• Research Paper

    Evaluation of Precipitate Generation Due to Neutralization of Lime in Acid Mine Drainage from Daedeok Coal Mine

    대덕탄광 산성광산배수의 소석회 중화에 따른 침전물 발생량 평가

    Youngwook Cheong, Dong-Wan Cho, Dong-kil Lee, Jeong-Yun Jang, Hunsung Park

    정영욱, 조동완, 이동길, 장정윤, 박현성

    This study aimed to find the cause of the excessive sludge generated at the Daedeok mine drainage treatment plant. A lime neutralization …

    본 연구는 대덕탄광 광산배수 처리장에서 발생하는 다량의 슬러지 발생 원인을 찾고자 수행하였다. 이를 위하여 소석회 중화실험을 수행하고 수질 분석 및 침전물의 양을 …

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    This study aimed to find the cause of the excessive sludge generated at the Daedeok mine drainage treatment plant. A lime neutralization experiment, water quality analysis, and measurement of the precipitate amount were conducted. Geochemical modeling was performed to predict the weight of the precipitate, and Fe-pH-Eh and gypsum-Ca-SO4 diagrams were prepared. When the acid mine drainage (AMD) was oxidized with hydrogen peroxide and neutralized with lime, the major contaminants were removed in the following order: Fet > Al > Mn, as the pH levels increased. Precipitation occurred at pH <5 at 6.4 g/L and at pH 7-8 at 1.9 g/L because the precipitation pH of Fe, Al, and gypsum were concentrated below pH 5. According to the geochemical modeling, Fe, Al, and Mn hydroxides accounted for approximately 30%, while gypsum accounted for approximately 70% of the total precipitate weight at pH 8. The significant sludge deposition in the settling pond was mainly attributed to the generation of gypsum.


    본 연구는 대덕탄광 광산배수 처리장에서 발생하는 다량의 슬러지 발생 원인을 찾고자 수행하였다. 이를 위하여 소석회 중화실험을 수행하고 수질 분석 및 침전물의 양을 측정하였다. 지구화학적 모델링을 수행하여 침전광물 중량을 도출했고 Fe-pH-Eh 및 석고-Ca-SO4 다이아그램을 작성하였다. 광산배수를 과산화수소로 산화하고 소석회로 중화했을 때 pH가 증가하면서 주요 오염성분은 Fet > Al > Mn 순으로 제거되었다. 침전물은 pH <5에서 6.4 g/L, pH 7-8에서 1.9 g/L으로 발생했다. pH 5 이하에서 침전물이 집중 생성된 이유는 Fe 및 Al 수산화물과 석고가 침전했기 때문이었다. 지구화학적 모델링 결과에 따르면 pH 8을 기준했을 때 전체 침전물 중량에서 Fe, Al 및 Mn 수산화물은 약 30%, 석고는 약 70%를 차지했다. 연구 지역 침전조에 퇴적되는 다량의 슬러지는 고농도 SO4 성분과 소석회 Ca 성분이 반응하여 생성되는 석고가 주요 요인으로 판단되었다.

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    31 August 2024
  • Research Paper

    Stable Calculation of Responses for a Plane Electromagnetic Wave in an Anisotropic Layered Media for the Modeling of Magnetotelluric Data

    이방성 층서에서의 자기지전류 탐사 자료 모델링을 위한 평면 전자기파에 대한 반응 계산 안정화

    Hee June Lee, Janghwan Uhm, Junyeong Heo, Dong-Joo Min

    이희준, 엄장환, 허준영, 민동주

    Research in multi-dimensional magnetotelluric (MT) modeling and inversion, particularly within anisotropic media, is gaining substantial interest. One-dimensional (1-D) modeling is utilized as …

    본 연구에서는 자기지전류(Magnetotelluric, MT) 탐사 자료 모델링을 위한 1차원 이방성 매질에서의 평면파 반응 계산의 안정화 전략을 제안한다. 층서구조에 대한 반응, 2차원이나 3차원 …

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    Research in multi-dimensional magnetotelluric (MT) modeling and inversion, particularly within anisotropic media, is gaining substantial interest. One-dimensional (1-D) modeling is utilized as boundary conditions necessary for accurate 2-D or 3-D anisotropic modeling. Based on Maxwell’s equations and interface boundary conditions, we developed a new algorithm to calculate electromagfor both 1-D isotropic and anisotropic layered models. However, this algorithm encounters stability issues at considerable depths or within exceptionally thick layers. To address these challenges, we introduced two stabilization strategies. The first strategy alters the exponential terms in the plane-wave solutions to mitigate instabilities, while the second evaluates each layer’s contribution to numerical instability, replacing problematic thick layers with an infinite half-space. Through numerical tests on a four-layer anisotropic model, these strategies proved effective, ensuring stable computations of electromagnetic fields at any depth and in configurations with thick layers, thereby enhancing the model’s applicability for in-depth anisotropic analyses.


