Geochemistry of Geothermal Waters in Korea: Environmental Isotope and Hydrochemical Characteristics I. Bugok Area

윤성택,고용권,김천수,소칠섭,Yun, Seong-Taek,Koh, Yong-Kwon,Kim, Chun-Soo,So, Chil-Sup The Korean Society of Economic and Environmental G 1998 자원환경지질 Vol.31 No.3

1995~1996년중 부곡 지열수 지역에서 채수한 유형별 자연수를 대상으로 수문지구화학 및 환경동위원소 연구를 수행하였다. 연구 지역에는 물리화학적으로 뚜렷히 구분되는 세 유형의 자연수, 즉 (1) 군접 I (지열수 지역의 중심부에서 산출되고 최대 $77^{\circ}C$의 용출 온도를 갖는 $Na-SO_4$ 유형), (2) 군집 II(외곽부에서 산출되며 다소 낮은 온도를 갖는 $Na-HCO_{3}-SO_{4}$ 유형) 및 (3) 군집 III(지표수나 천층 냉각 지하수로서 $Ca-HCO_3$ 유형)이 함께 산출된다. 군집 I은 Ia 및 Ib로 세분된다. 수문지구화학적 진화는 수 암 반응의 증가에 따라 군집 III$\rightarrow$II$\rightarrow$I의 순으로 진행되었다. 군집 II 및 III의 자연수는 비교적 낮은 수-암 반응, 특히 방해석 및 Na-사장석의 용해 반응에 의해 형성되었지만, 군집 I은 사장석, K 장석, 백운모, 녹려석, 황철석 등과의 높은 수-암 반응에 의해 형성되었다. 용존 황산염의 농도 및 황동위원소 조성은 지열수의 기원 및 전화를 해석하는데 중요한 정보가 된다. 용존 황산염은 퇴적 기원 황철석의 산화에 의해 생성되거나 (군집 Ib의 경우), 또는 열수의 상승 통로인 단열대에 존재하는 마그마 열수기원 황철석의 용해에 의해 생성되었다 (군집 Ia의 경우). 지열 저장지의 온도 규명을 위한 알칼리 이온 지옹계의 적용성은 화학조성을 변화시키는 요인들, 특히 마그네슘이 풍부한 지표수와의 혼합에 의해 제한된다. 그러나 다성분 광물/물 평형계에 대한 열역학적 계산 및 유체포유물 설험 결과, 심부 지열 저장지 (냉각중인 화성암체?)의 온도는 $125^{\circ}C$에 이르는 것으로 판단된다. 환경동위원소 (산소-수소, 삼중수소) 연구에 의하면, 자연수는 모두 상이한 충진 특성을 갖는 강우로부터 기원하였다. 특히 군집 Ia의 물은 심부 지열 저장지까지 심부 순환한 오래된 (40년 이상) 강우로부터 기원하였으며 지표부 물과의 혼합 정도도 낮다. 본 논문에서는 황산염이 풍부한 국내 지열수의 성인 및 진화에 관한 모델을 제시한다. Hydrogeochemical and environmental isotope studies were undertaken for various kinds of water samples collected in 1995-1996 from the Bugok geothermal area. Physicochemical data indicate the occurrence of three distinct groups of natural water: Group I ($Na-S0_4$ type water with high temperatures up to $77^{\circ}C$, occurring from the central part of the geothermal area), Group II (warm $Na-HCO_{3}-SO_{4}$ type water, occurring from peripheral sites), Group III ($Ca-HCO_3$ type water, occurring as surface waters and/or shallow cold groundwaters). The Group I waters are further divided into two SUbtypes: Subgroup Ia and Subgroup lb. The general order of increasing degrees of hydrogeochemical evolution (due to the degrees of water-rock interaction) is: Group III$\rightarrow$Group II$\rightarrow$Group I. The Group II and III waters show smaller degrees of interaction with rocks (largely calcite and Na-plagioclase), whereas the Group I waters record the stronger interaction with plagioclase, K-feldspar, mica, chlorite and pyrite. The concentration and sulfur isotope composition of dissolved sulfate appear as a key parameter to understand the origin and evolution of geothermal waters. The sulfate was derived not only from oxidation of sedimentary pyrites in surrounding rocks (especially for the Subgroup Ib waters) but also from magmatic hydrothermal pyrites occurring in restricted fracture channels which extend down to a deep geothermal reservoir (typically for the Subgroup Ia waters). It is shown that the applicability of alkaliion geothermometer calculations for these waters is hampered by several processes (especially the mixing with Mg-rich near-surface waters) that modify the chemical composition. However, the multi-component mineral/water equilibria calculation and available fluid inclusion data indicate that geothermal waters of the Bugok area reach temperatures around $125^{\circ}C$ at deep geothermal reservoir (possibly a cooling pluton). Environmental isotope data (oxygen-18, deuterium and tritium) indicate the origin of all groups of waters from diverse meteoric waters. The Subgroup Ia waters are typically lower in O-H isotope values and tritium content, indicating their derivation from distinct meteoric waters. Combined with tritium isotope data, the Subgroup Ia waters likely represent the older (at least 45 years old) meteoric waters circuated down to the deep geothermal reservoir and record the lesser degrees of mixing with near-surface waters. We propose a model for the genesis and evolution of sulfate-rich geothermal waters.

