• 터널과지하공간
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• 제24권2호
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• pp.111-119
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• 2014

본 연구에서는 노천광산 쇼밸-트럭 운반 시스템의 장비선택을 위해 활용할 수 있는 Windows용 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. Visual Basic.NET 2012를 이용하여 프로그램의 그래픽 사용자 인터페이스를 개발하였고, GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 시뮬레이션 엔진을 구현하였다. 사용자가 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 시뮬레이션 조건을 설정하면, 프로그램은 시뮬레이션을 반복적으로 수행하기 위해 시뮬레이션 엔진을 호출하며 운반 시스템을 가장 효율적으로 운영할 수 있는 장비의 조합을 분석하여 사용자에게 알려준다. 개발된 프로그램을 강원도에 위치한 (주) 쌍용자원개발 동해 석회석 노천광산에 적용한 결과 각각의 적재지점에 대하여 트럭을 4대씩 배차하고 1,500 tph 처리용량을 가진 파쇄기를 사용할 때 쇼밸-트럭 운반 작업의 하루 평균 수익을 88,552 USD로 최대화할 수 있는 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제24권1호
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• pp.1-10
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• 2014

본 논문에서 트럭의 고장 발생 가능성과 파쇄기의 처리 용량 변화를 고려하여 노천광산 소밸-트럭 운반시스템의 시뮬레이션을 수행한 사례연구 결과를 제시한다. 강원도 동해시에 위치한 쌍용자원개발 석회석 노천광산을 연구지역으로 선정하고, 시뮬레이션 알고리즘을 설계 하였다. GPSS/H 시뮬레이션 언어를 이용하여 설계된 시뮬레이션 알고리즘들을 콘솔 프로그램 형식의 시뮬레이터로 개발하였다. 또한, 연구지역의 현장조사를 통해 시뮬레이터에 입력되는 인자 값들은 직접 측정하였다. 시뮬레이션 결과 40시간 빈도의 트럭 고장 발생 가능성을 고려할 경우에는 7대의 트럭을 시스템에 투입하는 것이 하루 평균수익을 73,775 USD로 최대화할 수 있는 것으로 분석되었다. 또한, 파쇄기의 처리 용량은 1,300 thp로 운영하는 것이 연구지역의 쇼밸-트럭 운반 시스템의 효율을 높일 수 있는 것으로 분석되었다.

• 터널과지하공간
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• 제32권5호
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• pp.327-343
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• 2022

본 연구에서는 노천 및 지하 광산의 트럭 운반 작업에 대한 데이터를 기록하고, 이를 이용하여 운반 작업의 성능을 평가할 수 있는 표준 트럭 작업 일지를 개발하였다. 국내에서 가행 중인 5곳의 광산에서 활용하고 있는 작업 일지를 확보하여 분석을 수행하였고, 작업 일지에 포함되어야 할 항목들을 결정하였다. GMG (Global Mining Guidelines Group)에서 제안한 핵심성과지표(KPIs)들의 산정식을 분석하여 차량 운행시간을 기록하는 방법을 결정할 수 있었다. 국내의 석회석 지하 광산을 연구지역으로 선정한 후 표준 트럭 작업 일지를 이용하여 운반 작업의 성능을 평가하였다. 그 결과, 트럭의 가용률 측면에서 가동시간이 46.7%, 물리적 가용률과 기계적 가용률은 모두 100%로 나타났다. 이용률의 경우, 가용장비 이용률이 88.2%, 자산 이용률이 41.1%, 운영 이용률과 유효 이용률은 각각 88.2%와 79.2%로 나타났다. 효율성의 경우에는 운영 효율성이 89.9%로 나타났다.

• 터널과지하공간
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• 제8권3호
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• pp.194-199
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• 1998

본 연구는 석회석 노천채광장의 발파 분진이 주변을 통과하는 특고압 선로에 어느정도 비산 퇴적할 것인지, 어떤 문제를 일으킬 것인지를 평가하기 위한 연구였다. 발파 현장이 분진 발생량 및 입도분포는 그간의 연구 실적도 있고 계측도 가능하지만 얼마만큼의 분진이 어느 정도 거리까지 비산 퇴적할 것인지를 예측하기란 매우 어려운 일이다. 따라서 본 연구에서는 최근 개발한 바 있는 수치유체역학(CFD)을 이용한 3차원 유체거동 해석 프로그램(3D-Flow)을 이용하여 송전선로에 미치는 영향을 예측하는 시도를 하였다. 지형조건, 기상조건에 따른 시뮬레이션을 통하여 석회석 분진은 송전선로에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단 되었다.

• 한국측량학회지
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• 제38권1호
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• pp.43-48
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• 2020

석회석 채광을 위한 노천광산에는 산림훼손과 지형의 급격한 변화로 급경사의 절개면이 발생하기 때문에 안전사고 예방을 위한 기술개발과 많은 노력이 필요하다. 환경파괴를 줄이고, 노천광산의 안전한 개발을 위해서는 정확한 3차원 지형정보를 제작하여야 한다. 이에 본 연구에서는 무인항공기를 이용하여 사진촬영 및 3D 레이저 스캔을 수행하고, 노천광산에 대한 지형정보를 구축하였다. 무인항공기로 취득된 데이터의 처리를 통해 DSM (Digital Surface Model), DEM (Digital Elevation Model) 및 정사영상을 제작하였으며, 결과물을 GNSS (Global Navigation Satellite System) 측량성과와 비교하여 정확도를 평가함으로써 활용성을 제시하고자 하였다. 연구 결과 사진 및 3D 레이저 스캐닝 결과물의 정확도는 각각 11cm, 8cm 정도를 나타내었으며, 정확도 평가 결과와 데이터의 특징 분석을 통해 무인항공기를 이용한 노천광산의 지형정보 구축에 대한 활용성을 제시할 수 있었다. 향후 광물자원 개발 분야에 무인항공기를 이용한 정확한 3차원 지형정보의 구축 및 활용은 효과적인 광산관리 및 안전사고 예방에 크게 기여할 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제18권4호
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• pp.243-251
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• 2008

