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부산 임기광산 폐석적치장 광미의 불포화 특성곡선 산정
Estimation on Unsaturated Characteristic Curves of Tailings obtained from Waste Dump of Imgi Mine in Busan 원문보기

韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, v.30 no.3, 2014년, pp.47 - 58  

송영석 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ,  김경수 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ,  정승원 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부) ,  이춘오 (한국지질자원연구원 지구환경연구본부)

초록
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본 연구에서는 임기광산 폐석적치장을 형성하고 있는 광미의 불포화 특성을 조사하기 위하여 자동 흙-함수특성곡선(SWCC) 측정장치를 이용하여 건조 및 습윤과정에 따른 모관흡수력과 체적함수비를 측정하였다. 측정결과를 토대로 van Genuchten 방법을 이용하여 흙-함수특성곡선(SWCC)을 산정하였다. 산정된 흙-함수특선곡선(SWCC)의 ${\alpha}$와 n을 이용하여 흙의 종류를 구분하면 폐석적치장 광미시료는 점토질 모래(clayey sand)에 해당한다. Lu and Likos 방법으로 광미시료의 흡입응력특성곡선(SSCC)을 산정한 결과 흙-함수특성곡선(SWCC)과 유사한 S자형 곡선을 나타낸다. 동일한 유효포화도에서 건조과정의 흡입응력이 습윤과정의 흡입응력보다 크게 발생되는 이력현상이 나타났다. 그리고 불포화토의 유효응력은 공기함입치 이내로 작용할 경우 포화시 유효응력과 동일하나, 공기함입치 이상의 모관흡수력이 작용할 경우 포화토의 유효응력보다 큰 값을 갖는다. 한편, van Genuchten 방법으로 산정된 광미시료의 불포화 투수계수는 모관흡수력이 증가함에 따라 감소하며, 건조과정의 투수계수가 습윤과정의 투수계수보가 크게 발생됨을 알 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

To investigate the unsaturated characteristics of the tailings obtained from the waste dump at Imgi mine, matric suction and volumetric water content were measured in both drying and wetting processes using Automated Soil-Water Characteristics Curve Apparatus. Based on the measured result, Soil Wate...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 부산 임기광산 폐석적치장에서 채취된 광미의 불포화 특성을 조사하기 위하여 흙-함수특성 곡선(SWCC)과 흡입응력특성곡선(SSCC) 및 투수계수 함수(Hydraulic Conductivity Function, HCF)를을 산정하고자 한다. 이를 위하여 먼저 자동 흙-함수특성곡선 시험장치(Song et al.
  • 본 연구에서는 임기광산 폐석적치장 광미의 현장조건을 모사하기 위하여 현장에서의 건조단위중량인 1.59t/m3의 조건으로 시료를 성형하였다. 시료를 성형하기 위하여 플라스틱 몰드(직경 5.
  • 본 연구에서는 임기광산 폐석적치장을 형성하고 있는 광미의 불포화 특성을 조사하였다. 이를 위하여 먼저 현장조건에 맞게 광미시료를 성형하고, 자동 흙-함수특성곡선 시험장치(Song et al.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
흙-함수특성곡선의 정의는 무엇으로 규정할 수 있는가? 불포화토의 거동을 이해하는데 가장 중요한 요소는 흙-함수특성곡선(Soil Water Characteristic Curve, SWCC) 이다. 흙-함수특성곡선(SWCC)의 정의는 함수비 혹은 포화도와 모관흡수력의 관계 또는 응력상태 변수로 규정할 수 있다(Fredlund and Rahardjo, 1993). 한편 Lu and Likos(2006)는 모관흡수력과 포화도의 상관관계를 토대로 불포화토의 응력상태를 평가할 수 있는 흡입응력 (suction stress)을 제안하였다.
휴폐광산이 유발하는 광해에는 무엇이 있는가? 휴폐광산이 유발하는 광해에는 폐갱도 방치에 의한 지반침하, 산성광산폐수의 유출, 광미 및 폐석의 적치에 의한 주변 환경오염 및 적치사면 붕괴 등을 들 수 있다(Dorbry and Alvarez, 1967; Banks et al., 1997; Blight, 2000) 광산들은 대부분 험준한 산골에 위치하고 정상부근의 노두에서부터 하부로 수평갱을 개설하면서 채굴하므로 채광 초기에는 소규모의 폐석적치장을 계곡을 따라 축대를 쌓고 설치하여 운영하지만, 사갱이나 수갱을 개착해서 채굴하면서 대규모의 폐석적치장을 설치 하게 된다.
폐광산지역에 대한 환경공학적 측면에서의 안정성과 더불어 지반공학적 측면에서의 안정성을 확보할 수 있는 연구가 요구되고 있는 이유는? 특히, 폐석적치장은 적절한 보수와 유지관리가 이루어지지 않고 자연 상태로 방치되어 있는데, 이로 말미암아 적치장의 법면 일부의 광미가 유실되고 표면침식 등의 문제가 발생되고 있다(Blight and Amponash-Da Costa, 2004). 실제로 국내에서도 집중강우로 인한 적치장의 일부 법면이 유실되거나 변형이 발생되고, 폐석적치장의 하중으로 인하여 하부에 존재하는 사면의 변형이 발생된 사례가 있다(Cho et al., 2011, 2013).
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참고문헌 (26)

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