사용후핵연료 심층처분을 위한 지하연구시설(URL)의 필요성 및 접근 방안

배대석,고용권,이상진,김현주,최병일,Bae, Dae-Seok,Koh, Yong-Kwon,Lee, Sang-Jin,Kim, Hyunjoo,Choi, Byong-Il 한국방사성폐기물학회 2013 방사성폐기물학회지 Vol.11 No.2

사용후핵연료 최종처분을 위해 심층처분은 세계적으로 가장 선호되는 방법이다. 이를 위해 선진국들은 자국 여건에 가장 잘 부합되는 고유의 처분시스템 개발에 주력하고 있거나, 일부 확보하여 상용처분사업에 적용하고 있다. 현재까지 알려진 대부분의 심층처분시스템은 공학적 및 천연방벽으로 구성된 다중방벽시스템이다. 이들 처분시스템은 수 천 년 ~ 수 십만 년 이상의 성능기간이 대하여 성능 안전성의 입증이 확인되어야 후속 상용처분사업에 적용 가능하다. 입증 현안과제들은 처분시스템의 상능 안전성 확보를 위해 수행되는 모든 행위 즉, 조사, 분석, 해석, 평가, 설계, 건설, 운영 및 폐쇄에 이르는 전 과정에 있어서 추진 과정과 결과에 대한 실현 가능성과 실증에 필요한 내용들이 해당된다. 이를 위해 대부분의 선진국들은 자국내 분포하는 대표적인 선호암종 지역에서 지하연구시설(URL)을 건설하여 실증 시연프로그램을 수행하거나 완성단계에 있다. 이 과정과 결과들은 후속되는 최종처분장 부지선정 과정에 평가기준으로 활용될 것이며, 최종처분시설의 성능 안전성평가에 필수적으로 적용하게 된다. 지하연구시설은 또한 규제-일반대중-전문가 등 다양한 이해당사자들로 하여금 심층처분의 안전성 수준에 대한 이해제고와 토론의 마당으로서 핵심적인 역할과 기능을 할 것으로 기대된다. This study gives a conceptual and basic direction to develop a URL (underground research laboratory) program for establishing the performance and safety of a deep geological disposal system in Korea. The concept of deep geological disposal is one of the preferred methodologies for the final disposal of spent nuclear fuel (SNF). Advanced countries with radioactive waste disposal have developed their own disposal concepts reasonable to their social and environmental conditions and applied to their commercial projects. Deep geological disposal system is a multi-barrier system generally consisting of an engineered barrier and natural barrier. A disposal facility and its host environment can be relied on a necessary containment and isolation over timescales envisaged as several to tens of thousands of years. A disposal system is not allowed in the commercial stage of the disposal program without a validation and demonstration of the performance and safety of the system. All issues confirming performance and safety of a disposal system include investigation, analysis, assessment, design, construction, operation and closure from planning to closure of the deep geological repository. Advanced countries perform RD&D (research, development & demonstration) programs to validate the performance and safety of a disposal system using a URL facility located at the preferred rock area within their own territories. The results and processes from the URL program contribute to construct technical criteria and guidelines for site selection as well as suitability and safety assessment of the final disposal site. Furthermore, the URL program also plays a decisive role in promoting scientific understanding of the deep geological disposal system for stakeholders, such as the public, regulator, and experts.

