광해관리공단, 4가지 특화기술로 선진국 반열 오른다

[이투뉴스 권영석 기자] 한국광해관리공단의 광해방지 기술이 아시아대륙을 넘어 지구촌 곳곳에 녹아들고 있다. 

지금까지 공단은 국제적 환경 및 산림보호 규제 수준의 적정성을 따르며 환경오염의 주범으로 인식돼 온 광업에 새로운 패러다임을 제시해오며 몽골, 베트남 등 아시아개발도상국에 친환경광해방지사업을 주도해왔다.

특히 올해는 고효율 기술과제 중심의 연구과제를 수행하고 비효율적이거나 시장성이 떨어지는 기술은 기초 기술 수준의 기술력을 확보하는 전략과 함께 4가지 특화된 기술로 '한국형 광해방지사업'을 추진, 선진국과의 경쟁우위를 확보해 세계 시장의 문을 두드리고 있다.

◆ 자연정화처리방식으로 자연을 제자리에…

"우리나라보다 40년 먼저 광해관리를 시작한 일본도 우리나라의 광산배수처리기술(자연정화시설)을 배우기 위해 2008년 공단을 방문하였습니다." 최근 권현호 광해관리공단 기술연구소장이 우리나라의 광해방지 기술력에 대해 말한 내용이다.

공단은 현재 어려운 국내 여건을 '한국형 광해방지기술'로 극복, 기술연구센터를 중심으로 연구개발(R&D) 전략을 수립하고 지속적인 기술 개발에 나서고 있다.

공단이 보유하고 4가지 특화 기술은 ▶자연정화처리방식 ▶광물찌꺼기 무해화기술 ▶지반침하계측기술 ▶광산GIS기술 등이다.

우선 공단은 광산배수의 처리방법에서 '자연정화처리방식'을 택하고 있다.

▲ 강원도 황지지역의 자연정화시설(산화 침전지).

특히 이 방식은 주변 생태계에서 일어나는 현상을 이용해 정화하는 기술로 산성광산 배수를 석회석에 접촉시켜 중화시킨 후 인공적으로 조성한 소택지(인공 호수와 늪지로 구성)에 유입시켜 소택지 내 수생식물의 동화작용을 통한 산화, 흡수, 흡착 등의 작용을 거쳐 정화시키는 방법이다.

아울러 설치 이후에는 최소한의 관리 외에는 유지관리비가 거의 필요치 않다는 것 또한 장점으로 꼽힌다.

권 소장은 "지금까지 알칼리공급조를 이용한 자연정화 알칼리공급시스템의 개선을 목표로 광산배수 수질정화기술 개발에 역점을 두고 기술개발사업을 추진해 왔다"며 "현재는 기존 시설보다 90% 이상의 정화 효율을 갖는 기술을 개발해 비용 효과적이고 친환경적인 처리시스템의 적용이 가능해졌다"고 말했다.

공단에서는 모두 46개의 갱내수 정화시설을 운영하고 있으며, 이 중 43개소가 자연정화처리방식이다. 공단이 운영하는 갱내수 정화시설의 93%가 자연정화처리방식을 채택하고 있다. 

◆ '광물찌꺼기 무해화기술'로 비교우위 점해

환경에 대한 인식과 복원기대치가 높아지면서 유해중금속의 근원적 처리방법에 대한 관심이 증가하고 있다.

이에 따라 공단에서는 광물찌꺼기내 유해중금속을 제거해 일반 모래 및 토양으로 무해화하는 기술의 자구책으로 '광물찌꺼기 무해화처리공법'을 도입했다. 

▲ 송천광산 광물찌꺼기 무해화 공정도.

공단에 따르면 광물찌꺼기 무해화 처리공법은 입도분리, 자력선별, 비중선별 등 물리적 처리를 수행해 고농도 오염물질을 함유한 광물찌꺼기를 비오염 광물찌꺼기로부터 분리한다.

오염농도가 높은 자성물질 및 광물은 알카리침출법으로 중금속을 추출해 기준치 이하까지 오염도를 낮춰 오염도가 높은 유해물질의 양을 최소화시키는 기술이다.

