노천 채굴

1. 본문

노천 채굴(露天採掘)은 지표면이나 지표면 가까이에 있는 광물이나 암석을 채굴하는 방식이다. 갱도를 파서 지하에서 채굴하는 방식과는 대조적이다. 노천 채굴은 일반적으로 광맥이 지표면에 노출되어 있거나, 얕은 깊이에 있는 경우에 사용된다. 이는 채굴 비용을 줄이고 생산성을 높일 수 있기 때문이다. 노천 채굴은 영어로 open-pit mining, open-cast mining, open-cut mining 등으로 불리기도 한다.

### 채굴 방법

노천 채굴은 일반적으로 다음과 같은 단계를 거쳐 진행된다.

1. 표토 제거: 채굴 대상 광물이나 암석 위에 있는 표토와 쓸모없는 흙을 제거한다.

2. 발파: 단단한 암석을 채굴하기 위해 폭발물을 사용하여 암석을 파쇄한다.

3. 채굴: 파쇄된 암석을 굴삭기나 로더와 같은 장비를 사용하여 채굴한다.

4. 운반: 채굴한 광물이나 암석을 트럭이나 컨베이어 벨트 등을 사용하여 처리장으로 운반한다.

노천 채굴 시에는 채굴면을 계단식으로 만들어 안전을 확보하고 채굴 장비의 이동을 용이하게 한다. 이 계단식 채굴면을 벤치(bench) 또는 버름(berm)이라고 한다. 채굴 깊이가 깊어질수록 채굴면의 경사가 가팔라지므로 안정성을 확보하기 위해 발파 및 채굴 작업을 신중하게 진행한다.

### 노천 채굴의 장단점
장점:

• 높은 생산성: 갱내 채굴에 비해 대규모 장비를 사용할 수 있어 생산량이 많고, 채굴 속도가 빠르다.
• 낮은 채굴 비용: 갱내 채굴에 비해 채굴 비용이 저렴하다.
• 안전한 작업 환경: 갱내 채굴에 비해 사고 위험이 적고 작업 환경이 안전하다.
• 선택적 채굴 가능: 특정 품위의 광석을 선택적으로 채굴할 수 있다.
• 다양한 광물 채굴: 금속 광물뿐만 아니라 비금속 광물, 석탄 등 다양한 종류의 광물을 채굴할 수 있다.
• 장비 사용의 자유: 중장비 사용에 제약이 적어 효율적인 채굴이 가능하다.
• 수분 배출 용이: 지하수 배출이 용이하다.

단점:

• 환경 파괴: 대규모 토지 파괴, 산림 훼손, 생태계 파괴 등 심각한 환경 파괴를 유발한다.
• 수질 오염: 채굴 과정에서 발생하는 오염 물질이 수질을 오염시킬 수 있다.
• 대기 오염: 발파 작업과 장비 사용으로 인해 먼지, 미세먼지 등 대기 오염을 유발한다.
• 소음 및 진동: 발파 및 장비 사용으로 인해 심각한 소음과 진동을 발생시킨다.
• 기후 영향: 날씨의 영향을 많이 받는다.
• 초기 투자 비용: 개발 초기 단계에 대규모 자본 투자가 필요하다.
• 복구 비용: 채굴 종료 후 광산 복구에 많은 비용이 소요된다.
• 광체 크기, 심도 제약: 광체의 크기, 위치, 심도에 영향을 받는다.

### 환경 영향

노천 채굴은 환경에 심각한 영향을 미친다.

• 토지 파괴 및 생태계 파괴: 대규모 지역을 파괴하여 동식물의 서식지를 파괴하고 생물 다양성을 감소시킨다.
• 수질 오염: 채굴 과정에서 발생하는 유해 물질이 지하수나 지표수를 오염시킨다. 특히 황화광물이 풍부한 지역에서는 산성광산배수(AMD)가 발생하여 수질 오염을 더욱 심화시킨다.
• 대기 오염: 발파 작업과 중장비 사용으로 인해 먼지, 미세먼지 등 대기 오염을 유발한다.
• 소음 및 진동: 발파 작업과 중장비 사용으로 인해 지역 주민들에게 소음 공해를 유발하고 건물의 안정성을 저해할 수 있다.
• 지반 침하 및 산사태 위험 증가: 채굴 과정에서 지반이 불안정해져 지반 침하, 산사태 발생 위험을 높인다.

### 노천 채굴의 역사

노천 채굴은 고대부터 사용되어 온 채굴 방법이다. 고대 중국과 로마 시대에도 간단한 도구를 사용하여 지표면 가까이 있는 석탄이나 광물을 채굴했다는 증거가 있다. 산업 혁명 이후 증기 기관과 같은 기술 발전으로 노천 채굴은 더욱 대규모로 진행되었다. 20세기에는 폭발물, 발파 기술, 대형 중장비 발달로 인해 노천 채굴이 더욱 대중화되었다. 1909년 미국에서는 Chino 광산에서 처음으로 현대적인 노천 채굴법이 도입되었다.

### 주요 채굴 광물

노천 채굴은 다양한 종류의 광물을 채굴하는 데 사용된다.

• 금속 광물: 구리, 금, 철, 알루미늄, 은, 우라늄 등
• 비금속 광물: 석회석, 규석, 점토, 인산염, 석고 등
• 에너지 광물: 석탄, 오일샌드 등
• 보석: 다이아몬드

### 기타

노천 채굴은 광산 개발 시 환경 문제와 지역 주민과의 갈등을 야기할 수 있다. 따라서 지속가능한 광산 개발을 위해서는 환경 영향 평가를 철저히 실시하고, 채굴 과정에서 환경 오염을 최소화하며, 지역 주민과의 소통을 강화하는 것이 중요하다.