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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [토양/지하수] 폐광산주변복원관리
과제명 광미의 재이용을 통한 전기 생산 및 산성광산배수 발생의 사전 예방을 위한 자립형 자원순환기술 개발
연구기관 한국외국어대학교
연구기간 2014.05.01.~2017.04.30.
연구비 150,813 천원
핵심키워드 철산화균, 황산환원균, 토착세균, 자원순환, 폐기물의 재이용, 환경발자국
요약

연구목적 및 필요성

 O 광미는 선광 및 제련과 같은 광산 활동을 통해 광체로부터 유용광물을 회수하는 과정에서 발생하며, 광미는 고농도의 중금속을 함유하고 있기 때문에 광산주변 수계 및 토양 오염의 주요 원인이 됨

 O 광미의 위해도를 저감시키기 위해 고형화 및 안정화가 적용되고 있지만, 처리 후 광미에 대한 재이용 용도가 불분명하여 적치 또는 매립되고 있는 실정

 O 본 연구의 목표는 광산 지역에서 산성광산배수를 발생하는 광미를 고부가가치 자원으로 인식하여 광해문제를 사전에 예방하고, 동시에 전기를 생산하는 자립형 자원순환시스템 기반 구축을 위한 기술개발임

 

연구 내용 및 범위

 O 광미와 광산지역 토착미생물을 사용한 자원순환기술 적용 가능성 판단

 O 황철석과 광산토착미생물을 이용한 전기 생산의 최적화 및 광해방지 효과파악

 O 광해문제 사전예방 기술로 개발 기술의 적합성을 평가

연구성과

연구결과

 O 광미와 광산지역 토착미생물을 사용한 자원순환기술 적용 가능성 판단

  - 음극에서의 황철석의 산화와 양극에서의 산소의 환원 반응으로 0.13-0.30V의 전위차가 발생해 전지가 성립한다는 것을 확인

  - 황철석 입도가 작을수록, 온도가 높을수록, 초기 pH가 낮을수록, 미생물이 존재하는 조건에서 황철석의 산화가 용이하게 일어나는 것을 확인

  - 이러한 결과를 바탕으로 광산지역에 광미와 토착미생물을 사용한 자원순환기술을 적용할 수 있는 가능성 확인

 O 황철석과 광산토착미생물을 이용한 전기 생산의 최적화 및 광해방지 효과파악

  - 연아연광산 광미를 활용하여 연료전지를 운전하였을 때 2.3±0.8 mW/m2의 최대 전력이 출력되는 것을 확인하였고, 이 전기생산 과정 중에 용출을 통한 중금속 제거가 진행되는 것을 확인

  - 이로써 황철석과 광산토착미생물을 이용한 전기 생산 및 광해방지 효과 확인

 O 광해문제 사전예방 기술로 개발 기술의 적합성을 평가

  - Eh 210-620 mV 범위에서는 Eh가 낮을수록 Fe2+/Fe3+ 산화-환원 전위인 770 mV까지 도달하는데 걸리는 시간이 길고, 초기 Eh가 높을수록 연료전지 내 철 이온 용출이 빠르게 일어나는 것을 확인

  - 위해성평가를 통한 광미 적치장 내 본 기술의 현장적용성을 평가한 결과, 연료전지의 설치를 통해 위해도가 저감되는 것을 확인

 

활용계획

 O 광미를 사용한 전기 생산 시스템은 광산의 광해문제를 사전에 예방하고 동시에 광미를 자원으로 인식하여 광산 지역에 자립형 자원순환시스템을 구축할 수 있는 발판을 마련해 주는 기술이 될 것으로 판단됨

 O 환경발자국을 최소화하는 친환경적인 기술로 자원고갈, 탄소배출 등의 환경문제를 저감할 수 있는 기술로 판단됨

 O 나아가 광산 지역에 자립형 자원순환시스템의 적용은 지역 경제에도 도움이 될 것으로 기대됨

 

주요성과

 O 보고서 1

 O 국내논문 비SCI 3

 O 국외논문 SCI 3

 O 국내학술대회 17

 O 국제학술대회 13

 O 특허출원 2

 O 특허등록 2

첨부파일 ndslOrgDocDown(261).pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-03-11

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