사용후핵연료 심지층처분장부지 지질환경 기본요건 검토

배대석,고용권,박주완,박진백,송종순,Bae, Dae-Seok,Koh, Yong-Kwon,Park, Ju-Wan,Park, Jin-Baek,Song, Jong-Soon 한국방사성폐기물학회 2012 방사성폐기물학회지 Vol.10 No.1

사용후핵연료 심지층처분장 부지선정과 최종 처분장부지의 처분적합성을 평가하는 업무는 시행-착오를 줄이고 기술적 신뢰성 확보와 합리적이고 효율적인 업무수행을 추구하여야 한다. 이에 선행하여, 우리나라에 적용 가능한 처분장부지의 지질환경 요건 설정을 위한 기본방향과 개별 인자의 처분적합성지표를 가능한 한 정량화하여 설정하고 업무에 적용하여야 한다. 사용후핵연료 처분장부지 선정과 최종처분장 부지의 안전성확보를 위한 처분요건과 관련하여 IAEA 및 OECD 회원국들과 처분연구 및 상용사업 수행 관련 선진국가들의 사례를 바탕으로 요건 별로 구분하여 현황을 분석하였다. 여기서는 사용후핵연료 처분장 부지로서 암석 암반이 갖추어야 할 충분 혹은 선호요건에 대한 이해 제고와 관련 세부 기술지침을 도출하는데 기여하고자 하였다. 이를 토대로 어떠한 암석 암반이 상대적으로 보다 유리한 조건을 가지는 선호요건으로 제시해야 하는지, 그리고 충분요건과 선호요건을 적용하여 후보부지 조사 선별평가 기간 동안 부지선정업무에 반영하고 평가하고 결정하여야 하는 방법론을 도출할 수 있도록 기본 골격을 제시하였다. 또한 처분안전성 확보를 위해 필요한 기본적인 사항을 검토하고 서술하였다. 본 논문에서 기술한 항목들은 처분안전성 확보를 위한 처분요건의 기술지침 구성 체계, 처분안전성 확보개념, 다중방벽 기능 조건, 천연방벽의 지질환경 기본요건, 그리고 우리나라에 적용 가능한 처분장부지 지질환경 기본요건(안) 등으로 구성된다. 우리나라의 사용후핵연료 심지층처분장 부지의 위치에 관한 사업자 기술지침 요건으로 제안하였다. 이와 관련하여 충분요건과 선호요건으로, 화산활동, 지진활동, 단층운동 융기 침강 운동 및 기후 해수면변동 등 장기지질안정성 요건을 비롯한 15개 충분요건과 48개 선호요건을 제안하였다. 이들 요건은 우리나라의 지질환경 특성을 충분히 반영하여 후속되는 각 부문별 특성에 적합한 정량적인 기술 기준 및 지침으로 개발되어야 할 것이다. 정량적 기술지침의 도출은 상용 처분장부지 선별평가과정 및 처분장 부지적합성평가 과정으로부터 확립될 수 있을 것이다. 또한 다양한 부문별 안전사례(safety case) 작성 혹은 연구용 지하처분연구시설 (underground research laboratory: URL)을 이용한 처분시스템의 실증과정 등을 통하여 객관적이고 신뢰성있는 정량적인 지침들이 확립될 수 있을 것이다. This paper gives some basic requirements and preferences of various geological environmental conditions for the final deep geological repository of spent nuclear fuel (SNF). This study also indicates how the requirements and preferences are to be considered prior to the selection of sites for a site investigation as well as the final disposal in Korea. The results of the study are based on the knowledge and experience from the IAEA and NEA/OECD as well as the advanced countries in SNF disposal project. This study discusses and suggests preliminary guideline of the disposal requirements including geological, mechanical, thermal, hydrogeological, chemical and transport properties of host rock with long term geological stabilities which influence the functions of a multi-barrier disposal system. To apply and determine whether requirements and preferences for a given parameter are satisfied at different stages during a site selection and suitability assessment of a final disposal site, the quantitative criteria in each area should be formulated with credibility through relevant research and development efforts for the deep geological environment during the site screening and selection processes as well as specific studies such as productions of safety cases and validation studies using a generic underground research laboratory (URL) in Korea.

