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차폐재 두께에 따른 광산폐기물의 자연방사능 수준 변화 특성
전순원,정명채,정선희,권요셉,김중열,황인호,이진수,최홍일,Netzhanova Akmaral,Saputra Dadan,Hidayat Fiki,Priyandi Kusumah,홍성현 한국자원공학회 2013 한국자원공학회지 Vol.50 No.1
The objective of this study is to evaluate the variations of natural radioactivity of mine wastes in the Boeun coal mine underlain by Okcheon black shale belt with covering materials including fly ash, soil and gravel. The total natural radioactivity was 300 CPS(count per second) per 1 kg of the mine wastes(tailings and waste rocks), and there is no radioactive variation by 0%, 10% and 20% compaction of each material. However, the radioactivity was exponentially decreased with 3, 6 and 9 cm thickness of the materials, and over 50% of the radioactivity was reduced as 6 cm topping of the materials. In addition, topping with gravel on the wastes was one of the best options in radioactivity reduction. Finally, it can be concluded that covering with 6 cm by various covering materials per 1 kg of the waste is quite enough to reduce natural radioactivity, and gravel layer plays a role in enhancing the reduction of the radioactivity from mine wastes. 이 연구의 목적은 옥천대 흑색 셰일이 분포하는 지역의 보은탄광 광산폐기물을 대상으로 플라이애쉬(fly ash), 복토재(soil for covering) 및 자갈(gravel) 등의 차폐재를 사용하여 그 두께에 따른 자연방사능의 수준 변화 특성을 평가하는 것이다. 채취한 광산폐기물(광물찌꺼기, 폐석 등) 1 kg당 자연방사능은 300 CPS(count per second)로 측정되었으며, 0%, 10%, 20%의 다짐도에 따른 변화는 미약하였다. 소형칼럼(Φ8 cm × 24 cm)에 광산폐기물 1 kg을 넣고 차폐재를 3, 6 및 9 cm로 충진하고 자연방사능 변화를 측정한 결과, 차폐재의 두께에 따라 자연방사능 값이 지수적으로 감소하였으며, 특히 6 cm로 충진한 경우 초기 자연방사능의 50% 이상을 저감할 수 있었다. 또한 차폐재별 효율을 비교한 결과, 자갈이 가장 우수하게 나타났다. 따라서 경제성과 현장 적용성을 고려한다면 광산폐기물 1 kg당 상기 차폐재를 6 cm 전후 두께로 충진할 경우 충분한 자연방사능의 차폐가 가능하며, 자갈과 함께 충진시 차폐효율은 증가할 것이라 판단된다.
다양한 차폐시스템을 이용한 광산폐기물의 자연방사능 차폐성능평가
전순원,정명채,Zahra Derakhshan Nejad,Edy Puteri Tiara Maulida,황인호,박제현,최홍일 한국자원공학회 2015 한국자원공학회지 Vol.52 No.2
The objective of this study is to evaluate covering system for natural radioactivity in mine wastes from the Boeun(jeil) mine underlain by the Okcheon black shale using various radiation shielding materials including bentonite, lime(pozzolan), steel slag, thickness of covering materials and particle size of the materials. Concentrations of uranium in the wastes were 174.8 mg/kg, and the average natural radioactivity of the wastes was 15.5 mSv/year. A large scaled in situ column system with 0.3 m3 in volume was adapted. In the column, a 80 kg of the mine waste and a 0.6 m thickness of various covering materials were filled. Among the shielding materials, a column shielded with bentonite reduced up to 80% of natural radioactivity. In addition, the radioactivities were decreased with increasing thickness of covering materials irrespective of particle size and compaction ratio of the materials. Therefore, natural radioactivity from mine waste can be controlled by covering system with over 0.6 m thickness of covering materials, particularly the efficiency of the covering system filled with mixture of gravels and covering materials will be enhanced. 이 연구의 목적은 옥천대 흑색 셰일이 분포하는 지역인 보은광산 주변 광산폐기물을 대상으로 벤토나이트, 소석회(포졸란공법), 제강슬래그 등의 차폐재, 복토재 두께 및 입자크기 등을 적용하여 자연방사능의 수준변화 특성을 평가하는 것이다. 채취한 광산폐기물(광물찌꺼기와 폐석 등)의 평균 우라늄함량은 174.8 mg/kg이었으며, 광산폐기물의 주변 자연방사능을 측정한 결과 연간 평균 15.5 mSv의 방사선량이 확인되었다. 차폐특성을평가하기 위하여 내부 부피가 0.3 m3인 대형 컬럼을 현장에 설치하고 광산폐기물 80 kg(0.3 m)을 충진한 후, 그 상부에 0.6 m 두께의 다양한 차폐재를 충진하였다. 차폐성능을 평가한 결과, 벤토나이트로 충진한 경우 초기자연방사능의 80% 이상을 저감할 수 있었다. 또한, 복토재는 입자의 크기 및 다짐 정도에 관계없이 충진 두께가증가될수록 차폐능이 증가되어 연간방사선량 기준과 근접한 수준까지 저감되었다. 따라서 경제성과 현장 적용성을 고려한다면 상기 차폐 두께를 최소 0.6 m 전후로 충진할 경우 적절한 자연방사능 차폐가 가능하며, 특히자갈과 함께 충진할 경우에는 차폐효율이 더욱 증가될 것으로 판단된다.
