• Geomechanics and Engineering
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• 제23권1호
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• pp.85-92
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• 2020

This study adopted soil test and laboratory physical model experiments to simulate the tailings impoundment accumulation process according to the principle of similarity. Relying on the practical engineering, it analyzed the tailings deposition characteristics on dry beach surface during the damming process, as well as the variation rules of dam saturation line. Results suggested that, the tailings particles gradually became finer along the dry beach surface to inside the impoundment. The particle size suddenly changed at the junction between the deposited beach and the water surface, which displayed an obvious coarsening phenomenon. Besides, the deposited beach exhibited the vertical feature of coarse upward and fine downward on the whole. Additionally, in the physical model, the saturation line elevated with the increase in dam height, and its amplitude was relatively obvious within the range of 1.0-4.5 m away from the initial dam. Under flood condition, the saturation line height was higher than that under normal condition on the whole, with the maximum height difference of 4 cm. This study could provide an important theoretical basis for further studies on dam failure experiments and the evolution rules of leaked tailings flow.

• 대한지하수환경학회지
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• 제3권2호
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• pp.70-79
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• 1996

Friar Turk 폐탄광은 미국중서부의 가장복잡하게 교란된 광산 중의 하나이다. 버럭 및 광미 속에는 고농도의 황철석이 함유되어 있고, 황철석의 산화작용에 의해 토양 및 물이 산성화되고 식물의 성장이 제한되고 있다. 복구기술들에 대한 효과를 정량적으로 평가하기 위한 노력으로, 상세한 관측프로그램이 수행되었다. 물 시료들은 지표수, 지하수 및 불포화대의 간극수에서 5년간에 걸쳐 채취되었다. 그 결과에 의하면, spoil은 미약한 물 오염원이고, 버럭 더미는 지표수 및 지하수를 심각하게 오염시키는 원천이다. 그러나 버럭 더미 하부에 분포하는 loess 및 till은 오염된 물이 이동하는 것을 효과적으로 억제하였다. 버럭 더미 및 광미 표면층들은 수십 년간에 걸쳐 풍화된 결과로 층 내부보다는 독성이 약하였다. 산성광산폐수의 생성은 정점에 달한 상태이며 잠재적인 산성층은 아마도 광산폐기물의 불포화대에 분포하는 것으로 사료된다.

• 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.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권5호
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• pp.25-36
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• 2005

옥동천 유역의 상류에 위치한 명진탄광, 서진탄광, 옥동탄광 등이 1988년 이후 석탄합리화 사업으로 인하여 휴폐광 되었다. 따라서 많은 양의 광산 폐재가 적당한 처리시설이 없이 그대로 유입되어 하류지역의 수질오염을 야기 시킨다. 폐탄광으로부터 유출되는 침출수와 산성광산배수는 pH $2.7\sim4.5$의 강한 산성을 나타내며, 총용존물질은 $1,030\sim1,947mg/L$로 높은 범위를 나타낸다. 또한 Fe, Cu, Cd 같은 중금속의 농도와 음이온인 황산이온 등도 매우 높은 농도를 보인다. 옥동천내에 포함된 중금속의 농도는 Fe>Al>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd 순으로 나타났으며, 철의 경우 산성광산배수와 침출수로 부터 옥동천 하류의 수질과 토양의 질을 나타내는 지표가 된다. 구리농도는 풍수기에 공재댐 배출수에서 높은 농도를 나타냈다. 표층수의 수질오염지표는 폐탄광의 산성광산배수가 유입되는 옥동천 본류 상류에서 $16.3\sim47.1$을 나타냈다. 반면에 구광재댐과 신광재댐 및 폐탄광의 배출수가 유입되는 중류에서 $10.6\sim19.5$를, 하류에서는 평균값인 $10.6\sim14.9$를 보여, 상류지역의 폐탄광의 산성광산배수가 옥동천의 주 오염원인 것으로 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권3호
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• pp.142-149
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• 2005

본 연구는 충남 보령시 청라면에 위치한 폐광산광미로부터 청라저수지 저니토에 이르기까지 토양에 존재하는 중금속과 자연방사능원소간의 발생과 분포에 대하여 조사하였다. 조사 결과 광미영향 지점과 비영향 지점간의 중금속과 자연방사능원소 함량에는 현저한 차이가 있었다. 중금속의 분포 특성은 Pb ($1.32-29.96mg\;kg^{-1}$, 평균 $10.44mg\;kg^{-1}$), Cd ($0.15-0.76mg\;kg^{-1}$, 평균 $0.51mg\;kg^{-1}$), Cu ($0.28-49.67mg\;kg^{-1}$, 평균 $12.43mg\;kg^{-1}$), Cr ($1.31-13.18mg\;kg^{-1}$, 평균 $4.87mg\;kg^{-1}$)으로 조사 되었다. 그리고 Pb와 Cu의 조사지점별 함량 변이는 다른 중금속에 비해 매우 높았다. 건조한 토양을 기준으로 한 자연방사능 함량은 Pb-210 ($4.87dpm\;g^{-1}$), Th-234 ($3.52dpm\;g^{-1}$), Ra-226 ($2.88dpm\;g^{-1}$), Ra-228 ($7.30dpm\;g^{-1}$), K-40 ($58.06dpm\;g^{-1}$) 순으로 나타났으나 핵실험 등의 낙진으로 인하여 대기로부터 유입되는 Cs-137은 발견되지 않았다. 이러한 결과를 기준으로 하여 석탄광미 자체에 포함된 자연방사능 함량과 조시지점에서 조사된 자연방사능 함량을 비교하였을 때 Pb-210 (4.41%), Th-234 (3.60%), Ra-226 (2.09%)로 매우 낮은 비율로 조사되었으나 Ra-228 (266%)과 K-40 (308%)은 석탄광미보다 광미장 외의 지점에서 더 높은 비율로 존재함을 알 수 있었다. 그리고 중금속과 자연방사능의 발생 정도 사이에는 상관관계가 낮았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권3호
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• pp.1-8
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• 2005