3차원 지하수 유동과 반응성용질이동 모델을 활용한 우라늄 흡착 및 이동에 관한 개념 모델링

최병영,고용권,윤성택,김건영,Choi, Byoung-Young,Koh, Yong-Kwon,Yun, Seong-Taek,Kim, Geon-Young 대한자원환경지질학회 2008 자원환경지질 Vol.41 No.6

본 연구에서는 지구화학 모델을 활용하여 지하수 환경에서의 우라늄의 존재 형태, 흡착 및 이동 특성을 모사해 보았다. 흡착에 의한 우라늄의 지연 이동을 효과적으로 모사하기 위하여 3차원 지하수 유동 모델과 반응성 용질 이동 모델을 활용하였다. 모사 결과, $pCO_2=10^{-3.6}$조건에서 대부분의 우라늄 흡착(최대 99.5%)은 pH 5.5와 띠에서 발생하였다. $pCO_2$가 $10^{-2.5}$인 경우 우라늄이 대부분 흡착되는 pH범위는 6에서 7사이로 매우 좁았으며, 반면 $pCO_2=10^{-4.5}$인 경우에는 흡착되는 pH가 범위가 상대적으로 넓어 pH 5.5에서 8.5사이에서 대부분 흡착되었다. 음이온 화합물을 고려한 경우에는 pH 6 이하에서는 불소착물의 형성에 의해 우라늄 흡착이 감소하였다. 본 연구를 통하여, 우라늄 이동이 pH, $pCO_2$ 및 음이온의 종류와 농도 등 지하수의 지화학적 조건에 의해 상당히 영향을 받음을 알 수 있었다. 향후 여러 부지 조사 및 평가와 관련하여 우라늄 및 기타 유해성 화합물의 환경 영향을 예측하는데 있어 지구화학 모델이 중요한 도구로 활용되어야 할 것이다. In this study, the speciation, adsorption, and transport of uranium in groundwater environments were simulated using geochemical models. The retarded transport of uranium by adsortption was effectively simulated using 3-D groundwater flow and reactive transport models. The results showed that most uranium was adsorbed(up to 99.5%) in a neutral pH(5.5<pH<8) under low $pCO_2(10^{-3.6}atm)$ condition. Under the higher $pCO_2(10^{-2.5}atm)$ condition, however, the pH range where most uranium was absorbed was narrow from 6 to 7. Under very low $pCO_2(10^{-4.5}atm)$ condition, uranium was mostly absorbed in the relatively wide pH range between 5.5 and 8.5. In the model including anion complexes, the uranium adsorption decreased by fluoride complex below the pH of 6. The results of this study showed that uranium transport is strongly affected by hydrochemical conditions such as pH, $pCO_2$, and the kinds and concentrations of anions($Cl^-$, ${SO_4}^{2-}$, $F^-$). Therefore, geochemical models should be used as an important tool to predict the environmental impacts of uranium and other hazardous compounds in many site investigations.