토양세척공법을 적용한 비소 및 중금속 오염토양 정화 전 ‧ 후 토양건강성 평가
박형민,김정욱,전순원,박승호,정명채 한국자원공학회 2023 한국자원공학회지 Vol.60 No.1
This study focused on the evaluation of health of As and heavy metal contaminated soils following soil washing. Particle separation (2-0.075 mm) and acid washing by HCl (0.1, 0.5, and 1.0 M) were applied to remediate the contaminated soils. The eight soil health indices (bulk density, pH, electric conductivity, cation exchange capacity, soil organic material, available P2O5, soil respiration, β-glucosidase) were examined to quantify the variation of these properties after soil washing. Remediation efficiency increased with particle separation and increasing acid concentrations. Except for bulk density and electric conductivity, most soil health indices decreased after soil washing. These results provide important information on recycling of remediated soils and enhancing soil health. 본 연구는 비소 및 중금속으로 오염된 농경지토양과 임야토양을 대상으로 토양세척공법을 적용하여 토양건강성을 평가하였다. 정화효율은 입도분리(2-0.075 mm)와 세척액의 농도의 변화(0.1M, 0.5M, 1.0M HCl)에 대해 확인하였으며, 토양건강성평가의 경우 8가지 지표 (용적밀도, pH, 전기전도도, 양이온치환용량, 유기물함량, 유효인산, 토양호흡, β-glucosidase)를 활용하여 정화 전·후를비교하였다. 분석결과, 입도분리 및 세척액의 농도가 증가할수록 비소와 중금속의 정화효율이 증가되는 것으로 확인되었다. 토양건강성은 용적밀도와 전기전도도를 제외한 평가지표가 감소되는것으로 평가되었다. 이러한 연구결과는 향후 정화토 재활용 가능성 평가와 토양건강성 증진을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
한수호,김정욱,전순원,박승호,박형민,민선기,정명채,Han, Su Ho,Kim, Jeong Wook,Jeon, Soon Won,Park, Seung Ho,Park, Hyeong Min,Min, Seon Ki,Jung, Myung Chae 한국지하수토양환경학회 2021 지하수토양환경 Vol.26 No.6
This study examined the possibility of reutilization of soil reclaimed from contaminated sites after completing remediation. The current status of soil remediation methods in Korea was reviewed and physicochemical properties of soil before and after remediation processes were examined to access the recycling possibility of reclaimed soils based on Recycling Aggregate Quality Standard. The most commonly practiced soil remediation techniques are soil washing, land farming, and thermal desorption. These techniques tend to deteriorate various soil properties including electrical conductivity(EC), organic matter content(OM), available P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>, and cation exchange capacity(CEC). Evaluation of the properties of soil retrieved after each remediation process indicated soil washing may yield the most suitable soil for use as a filling, covering, back-filling, road pavement, and blocking materials, In addition, the soils reclaimed from land farming and thermal desorption have potential utility as a filling, covering and road pavement materials.