    본 연구에서는 자기지전류(Magnetotelluric, MT) 탐사 자료 모델링을 위한 1차원 이방성 매질에서의 평면파 반응 계산의 안정화 전략을 제안한다. 층서구조에 대한 반응, 2차원이나 3차원 모델링에서 경계조건으로 이용되기 때문에, 이방성 매질에 대한 고차원 모델링의 정확한 해를 구하기 위해서는 이방성 층서 구조에 대한 정확하고 안정적인 해의 계산이 필수적이다. 고심도 혹은 매우 두꺼운 층들이 존재할 때 이방성 층서 구조 해의 불안정성 문제를 극복하기 위해 두 가지 안정화 전략을 제안한다. 즉, 평면파 해의 지수 항을 수식적으로 깊이가 증가함에 따른 발산 현상을 방지하거나, 층서 모델에서 불안정성을 일으키는 두꺼운 층이 존재할 때 이 층을 반무한 매질으로 치환해 수치적 안정성을 향상시킨다. 두 안정화 전략은 임의의 깊이와 두꺼운 층이 존재하는 경우에도 안정적으로 전자기장 성분들을 구할 수 있어, 제안된 알고리즘은 이방성 층서 구조의 임의의 깊이에서 1차원 해를 계산할 때 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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    31 August 2024
  • Technical Report

    Bowtie Methos-based Risk-management for Tunnel Construction

    터널공사중 Bowtie Method를 이용한 리스크 관리 기법

    Sun-Myung Kim

    김선명

    This study analyzed 250 tunnel incidents—46 from Korea and 204 from other parts of the world—to identify key geotechnical hazards associated with …

    이 연구는 전 세계적으로 204건의 터널 사고와 한국에서 발생한 46건의 터널 붕괴 사례를 분석하여 터널 공사의 위험 관리를 위한 주요 지반 공학적 …

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    This study analyzed 250 tunnel incidents—46 from Korea and 204 from other parts of the world—to identify key geotechnical hazards associated with tunnel construction and implementing risk-management strategies. The identified hazards included portal-area issues, main sections situated in discontinuity or weak zones, shallow depths and valley areas, and post-face advance sections. The bowtie method was used to visualize specific events, treatments, and consequences pertaining to each hazard, and identify the relevant barriers and control measures. The bowtie risk-management model is a comprehensive approach for risk identification, assessment, and control. Thus, this study aims to enhance tunnel-construction safety by offering practical and effective risk-management and prevention strategies.


    이 연구는 전 세계적으로 204건의 터널 사고와 한국에서 발생한 46건의 터널 붕괴 사례를 분석하여 터널 공사의 위험 관리를 위한 주요 지반 공학적 위험 요소를 식별했습니다. 식별된 위험 요소는 입구 구역, 불연속 또는 약한 지대의 주 구역, 얕은 깊이와 계곡 지역, 그리고 터널 얼굴 전진 후 구역에서 발생하는 문제를 포함합니다. Bowtie 방법을 사용하여 각 위험 요소에 대한 사건, 처리 방법, 결과를 설정하고, 장벽과 통제 수단을 도출했습니다. Bowtie 방법의 위험 관리 모델은 위험 식별, 평가 및 통제에 대한 포괄적인 접근 방식을 제공합니다. 이 논문은 효과적인 위험 관리 및 예방을 위한 실질적인 해결책을 제시하여 터널 공사의 안전성을 높이는 것을 목표로 합니다.

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    31 August 2024
  • General Remarks

    Current Developments in Pretreatment Technologies for End-of-life Battery Recycling

    사용 후 배터리 재활용을 위한 전처리 기술 개발 동향

    Kwanho Kim, Hoon Lee

    김관호, 이훈

    With the rapid adoption of electric vehicles (EVs) toward a carbon-neutral era, the volume of end-of-life batteries from EVs is expected to …

    탄소 중립 시대로의 변환에 맞춰 전기자동차가 빠르게 보급되고 있으며, 향후 전기자동차용 사용 후 배터리의 대량 발생이 예상되고 있다. 이에 사용 후 배터리 …

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    With the rapid adoption of electric vehicles (EVs) toward a carbon-neutral era, the volume of end-of-life batteries from EVs is expected to significantly increase. Thus, the recycling of end-of-life batteries is gaining importance, and considerable efforts are being devoted to the development of relevant pretreatment technologies. The pretreatment of end-of-life batteries typically involves collection, diagnosis, discharge, disassembly, organic material treatment, crushing, and separation; various physical processing technologies are employed during these stages. This review highlights the recent trends in key pretreatment technologies and discusses environmental, economic, and technical considerations for each stage toward the development of efficient end-of-life battery pretreatment technologies. Moreover, the importance of technologies and processes that can adapt to the characteristics of next-generation battery materials is emphasized.


    탄소 중립 시대로의 변환에 맞춰 전기자동차가 빠르게 보급되고 있으며, 향후 전기자동차용 사용 후 배터리의 대량 발생이 예상되고 있다. 이에 사용 후 배터리 재활용의 중요성이 커지고 있으며, 후처리 공정에 비해 상대적으로 기술 개발이 늦은 사용 후 배터리 전처리 기술 개발에 대한 많은 노력이 진행되고 있다. 사용 후 배터리 전처리는 수거-진단-방전-해체-유기물처리-파분쇄-선별의 순서로 이루어지는 것이 일반적이며, 이 과정에서 다양한 물리적 처리 기술이 활용되고 있다. 본 총설에서는 전처리의 주요 단계에서 활용되는 처리 기술 개발 동향을 소개하고, 마지막으로는 사용 후 배터리 전처리 공정 개발 시 각 단계에서 환경적·경제적·기술적으로 고려해야할 부분과 향후 개발이 예상되는 배터리 소재의 특성을 반영할 수 있는 전처리 기술/공정 개발의 중요성에 대해 언급하고자 한다.

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    31 August 2024