고준위방사성폐기물의 시추공 처분 개념 연구 현황

지성훈,고용권,최종원,Ji, Sung-Hoon,Koh, Yong-Kwon,Choi, Jong-Won 한국방사성폐기물학회 2012 방사성폐기물학회지 Vol.10 No.1

고준위폐기물 처분과 관련하여, 최근 저장소 형태의 처분장 개념에 대한 대안으로 검토되고 있는 시추공 처분 개념에 대한 연구 현황을 정리하고 시추공 처분 개념의 국내 적용 가능성과 필요한 연구 항목에 대해 논의하였다. 현재 미국과 스웨덴을 중심으로 논의된 시추공 처분 개념은 심부시추공을 설치하여 지하 3 - 5km 구간에 고준위폐기물을 처분하는 것을 의미하며, 현재까지의 연구 결과에 의하면 이 처분 개념은 심부지하수의 층상구조, 작은 규모의 지표시설 등으로 인해 처분 및 비용 효율이 클 것으로 예상된다. 이에 반해 국내에는 축적된 심부 지질 자료가 없어 적용 가능성에 대한 논의할 여지가 없다. 이에 저장소 형태의 처분장 개념에 대한 대안으로 시추공 처분 개념을 검토하기 위해서는 향후 심지층 자료 확보, 공학적 방벽 연구, 수치모의모델 개발, 처분 기술 개발 등의 연구가 필요하다. As an alternative of the high-level radioactive waste disposal in the subsurface repository, a deep borehole disposal is reviewed by several nuclear advanced countries. In this study, the state of the art on the borehole disposal researches was reviewed, and the possibility of borehole disposal in Korean peninsula was discussed. In the deep borehole disposal concept radioactive waste is disposed at the section of 3 - 5km depth in a deep borehole, and it has known that it has advantages in performance and cost due to the layered structure of deep groundwater and small surface disposal facility. The results show that it is necessary to acquisite data on deep geologic conditions of Korean peninsula, and to research the engineering barrier system, numerical modeling tools and disposal techniques for deep borehole disposal.

경북 영천지역 지하수의 지구화학 및 환경동위원소 연구

김건영,고용권,배대석,원종호,정도환,최병영,Kim, Geon-Young,Koh, Yong-Kwon,Bae, Dae-Seok,Won, Chong-Ho,Jung, Do-Hwan,Choi, Byoung-Young 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.4

