<18> 외국 광해복구 사업
지난 89년 석탄산업합리화 정책으로 폐광지역에는 겉으로는 수천억원의 예산을 쏟아붓고 강원랜드라는 카지노장이 대체산업으로 들어섰지만 산허리가 드러나는 산림훼손 뿐만 아니라 노다지를 캐던 갱구에서는 상상도 못했던 중금속이 함유된 갱내수가 쏟아져 내리고 있다.
그러나 아직까지 산림복구는 물론 갱내수 폐재 처리가 외국에 비해 현저히 떨어지고 있다. 광산활동에 의해 발생되는 오염물질은 카드뮴 구리 납 크롬 아연 등의 유해성 무기물질로 이들은 주변의 토양 지표수 식물 심지어 주민들에게 직 간접적으로 악영향을 미치고 있다.
미국에서는 환경청 주관으로 무기물로 오염된 지역에 대한 지속적인 관리와 복원기술을 적용하고 있다. 또 오스트레일리아는 광해방지를 국가적 프로그램으로 운영하고 있으며 영국에서도 지질조사소를 주축으로 오염토양과 지하수 복원프로그램을 운영하고 있다.
특히 외국에서는 다양한 분야에서 석탄광에 대한 환경영향 분석과 관리 및 처리 시스템이 고안되거나 운영되고 있다.
예를 들면 미국에서는 석탄광에 대한 환경 분야를 하나의 주제로 정해 오염원의 조사 평가 처리 및 관리 시스템이 가동되고 있으며 유럽에서도 이 분야에 대한 연구가 활발하다.
석탄광의 폐석더미와 폐갱구에서 발생된 산성광산배수의 효과적인 처리를 위한 물리적 화학적 생물학적 적용성에 대한 연구의 수준이 높다.
김휘중 강원대 부설 환경연구소 특별연구위원은 “선진국에서는 이미 국가차원에서 70년부터 광해복구사업을 진행, 연구가 상당수준 진행됐다”며 “국내에서도 선진국의 광해복구사업 연구를 바탕으로 국가와 자치단체 차원에서 보다 심도 있는 광해복구사업을 실시해야 한다”고 주장했다.
■ 산림복구
지난 92년 미국 사우스다코타 주에서는 리치몬드 힐 금광이 산성광산배수를 발생시켜 주변 산림과 수질 환경에 악영향을 끼치는 곳으로 설정, 이지역의 산림을 복원시킬 것을 명령했다.
당시 리치몬드 힐 광산의 산성광산배수의 ph는 2.6~3.6 이었으며 황산의 농도는 700~3천400㎎/L의 수준이었다. 그러나 리치몬드 힐의 복원은 △폐석의 지하매립 △오염된 지하수 처리와 복원 △광업 부산물에서 발생되는 산성물질의 발생량 완화 △발생된 폐석의 적절한 적치와 제거 △매립되거나 적치된 폐석의 침출수에 대한 장기 수질 정화 처리 시설 구축의 과정을 통해 실시됐다.
이에 따라 폐광된 후 주변에서 발생된 폐석과 황화물질이 제거된 광석들을 매립 재료로 활용, 복토한 다음 나무를 심었다.
매립과 복토는 폐석으로 매립을 한 후 6인치 정도를 석회석으로 씌우고 18인치 정도를 투수성이 낮은 제조토양으로 복토했다.
그 위에 열이나 동결(凍結) 식물 뿌리에 의한 훼손을 방지할 수 있는 완충지대를 54인치 정도 형성시킨 후 4~6인치를 복토, 다시 나무를 심었다. 이 같은 방법은 폐광지역 산림복구의 대표적인 예가 됐다.
■ 토양복원기술
토양복원 기술은 우선 처리방법에 따라 생물, 물리ㆍ화학적, 기타로 구분되며, 처리지역의 위치에 따라서 in situ, ex situ 로 나누는데 현장의 토양을 있는 그대로의 상태에서 기술이 적용되는 경우를 in-situ라고 하고, 토양을 현장상태를 유지하지 않고 기술을 적용하면 ex-situ라고 한다. 이 경우에는 현장과 가까이서 처리한 후 다시 토양을 복원시키는 경우에는 on-site 기술이라고 하고, 멀리 떨어진 곳에서 기술을 적용한 후에 토양을 다시 원상 복원시키는 기술을 off-site 기술이라고 한다.
