Journal of the Korean Society of Mineral and Energy Resources Engineers ISSN:2288-0291(Print) 2288-2790(Online) 한국자원공학회지

본 연구에서는 일광광산 광산배수를 소석회로 중화처리했을 때 발생하는 수질변화와 침전물 구성을 평가하였다. 금속 수산화물 양을 이론적으로 계산하였다. 중화실험을 수행하고 수질 분석, 침전물 무게 측정 및 X선 회절 분석을 수행하였다. 수질분석 결과 pH 9에서 Fe, Al, Mn, Cu, Zn 성분이 제거되었다. 유량 100 m³/d 기준으로 금속 수산화물 양은 45 kg/d로 계산되었고, 중화 pH 7–10 범위에서 침전물 발생량은 70–90 kg/d로 나타났다. 침전물은 금속 침전물, 석고 및 방해석 광물은 물론 일부 미반응 소석회가 포함된 것으로 평가되었다. 현장의 침전물 양은 중화실험 침전물 양보다 30–40% 많게 측정되었다. 중화반응조의 pH 운전 범위가 미 시용 소석회 발생량에 영향을 줄 수 있는 것으로 판단되었다.

본 연구는 토양 중 불소 분석 시 발생할 수 있는 주요 오차 요인을 규명하고, 분석 정확도 향상을 위해 증류법에서의 증류 온도 및 흡착제로 사용되는 생석회 순도에 따른 불소 함량 변화를 체계적으로 평가하였다. 국가 및 제품별 생석회를 대상으로 불소 함량을 분석한 결과, 인도산 생석회에서 141.3 mg/kg으로 가장 높은 농도가 검출되었으며, 중국산은 7.6 mg/kg으로 가장 낮은 수준을 보였다. 국내 시판되는 4개 생석회 제품은 모두 20 ~ 40 mg/kg 수준으로, 정량한계인 10 mg/kg을 초과하는 불소가 검출되었다. 또한, 증류 온도를 130°C에서 140°C까지 변화시키며 분석한 결과, 135°C에서 430.7 mg/kg으로 가장 높은 불소 농도가 나타났고, 130°C에서는 390.0 mg/kg으로 가장 낮아 약 40 mg/kg의 차이를 보였다. 이는 증류 온도의 미세한 차이도 분석 결과에 유의미한 영향을 미칠 수 있음을 보여준다. 대표 시료를 활용한 재현성 실험에서는 생석회의 순도 및 제조국에 따라 불소 검출량에 차이가 있었으며, 순도가 98% 미만인 생석회도 분석에 충분히 활용 가능함을 확인하였다. 이러한 결과는 토양 중 불소 분석 시 증류 온도의 정밀한 제어가 필수적이며, 사용되는 생석회의 순도 역시 분석 정확도에 영향을 줄 수 있음을 보여준다. 따라서 정확한 온도 유지, 장비의 주기적인 교정 및 점검, 적절한 생석회 선택이 불소 분석의 신뢰성 확보를 위한 핵심 요소로 고려되어야 한다.

본 논문에서는 이동하는 차량 유발 송신원 특성을 분석하고, Flamant-Boussinesq 근사법을 이용하여 임의의 2D 지형에서의 준정적(quasi-static) 영역 분포형 음향 센싱(DAS) 신호를 시뮬레이션한다. 이는 임의의 곡선형 광섬유 배치를 고려한 DAS 응답을 변형률(strain) 및 변형률 속도(strain rate) 값을 기반으로 모델링함으로써 수행한다. 다양한 차량 이동 시나리오를 테스트하여 차량의 속도, 게이지 길이(gauge length), 채널 간격(channel spacing), 축 간격(wheel spacing) 등의 변수에 따른 영향을 분석하였다. 이 연구는 차량에 의해 발생하는 소스 특성을 이해함으로써 교통 모니터링 기술의 향상뿐만 아니라, 지능형 교통 시스템(intelligent transportation systems, ITS)의 발전에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