영천지역 지하수의 지구화학적 특성 연구를 수행하였다. 연구지역의 지하수는 Ca-$HCO_3$형에서부터 Ca-$SO_4$형까지의 영역에 해당하고 일부 시료는 Na-$HCO_3$형에 해당한다. 이들의 지화학적 특성은 주로 시추공이 위치한 지역의 기반암에 의해 영향받았다. 국지적으로 퇴적암내의 황산염광물 및 황화광물과의 반응에 의하여 지하수내의 $SO_4$ 함량이 높은 지하수가 산출되며, Ca이온은 퇴적암내의 탄산염광물에서 유래되었다. Na-$HCO_3$형을 보이는 지하수는 초기에는 주로 방해석과의 반응에 의해 지하수내에 Ca 함량이 증가되었고, 방해석에 대해서 포화상태에 도달한 이후에는 주로 사장석과의 반응에 의해 지하수내 Na의 함량이 조절된 것으로 판단된다. 이와 같은 해석은 이들 지하수들의 낮은 삼중수소 함량으로 뒷받침된다. 수소 및 산소동위원소 분석결과에 의하면 연구지역 지하수는 모두 강수에서 기원하였으며 유형별로 명확히 구별되지 않는다. BH-1, BH-9, BH-12 지하수 수질은 화학적 및 동위원소적으로 심부지하수의 특성을 보여주며, 이들 시추공을 제외한 모든 시추공들에서 시료채취심도에 따른 지화학적 및 동위원소 변화를 명확히 보여주지 않기 때문에 연구지역 전반에 걸쳐 천부지하수와 심부지하수의 혼합양상을 지시한다. 수질분석결과는 연구지역 전반에 걸쳐 농업활동에 의한 지하수 오염이 상당히 진행되고 있음을 알 수 있다. Geochemical and isotope studies on the groundwater system of the Youngcheon area were carried out. Most groundwaters belong to Ca-$HCO_3$ and Ca-$SO_4$ types and some groundwaters belong to Na-$HCO_3$ type. Geochemical characteristics of these groundwaters were mainly affected by their basement rocks around the boreholes. High $SO_4$ content of groundwater is the result of reaction with sulfate or sulfide minerals in the host rock. Ca was originated from the carbonate minerals in the sedimentary rock. After the groundwater was saturated with calcite, the Na-$HCO_3$ type groundwaters were evolved by the reaction with plagioclase for a relatively long residence time. This explanation was supported by low tritium contents of Na-$HCO_3$ type groundwaters. ${\delt}a^{18}O$ and ${\delta}D$ data indicate that the groundwaters are of meteoric water origin and there was no difference between the various types of waters. Grondwaters from the boreholes BH-1, BH-9 and BH-12 showed the geochemical and isotopic characteristics of deep groundwater. Most borehole groundwaters except them did not show the systematic geochemical variations with sampling depth indicating that the shallow and deep groundwaters were mixed with each other throughout the study area. The results of water quality analysis indicate that the study area is highly contaminated by the introduction of agricultural sewage.

KURT 주변 지역의 지질모델-수리지질모델 통합 연구

박경우,김경수,고용권,최종원,Park, Kyung-Woo,Kim, Kyung-Su,Koh, Yong-Kwon,Choi, Jong-Won 한국방사성폐기물학회 2011 방사성폐기물학회지 Vol.9 No.1

한국원자력연구원의 연구지역에서 고준위방사성폐기물처분을 위한 부지특성평가 기술 구축을 위해 지질특성조사가 1997년부터 지표기반 조사, 시추공 조사를 포함하여 수행되었다. 2006년에는 지하처분연구터널 (KURT, KAERI Underground Research Tunnel)을 준공하여 연구지역에 대한 심부지질환경 규명을 위해 노력하고 있다. 본 연구는 한국원자력연구원내 건설된 지하처분연구시설 주변 지역을 연구대상 지역으로 하여 지질모델에 대한 수리지질모델의 통합 구축을 목적으로 한다. 본 연구를 위해 연구지역에서 굴착된 9개의 시추공에 대한 현장 수리시험 자료를 이용하였으며, 지질모델에서 도출한 풍화대, 상부저경사단열대, 심부 영역에 존재하는 결정론적 단열대에 대한 수라지질특성을 분석하였다. 본 연구 결과 제시된 수리지질모델은 향후 지하수 유동모델링에 이용될 것이다. To characterize the site specific properties of a study area for high-level radioactive waste disposal research in KAERI, the several geological investigations such as surface geological surveys and borehole drillings were carried out since 1997. Especially, KURT (KAERI Underground Research Tunnel) was constructed to understand the further study of geological environments in 2006. As a result, the first geological model of a study area was constructed by using the results of geological investigation. The objective of this research is to construct a hydrogeological model around KURT area on the basis of the geological model. Hydrogeological data which were obtained from in-situ hydraulic tests in the 9 boreholes were estimated to accomplish the objective. And, the hydrogeological properties of the 4 geological elements in the geological model, which were the subsurface weathering zone, the log angle fracture zone, the fracture zones and the bedrock were suggested. The hydrogeological model suggested in this study will be used as input parameters to carry out the groundwater flow modeling as a next step of the site characterization around KURT area.