아울러 추출되는 중금속 중 유가금속이 있을 경우 이를 회수해 자원화할 수 있다. 이때 추출로 발생된 중금속류는 흡착, 이온교환 등으로 회수해 별도로 안정처리된다.

또 무해화된 광물찌꺼기는 골재, 점토류, 시공분야, 요업원료 등으로 재활용되거나 원(原)지반에 다시 쌓이게 함으로써 광물찌꺼기로 인한 환경오염 발생을 방지해 영구적으로 완전하게 처리된다는 게 공단 측의 설명이다.

권 소장은 "현재 광해방지 선진국들은 호주, 일본, 영국, 미국 등"이라며 "새로운 공법을 계기로 광해방지 선진국들과의 비교우위를 점할 수 있게 하겠다"고 덧붙였다.

◆ 지반침하계측기술에 광섬유 센서 이용

기존에 사용되고 있는 광산지역 지반침하 계측은 ▶지하수위계 ▶경사계 ▶지중침하계 ▶지표 침하판 등을 사용하는 점 감지(point sensing)의 계측 기법으로, 설치지점에 대한 계측 및 모니터링만 가능하다는 단점이 있다.

이는 인명피해 등의 위험성이 있는 함몰형 지반침하는 한정적으로 일어나고, 정확한 침하 예상지점을 선정하기 어려워 계측지점 수를 증가시키게 되면 설치비용이 늘어나기 때문이다. 

▲ 점센서와 광케이블센서의 비교표. (위)점센서(point sensor)로는 파이프 파손 위치를 확인할 수 없으나 (아래)분포개념의 광케이블 센서는 파이프 파손 위치를 정확하게 파악할 수 있다.

공단에 의하면 광섬유계측기술은 광섬유케이블에 빛을 입사해 레이저가 광섬유 내를 통과하면서 발생하는 산란광이 케이블에 적용돼 물리적 변화(온도, 인장력 등)에 따라 미세하게 변하는 현상을 이용한다.

권 소장은 "1km의 광섬유를 설치하게 되면 1000개의 계측데이터를 얻을 수 있다"며 "지반거동이 예상되는 지점을 선정한 후 시추공사에 설치해 계측지역 전체를 폭넓게 모니터링할 수 있을 것"이라고 설명했다.

아울러 공단은 계측기술을 통해 광산지역 계측조사와 함께 교각, 댐, 건물, 도로, 사면, 상수도 누수 등 토목 및 건축분야의 계측에도 이용할 계획이다.

◆ 광산GIS(지리정보시스템)기술, 갱도 구조 입체화

'광산 GIS'는 광산에 대한 모든 정보를 데이터베이스로 집약해 컴퓨터 모니터를 이용, 채굴된 광산의 갱도 구조(방향, 분포, 깊이 등)를 입체적으로 묘사토록 한 광산채굴갱도의 3차원 입체화 구현 방법의 최적화다.

또 이 기술은 GIS 기본도와 광구도, 침하지 자료 등의 광해조사정보를 종합해 공간분석 GIS 모델링에 적용해 다양한 정보를 산출해 낼 수 있다.
 
이와 함께 광산GIS 모델링은 수질개선, 토양개량, 지반침하 방지 등의 광해방지사업에 공통적으로 적용될 수 있다는 게 공단 측의 분석이다.

권 소장은 "공단의 특화기술은 선진국 수준에 접근해 있어 해외시장 진출시 우리가 선진국에 비해 가격 측면에서 매우 유리하다"며 "공단을 방문한 베트남, 필리핀, 말레이시아, 페루 등이 우리 공단의 선진국과의 경쟁력이 있는 핵심기술을 높게 평가하고, 기술협력 의사를 밝히고 있는 실정"이라고 강조했다.

그는 이어 "향후 고효율·저비용의 광해방지기술(4가지 특화기술) 개발을 지속적으로 추진해 동남아 등 신흥 광해방지사업 수요에 적극적으로 대처해 나갈 계획"이라고 덧붙였다.

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