탄성파 탐사 자료에 대한 추계학적 역산은 불확실성 분석이나 국소값 탈출 등 고유한 장점을 가지지만, 태생적으로 많은 연산량과 저장 용량을 요구한다. 저장 용량 문제를 해결하기 위해서 본 연구에서는 3차원 탄성파 탐사 자료의 추계학적 역산에서 가늘게 하기를 적용하여 저장 용량 문제 해결을 시도하고 그 효과를 분석하였다. 노르웨이 Norne 지역의 현장 자료를 바탕으로 다양한 길이의 마르코프 체인에 대해 가늘게 하기를 비교한 결과, 체인이 충분히 분포에 수렴한 경우 가늘게 하기를 적용해도 사후 분포의 왜곡이 거의 발생하지 않음을 평균 제곱근 오차 분석을 통해 확인하였다. 이를 통해 저장 용량을 효율적으로 줄일 수 있었으며, 자기상관계수 감소로 마르코프 체인의 독립성도 향상되었다.

본 연구는 고갈가스전을 대상으로 CO₂ 지중저장 시스템의 통합 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. CO₂ 수송-주입-저장 과정을 포함하는 통합 시스템은 육상 허브 터미널, 해저 파이프라인, 해상 플랫폼, 주입정 등 설비 모델과 저장층 모델을 구성한 후 연계하여 구축하였다. 저장층 모델은 고갈가스전에 관한 문헌을 바탕으로 저장층 규모, 격자 구조, 단층, 유체투과율 등을 설정하였다. 주입정 위치, 해저 파이프라인의 궤도 등 설비 정보는 고갈가스전의 CO₂ 지중저장 전환 및 운영 계획에 관한 문헌을 바탕으로 설정하였다. 구축한 CO₂ 지중저장 시스템의 통합 모델을 이용하여 연간 약 1천만 톤의 CO₂를 20년간 주입하는 시뮬레이션을 수행하였다. 이를 통해 최대 허용 주입 압력 조건 하에서의 CO₂ 누적 주입량과 압력 변화 등 거동 양상을 분석하였다. 본 연구가 수행한 방법론과 절차는 향후 다양한 CO₂ 지중저장 시스템의 통합 모델 분석에 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

부영양화로 인한 조류대발생(HABs)은 독소를 생성하여 수생 생태계를 위협한다. 현재 한국에서는 HABs 방제를 위해 황토가 널리 사용되고 있다. 이 연구는 황토의 대체물질로서 국내산 고령토의 가능성을 평가하고, 클로로필-a 및 PO₄^3– 등 영양염류 제거 효율을 비교하였다. 실험실 연구 결과, 입자가 작은 고령토(<0.18 mm)는 수체내 장시간 부유하며 클로로필-a 제거 효과를 높이는 것으로 나타났다. 대형 반응조 실험에서도 고령토가 효과적으로 작용하여 5시간 이내에 클로로필-a 농도를 감소시켰으며, 이때 입자 크기가 중요한 변수임을 확인하였다. 또한 고령토는 PO₄^3–를 효과적으로 제거하여 영양염류에 의한 조류의 재성장을 억제하는 효과가 있는 것으로 보였다. Daphnia magna를 이용한 생태독성 실험에서는 고령토의 유의미한 독성이 관찰되지 않았다. 고령토는 황토와 유사한 녹조 제거 효과를 보이며, 특히 낙동강 유역과 같은 고령토 자원이 풍부한 지역에서 유망한 대체재가 될 수 있을 것으로 보인다.

본 연구는 몽골 내 희소금속(Li, W, Mo, Ta, Nb) 광상의 지질학적 특징과 성인을 규명하고, 이를 바탕으로 효율적인 탐사 전략을 제시하는 데 목적을 둔다. 몽골의 희소금속 광상은 주로 중생대 화강암류와 관련된 열수변질작용에 의해 형성되었으며, 페그마타이트, 반암, 스카른, 그라이젠 등 다양한 광상 유형으로 산출된다. 또한, 이들 광상은 복합 광체를 형성하거나 다른 희소금속과 공생하는 경우가 많다. 몽골은 지체구조적으로 44개의 테레인과 25개의 광상구로 구분되며, 희소금속 광상은 주로 남몽골 알타이 조산대와 북몽골 칼레도니아 조산대의 후기 고생대-중생대 화성활동의 결과로 형성된 광상구들 내에 분포한다. 현재 몽골 국토의 4.4%만이 광업권으로 설정되어 있고, 1:50,000 축척의 지질도 작성 사업이 진행 중이다. 따라서 상세 지질 조사와 지구물리탐사를 병행할 경우, 희소금속 광상 발견 가능성은 매우 높을 것으로 예상된다. 현재 한국은 몽골로부터 몰리브덴을 주로 수입하고 있으나, 국제 정세 변화에 따라 희소금속 수입 다변화가 요구될 수 있다. 따라서 앞으로 효과적인 몽골 지하자원 탐사 및 투자를 위해서는 이에 대비한 지속적인 관심과 연구가 필요하다.