단열대의 영향을 고려한 블록 규모 단열 암반에서의 지하수 유동 모의

고낙열,지성훈,고용권,최종원,Ko, Nak-Youl,Ji, Sung-Hoon,Koh, Yong-Kwon,Choi, Jon-Won 한국방사성폐기물학회 2010 방사성폐기물학회지 Vol.8 No.2

The block-scale groundwater flow system at Olkiluoto site in Finland was simulated. The heterogeneous and anisotropic hydraulic conductivity field for the domain was constructed from the discrete fracture network, which considered only the fractured zones identified in the deep boreholes installed in the study site. The groundwater flow model was calibrated by adjusting the recharge rate and the transmissivities of the fractured zones to fit the calculated hydraulic heads and into- and out-flow rates in the observation intervals of the boreholes with the observed ones. In the calibrated model, the calculated flow rates at some intervals were not in accordance with the observed ones although the calculated hydraulic heads fit well with the observed ones, which revealed that the number of the conduits for groundwater flow is insufficient in the conceptual model for groundwater flow modeling. Therefore, it was recommended that the potential local conduits such as background fractures should be added to the present conceptual model.

편마암 열극에서의 물 - 암석 상호반응에 의한 점토광물 생성

정찬호,김수진,고용권 ( Chan Ho Jeong,Soo Jin Kim,Yong Kwon Koh ) 한국광물학회 1994 광물과 암석 (J.Miner.Soc.Korea) Vol.7 No.1

마이크로웨이브를 이용한 금정광 내 금 용출 효율 증가 기작

김봉주,권장순,고용권,박천영,Kim, Bong-Ju,Kwon, Jang-Soon,Koh, Yong-Kwon,Park, Cheon-Young 대한자원환경지질학회 2020 자원환경지질 Vol.53 No.2

본 연구에서는 금정광내 금회수율을 증진하고자 마이크로웨이브 전처리방법을 이용하여 티오요소용출 실험을 수행하였다. 이에 본 연구에서는 먼저 마이크로웨이브를 이용하여 금정광 시료 내 황철석의 분해에 따른 광물상 변화를 관찰하였다. 마이크로웨이브의 조사시간이 증가함에 따라 시료의 온도는 증가하였고, 황철석 내 S가 SO₂로 변환되어 시료 내 S의 함량이 감소되었다. X-선 회절분석 및 주사전자현미경 에너지 분산 분광분석을 통해 황철석은 자류철석과 적철석으로 변환되었으며, 미세균열이 발달된 다공질의 형태로 변질되었음을 확인할 수 있었다. 다양한 조건의 티오요소 혼합 용매를 이용하여 시료의 광물상변화에 따른 금 용출효율을 측정한 결과, 마이크로웨이브 조사시간 증가 및 용출실험 조건 내 용매의 농도 증가에 따라 용출효율이 증가하였다. 결론적으로, 마이크로웨이브를 활용한 금정광 조사는 시료 내 금의 최대용출효율과 용출속도를 증가시켰으며, 티오요소 용매제는 용출속도상수를 증가시켜주는 역할을 하였다. In this research, we investigate the effect of microwave pretreatment on the recovery of gold from the gold concentrates by thiourea leaching. The changes in mineral phases by decomposition of pyrites in the gold concentrates using microwave were observed, and the result of microwave irradiation showed that the temperature of the irradiated sample increases with increasing irradiation time. With the reaction of temperature increases, Sulfur (S) in pyrites was converted to sulfur dioxide (SO₂), and then the content of S in the sample was reduced. The analytical results of XRD and SEM-EDS showed that pyrites are converted to magnetite and hematite, and its surfaces are changed to a porous shape where micro-cracks are developed. The Au leaching efficiency from the irradiated gold concentrates using thiourea-mixed solvent increased with the increases of irradiation time and solvent concentration. The experimental results considering leaching parameters indicate that the mechanism of microwave irradiation increases the maximum leaching efficiency and leaching rate of the gold concentrates, and the solvent does a role for the increasing of leaching rate constant.