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국내 폐광산의 광산재해에 대한 물리탐사 적용사례 분석

A Review on the Geophysical Application to Mine Hazard Problems in Korea

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주제분류자원공학

초록

현재 약 2,000여개의 국내 광산 중에서 63% 정도가 폐광 상태이다. 이들 폐광산들은 광산의 가행 당시 발생한 채굴적과 광미와 폐석 등으로 지반침하, 산성배수 배출 등의 심각한 광산재해 문제를 발생시키고 있다. 현재 광산재해가 심각한 지역에 대한 복구가 추진 중이며 정부와 지방자치단체에서는 폐광산의 광산재해 방지 및 복구에 많은 노력을 하고 있다. 본 해설은 광산재해 중에서 대표적인 폐광지역에서의 지반침하, 광미 또는 폐석의 공간적인 분포 파악, 그리고 산성배수의 분포와 유동의 추정 목적으로 수행한 물리탐사의 국내적용 사례를 분석하고 적용성에 대하여 소개한다. 지반침하에 대한 사례분석 결과, 주로 탄성파탐사법의 활용이 높으며 광미와 폐석의 공간적인 분포에 대한 조사는 전기비저항탐사와 탄성파탐사법을 병행하는 것이 효과적인 것으로 분석되었다. 산성배수의 분포와 유동은 전기비저항탐사법과 탄성파탐사법은 물론 자연전위탐사법이 매우 효과적인 것으로 확인하였다. 물리탐사법은 폐광지역의 광산재해인 지하채굴적의 공동탐지, 주변의 단층 및 파쇄대 탐지, 광산 폐석과 광미, 산성배수의 분포 파악과 산성배수의 유동경로 탐지 등 다양한 목적에 활용이 가능하다. 다만, 물리탐사 목적을 효과적으로 달성하기 위해서는 현장 특성에 적합한 방법론의 선택과 다양한 물리탐사 기법의 복합적인 적용, 그리고 지구화학 또는 암반공학 등의 관련분야와의 상호 연계해석이 필요하다.

Abstract

Currently, about 63 percent of two thousand mines have been left in Korea. Such abandoned mines have caused serious mine hazards such as ground subsidence due to old mine workings, and acid mine drainage problem originated from tailings and waste rocks. The government and local autonomous entities have endeavored to prevent and restore these mine hazards. This review briefly analyzes case histories of geophysical investigations for mine hazard problems in Korea during past decade and summarizes the applicability and limitation of geophysical techniques for mine hazard problem. Most geophysical approaches to mine hazard problem have put their focuses on verifying the spatial distribution of ground subsidence, the extent of tailings or waste rock, and the estimation of acid mine drainage distribution and flow path. In the case of ground subsidence, seismic survey has been successful, while both seismic and resistivity survey has been effective for the investigation of the spatial distribution of tailings or waste rock. Spontaneous potential (SP) as well as resistivity and seismic method has been reported to be also effective for the delineation of the extent and the flow-path of acid mine drainage. Geophysical methods can play key roles in the detection of abandoned underground mine workings, adjacent faults and fractures, and the distribution and the flow path of acid mine drainage and others. However, to achieve the purpose of investigations, of consequence is appropriate selection of methods, and integrated application based on careful consideration and understanding on the site condition and characteristics. Furthermore, multi-disciplinary co-works with geochemistry and rock engineering are essential for further quantitative analysis and reinforcement or reclamation design.

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