최근 환경문제 및 법적규제의 강화로 광산의 개발이 노천채광에서 갱내채광으로 전환됨에 따라 지하채굴 공동의 안정성이 광산의 운영 및 생산성 부분에서 최대 관심사로 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 갱내채광 설계와 안정성 평가의 입력 자료로 활용하기 위해 지질조사, 불연속면 조사, 실내 암석실험, 암반분류를 수행하였으며, 암반분류 결과를 이용하여 무지보로 안정을 유지할 수 있는 채굴 공동과 광주의 규격을 결정하였다. 또한, 경험적 방법(stability graph, 한계 공동폭 곡선)과 3차원 수치해석을 통하여 지하채굴 공동의 안정성을 평가하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 제3회 부산.경남지부 심포지엄
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• pp.29-48
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• 2001

일반적인 폐수처리 시 여러 광물들이 사용되는 데 예를 들면, 수산화칼슘 및 탄산나트륨은 중화제, 점토는 응집제, 알룸(alum) 및 염화철은 인 제거제로 사용되고 있다. 산성광산배수인 경우에는 알칼리성의 중화제로 석회 (CaO), 석회석 (CaCO$_3$), 가성소다 (NaOH), 탄산나트륨 (NaCO$_3$) 등이 사용된다. 그러나, 설비비 및 유지비가 많이 들어 몇 십년 동안 계속해서 침출되는 산성광산배수를 처리하기에는 문제가 있다. 산성광산배수 (Acid Mine Drainage, AMD)는 pH가 6.0 미만이고 총산도 (totalacidity)가 총알카리도 (total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석 (marcasite)을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. 산성광산배수에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. 산성광산배수에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. 산성광산배수 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. 산성광산배수는 환원환경에서 생성된 석탄층 및 접촉교대 또는 열수에 의해 생성된 금속광이 공기 및 물에 노출되어 생성되는 자연적인 현상이다. 그러나 국지적인 지역에서 인간이 이 광상들을 환경영향을 고려하지 않고 대규모로 개발할 때 인간 생활에 심각한 영향을 미치는 것이다. 광산산성배수를 처리하기 위해 상기와 같이 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, 산성광산배수 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 광산산성폐수가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다.

• 터널과지하공간
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• 제25권6호
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• pp.527-533
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• 2015

본 연구에서는 고정익 무인항공기(드론, SenseFly eBee)를 이용하여 국내 대규모 석회석 노천광산에 대한 지형측량을 수행하였다. 비행고도 300 m, 비행속도 12 m/s 조건으로 약 30분간 자동모드 비행을 수행한 결과 현장에서 총 288장의 항공사진을 촬영할 수 있었다. 특이점 추출이 불가능한 37장의 항공사진을 제외한 251장의 항공사진 자료들을 보정하고, 정합한 결과 7 cm 해상도의 정사영상과 수치표면모델 자료를 생성할 수 있었다. 4곳의 지상기준점에 대하여 고정밀 위성측정시스템를 이용하여 측정한 위치 좌표와 고정익 무인항공기 사진측량시스템을 이용하여 추출한 위치 좌표를 비교한 결과 평균 제곱근 오차가 15 cm 내외로 분석되었다. 고정익 무인항공기는 회전익 무인항공기에 비해 상대적으로 비행시간이 길어 넓은 영역의 신속한 지형측량이 가능하므로 대규모 노천광산 현장에서 효과적으로 활용될 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제23권2호
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• pp.99-109
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• 2013

노천광산사면은 일반적으로 경제성 문제로 지보대책을 고려하지 않고 설계된다. 그러나 최종 잔벽사면은 장기적인 안정성이 필요하므로 경우에 따라서는 안정성을 높일 수 있는 적절한 대책이 필요하다. 본 연구를 위해 S 석회석 광산의 지질 및 불연속면 조사, 암반평가, 강도시험 등 현장조사를 수행하였다. 그리고 최종 잔벽사면에 대해 평사투영, SMR, 수치해석을 통한 안정성 평가를 실시하고, 최종 잔벽사면의 처리방안을 제안하였다. 해석결과, 사면 전체규모에서 파괴는 예상되지 않지만, 벤치규모의 사면파괴는 발생할 가능성이 있다. 최종 잔벽사면은 프리스플리팅 발파로 정리하고, 중간 소단에 폭이 넓은 berm을 설치하거나 국부적으로 지하수 유출이 있는 곳에는 수평배수공 등을 시공하여 벤치사면의 안정성을 높일 수 있을 것이다.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2006

최근 대부분의 석회석 광산은 환경문제 등으로 인하여 노천채광에서 지하채굴로 전환되었다. 그 결과 노천채광과 같은 생산성을 유지하기 위해 갱도가 대형화되고 있다. 이에 따라 갱도 및 광주의 규모 그리고 굴착방법 등에서 많은 문제가 발생하고 있다. 본 연구는 두 갱도의 동시 발파 혹은 단일갱도 내에서 좌운반갱도와 사갱을 동시 발파, 두 갱도를 다단 발파 그리고 각각의 갱도를 단독 발파하여 굴착했을 때의 발파진동을 계측하여 각각의 굴착방법에 따라 발파진동식을 산출하여 노모그램 분석과 암반손상권 분석을 실시하였다.