석탄저장소, 텅스텐 광산의 광미, 고철 제련장내의 오염된 토양을 대상으로 중금속의 존재형태와 용출 가능성에 대하여 조사하였다. 석탄저장소와 광미, 제련장 지역 내 토양의 중금속 농도는 논과 비 오염지역의 산 토양보다는 높게 나타났으며, 대부분의 중금속의 존재형태는 reducible, organic과 residual fraction이 높게 나타났다. 오염되지 않은 토양의 중금속의 존재형태는 residual 형태가 주를 이루었다. 용출 가능성에 대한 평가는 오염되지 않은 토양보다는 오염된 토양에서 높게 나타났으며, pH 7.0 보다는 pH 4.0에서 시간이 증가함에 따라 용출량이 증가하였다. 오염 된 토양으로부터 중금속의 용출은 Cu, Zn, Pb 등이 용출시간이 25시간 또는 35시간에 유사 평형에 도달했다. 오염되지 않은 토양의 낮은 용출은 중금속의 존재형태 중 높은 residual fraction의 비율에 의해 기인된 것으로 사료된다.

• 자원환경지질
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• 제27권1호
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• pp.101-113
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• 1994

강원도 상동지역의 옥동천 및 그 지류들을 대상으로 수질 파라메터(Eh-pH, 부유물질)의 측정과 하상퇴적물의 화학분석을 통하여 석탄광 및 금속 광산활동에 의한 옥동천의 수성 환경의 오염정도를 조사하였다. 옥동천의 조사유역을 상부와 하부 옥동천으로 구분할 때 상부 유역은 석탄광의 개발로 인한 황화물의 산화작용으로 인하여 수질은 매우 낮은 pH를 나타내 광산 산성수(Acid Mine Drainage)로 심하게 오염된 것으로 조사되었다. 또한 상부 옥동천에 용존된 철이 지류들의 유입과 하천의 aeration으로 철 산화물(floc)의 발생과 이의 침전으로 하천 바닥은 황갈색의 철산화물이 퇴적되어 있다. 그러나 상부 옥동천의 유속에 의해 일부 철 산화물이 침전되지 못한채 부유되어 옥동천은 매우 탁하게 보인다. 상부 옥동천온 천평천의 유입으로 인하여 낮은 pH의 산성수는 중화되지만 부유물질의 존재로 인하여 하부 옥동천은 계속 탁하여 광산 산성수의 영향이 지속되고 있다. sediment quality criteria와 비교해 볼 때 하부 옥동천의 하상퇴적물, 특히 상동 텅스텐-모리브덴늄 광미 저장댐과 인접된 지점의 하상퇴적물은 Pb, Cu, Zn, Co, Cd, As 및 Bi 등의 유해금속에 의해 농축되어 있어 퇴적물의 질이 상당히 악화되어 있다. 수중 및 저서 생물에 대한 서식처 및 수질을 개선하기 위해서 옥동천 상부에는 산성수를 중화시킬 수 있는 경제성 있는 수처리 장치의 도입과 중금속의 speciation의 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.83-92
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• 2005

산성암반배수가 발생되는 지역을 중심으로 사면구조물의 피해현황과 환경오염 실태를 파악한 결과를 하면 다음과 같다. 첫째, 산성암반배수가 발생하는 절취사면은 대부분 숏크리트공법으로 처리하고 있으며, 산성암반배수가 사면구조물의 안정성에 악영향을 미치고 있다. 둘째, 숏크리트는 산성암반배수에 의해서 현저하게 열화되어 가고 있으며, 용수발생량이 많은 곳은 배면공동이 발견되는 경우도 있다. 셋째, 절취사면에서 산성암반배수가 발생되는 곳은 국부적으로 불안정하고, 이를 보강하기 위하여 앵커와 록볼트를 사용하고 있으나 강산성암반배수에 의해 부식될 우려가 크다. 넷째, 식생공의 경우 산성암반배수가 잔디 씨앗의 발아 및 성장에 악영향을 미치고 있어 일부 지역에서는 생석회를 사용하여 산성암반배수를 중화시키고 있으나 근본적인 대책은 되지 못하고 있다. 다섯째, 황철석의 풍화로 발생한 산에 의해 배수가 낮은 pH를 유지하면서 중금속들을 용출시켜 지속적으로 배출하여 부근 토양, 지하수와 하천수를 오염시킬 개연성이 매우 크다. 산성암반배수의 발생 가능성을 암석유형별로 평가한 결과 편마암, 화강암의 경우 산성배수 발생 가능성이 낮은 군으루 열수변질을 받근 화산암, 응회암, 탄질셰일, 금속광산 폐석시료는 산성배수 발생 가능성이 높은 군으로 분류되었다. 따라서 토목건설공사과정에서 빈번히 발생될 것으로 예상되는 사면절취에 의한 암반산성배수에 대비하여 발생개연성이 있는 지역에 대한 지반정보의 확보 및 대책기술의 개발이 요구되고있다.