현재 대부분의 지역에서 사용되고 있는 Phytoremediation 기술은 토양으로부터 유해한 오염물질을 제거·안정화·무독화 하는데 식물을 이용한다. 식물을 이용한 방법은 대사과정을 통하여 오염물질을 제거·안정화·무독화 하는 정화방법으로 외국의 경우 1990년대에 들어서면서 각각의 오염물질에 대해 정화기능을 가지고 있는 식물체의 선발과 정화기능의 극대화방안, 오염현장에의 적용 가능성 등에 대해서 활발히 연구되고 있는 반면에, 국내에서는 일부 연구자들에 의해 중금속 축적식물종을 탐색하는 수준에 머무르고 있는 실정이다.
시멘트 등의 고화제를 섞어 오염토양을 물리적으로 안정한 상태의 고화체로 만드는 한 편 오염물질의 이동을 물리적으로 고정시키거나(Solidification), 고화제와의 화학반응에 의해 토양내 오염물질의 특성과 이동성을 감소시키는(Stabilization)방법
△토양세척기술은 지난 70년대 후반 미국에서 기름누출사고로 오염된 해변을 정화하기 위해 처음 개발됐으나 미국보다 유럽에서 발전시켜 사용하고 있다.
현재 토양세척기법은 유럽에서는 일반적으로 사용되고 있지만 미국에서는 제한적으로 사용하고 있다. 토양세척기법은 일반적으로 생물학적 복원기술 소각 고형화 안정화 같은 기술과 복합적으로 사용된다. 적용되는 기술에 따라 다르지만 토양세척제나 미세 토양에 대해서는 반드시 뒤처리가 필요하다. 오염된 미세 입자를 분리하고 난 후 정화된 토양은 현장에 되돌려 지는 방법이다.
네덜란드에서는 이 기술을 이용, 유기물과 중금속이 함께 오염돼 있는 토양을 재생했다. 토양세척기술은 새로운 부지 개발시 병행하면 가격 경쟁력이 매우 높고 오염물질을 운반, 매립할 때 경량화 기술로 효과적이며 토양의 부피가 1만㎡이상일때는 경제성이 있다.
■ 산성광산배수 정화 기술
산성광산배수 정화기술은 산성광산의 물리적 화학적 특성 지리적 지질학적 주변 환경의 특성 법적규제 등급 오염 부하량 등의 다양한 인자에 의해 결정되며 비슷한 조건에서도 다양한 정화기술이 적용될 수 있다.
산성광산배수의 정화기술은 △갱구폐쇄법 △지표수 분할 △충진제 삽입 등 물을 조정하는 방법과 중화제 투입 등 적극적인 방법, 산성광산배수의 중금속과 산도 제거를 위해 실시되는 소극적인 방법이 있다.
갱구폐쇄법은 갱내로 유입되는 공기와 물을 차단, 갱내 황화물의 산화로 발생하는 산성광산배수의 양을 최소화하고 발생된 산성광산배수의 하천유입을 억제하는 방법으로 외국뿐 만아니라 국내에서도 널리 이용되는 방법이다.
지표수 분할방법은 산성광산배수가 지표수로 유입되는 것을 방지하기 위해 인위적으로 지표수의 경로를 이동시키는 방법으로 지표수로가 광산배수가 유입되는 지역보다 위쪽에 있어야 한다.
적극적인 처리법은 지속적인 관리와 화학약품이나 중화제 장비 인력 등이 요구되기 때문에 복원비용이 많이 요구되는 기술이다. 이 기술의 가장 일반적인 방법은 석회처리방법이다.
적극적인 방법 가운데 자연정화법은 산성광산배수를 처리하기 위한 가장 기본적인 방법으로 산성광산배수의 ph를 증가시키기 위해 중화제를 투입하는 기술이다.
소극적인 처리법은 최근에 개발된 기술로 계속적인 화학약품의 투입이 필요 없으며 자연적으로 발생되는 화학적 생물학적 과정에 의해 정화된다는 장점을 지니고 있다. 그러나 처리비용이 적극적인 처리법보다는 적게 들지만 수질을 개선하는데 부분적인 처리만을 제공하기 때문에 상당한 저류시간과 공간이 요구되는 단점이 있다. 김의도 yido@kado.net
기사입력일 : 2003-12-09 19:05
