폐광산 내 채움재 충진에 의한 지하수 오염 평가 수치 모델링 (Numerical evaluation of groundwater contaminant by backfilling in the abandoned mine)

서지정보

· 발행기관 : 대한지질학회
· 수록지 정보 : 지질학회지 / 57권 / 2호 / 227 ~ 242페이지
· 저자명 : 박재용, 김중휘

초록

폐광산 내 채움재 충진 및 차수벽 설치에 의한 지하수 유동 특성을 파악하고 채움재로부터 유출된 오염 물질의 이동을 예측 및 분석하기 위하여 수리-화학적 수치 모델링을 수행하였다. 대표적인 환경 및 물성에 대한 수치 모델링 결과는 불포화되어 있던 채움재 내부로 지하수가 급격하게 유입되는 수년 동안에는 오염 물질의 이동이 억제되다가 이후에 확산 및 역학적 분산에 의해 차수벽의 외부까지 이동하며, 기반암 내에서 지하수의 유동을 따라서 장기간에 걸쳐 이동함을 보여준다. 한편 충진 방법 및 차수벽 설계 변수의 산정을 위하여 대상 지층 지하수 환경, 차수벽의 특성, 기반암 및 채움재의 물성에 대한 총 여섯 가지의 요소의 민감도 분석을 수행하였다. 오염 물질의 이동 거리는 기반암의 수리전도도에 가장 큰 영향을 받았고 다음으로 수리 경사와 포화대/불포화대 여부에 민감하게 변화한다. 차수벽의 두께와 수리전도도는 오염 물질의 이동에 영향을 주기는 하나 그영향이 상대적으로 미약하게 나타난다. 오염 물질의 이동에 채움재의 수리전도도는 거의 영향을 주지 않았다.
따라서 현재의 조건하에서 채움재로부터 용출된 오염 물질의 이동 억제를 위해서는 차수벽 보다는 바로 주변의기반암의 수리학적 특성을 고려하는 것이 더 중요하다.

영어초록

Hydro-chemical numerical modeling is performed to understand groundwater flow characteristics due to back-filling and concrete lining in the abandoned mine and to predict and analyze the transport of contaminants eluted from the filling material. Numerical modeling result for representative environments and physical properties shows that contaminant is confined during several years when groundwater rapidly flows into the unsaturated filling material. Then it leaks to the outside of concrete liner by diffusion and mechanical dispersion and transports along with groundwater flow within the bedrock for a long period. For selecting the back-filling method and designing the concrete liner parameters, a sensitivity analysis was performed for six factors on the groundwater environments of the aquifer, characteristics of the concrete liner, and the properties of bedrock and filling material. The travel distance of the contaminant primarily depends on the hydraulic conductivity of the bedrock and is also sensitive to the hydraulic gradient and location of the saturation/unsaturation zone. Although the thickness and hydraulic conductivity of the concrete liner also affect the contaminant transport, their influence is relatively small. The travel distance of the contaminant is most insensitive to the hydraulic conductivity of the filling material. Therefore, it is more important to consider the hydraulic properties of the surrounding bedrock rather than the concrete liner to inhibit the transport of contaminant eluted from the filling material under the given conditions.

참고자료

· 없음