용하였다. 예측결과 베이시안 방법에 의한 광산의 위치 예측이 의사결정나무에 의한 예측보다 상대적으로 정확함이 확인되었다. 그러나 두 방법 모두 공히 기존의 광산위치를 적절히 예측하고 있어서 지화학 자료는 광산의 위치와 밀접한 관계를 갖고 있음이 확인되었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.215-221
• /
• 2005

납석광산 폐석의 중화제로서 Solvay 공정에서 발생되는 알칼리성 부산물인 부산석회의 활용 가능성을 평가하기 위하여 폐석을 충진한 컬럼 용출시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 폐석의 pH 값은 3.67로 매우 낮았으며 화학성분 중 $Al_2O_3$ 함량은 16.44%, $Fe_2O_3$의 함량은 11.62%로 높게 나타났다. 컬럼시험에서는 폐석 단독 처리구의 경우 침출수의 pH가 $3.5{\sim}4.0$으로 매우 낮게 나타났으나 폐석+탄산석회 전층혼합 및 폐석+부산석회 전층혼합 처리에서는 침출수의 pH가 $7.0{\sim}8.0$의 수준으로 유지되어 뚜렷한 중화효과를 나타내었다. 침출수의 EC 값은 폐석+부산석회 전층혼합 처리에서 초기에 높게 나타났는데 이는 부산석회에 Ca을 비롯한 염류물질이 다량 함유되었기 때문인 것으로 판단되었다. 침출수 중 Fe의 농도는 폐석+부산석회 전층혼합 처리예서 1 mg $L^{-1}$ 이하의 수준으로 나타났고, Al의 농도는 초기 용출에서 다소 높게 나타났으나 이후 1 mg $L^{-1}$ 이하의 수준으로 안정화되었다. 이상의 결과를 통해 부산석회는 복토제의 피복 없이도 납석광산 폐석의 오염물질 유출을 차단할 수 있는 중화제로 활용할 수 있을 것으로 판단되었고, 부산석회는 폐석과 혼합하여 처리하는 것이 효율적이었다.