ESG 경영정보 중 탄소배출량 관리에 대한 이해관계자들의 평가는 기업의 재정과 지속가능성에 중요한 영향을 미치고, 이는 기업의 장기적인 성장과 신뢰도에 직결된다. 따라서 이해관계자들의 신뢰를 확보하기 위해서는 지속가능경영보고서에 탄소배출 현황과 감축 계획을 체계적으로 공시해야 한다. 본 연구는 대표적인 지속가능성 정보 공시 기준을 소개하고, 국내외 유가스 기업 5곳의 지속가능경영보고서를 비교∙분석하여 탄소배출 현황 및 감축 계획의 효과적인 공시 방안을 제안하였다. 분석 결과, 탄소배출량을 공시할 때는 다음과 같은 사안들이 고려되어야 함을 확인하였다. 첫째, Scope별 배출원을 세분화한다. 둘째, Scope 3 배출량은 산정 방법론과 함께 제시한다. 셋째, 탄소배출 집약도를 함께 제시한다. 또한, 탄소중립 목표 달성 계획은 각 사업 분야의 특성에 맞추어 구체화하여야 하고, 감축 수단과 수단별 기여도를 명확히 제시해야 한다는 결론을 도출하였다. 본 연구가 유가스 기업들이 탄소배출 감축 목표 설정 및 공시 방법을 체계적으로 마련하는 데 유용한 가이드라인을 제공할 것으로 기대한다.

양자 컴퓨터는 정보를 처리하기 위해 양자역학의 원리를 활용하는 컴퓨터 방식으로, 특정 알고리듬에 대해서는 기존 CPU 기반 컴퓨터에 비해 효율적인 연산비용을 가진다. 가장 범용적인 양자 컴퓨터인 양자 게이트 컴퓨터는 트랜지스터로 만들어진 게이트에 대응되는 양자 게이트를 연산 도구로 사용한다. 반면 양자 어닐러는 입자가 가진 파동 형태의 특성상 입자의 에너지보다 높은 장벽을 통과할 수 있다는 이론인 양자 터널링을 이용한 양자 컴퓨터로, 수학적 최적화 수행에 특화되어 있다. 본 연구는 탄성파 탐사 자료의 처리 기법 및 지하구조 영상화 알고리듬 과정을 양자 컴퓨터로 수행할 수 있는 이론적 가능성을 제시한다. 또한 해당 수행방법의 한계점을 함께 제시한다. 결과적으로, 본 연구는 양자 처리 장치가 추후 수치모델링, 탄성파 탐사 자료 전처리 및 자료 품질 향상 등의 기법을 시간효율적으로 수행할 수 있다는 가능성을 시사한다.

제11차 전력수급기본계획이 2025년 2월에 확정되었다. 계획에 따르면, 2038년에 모형수요는 128.9 GW이고 추가수요는 16.7 GW이고 기준수요는 145.6 GW이다. 기준수요에서 수요관리 16.3 GW를 차감한 129.3 GW가 목표수요이다. 목표설비 157.8 GW는 목표수요에 연도별 필요예비율 (22%)을 반영한 값이다. 목표설비에서 전통전원 확정설비와 신재생에너지 보급 목표를 차감하면, 필요설비 10.3 GW를 도출할 수 있다. 필요설비는 에너지안보, 경제성, 환경성, 예비율, 기술개발, 건설기간 등을 고려하여 대형원전, SMR, 수소전소, LNG·열병합으로 구성하였다. 그래서 원전, 재생에너지, 청정수소·암모니아의 무탄소 전원 비중은 2030년에 53%, 2038년에 70%로 전망되었다. 확정된 11차 계획이 중장기 안정적이고 경제적인 전기에너지를 공급하고 무탄소에너지 전환을 위한 정부의 에너지 정책을 본격화하여 국가 경제성장과 국민 생활 향상에 기여할 것으로 기대된다.