제6장 기타 광해
6.1 개요
가. 광해 유형
ㄱ. 채굴적 붕괴로 인한 지반침하
ㄴ. 오염된 산성광산배수(갱내수, 침출수 등)에 의한 수질오염 ㄷ. 폐석 및 광물찌꺼기 유실에 의한 토양오염
ㄹ. 소음, 진동, 분진, 산림훼손 등
6.2 소음에 의한 광해
(1) 소음 발생원
ㄱ. 채광작업을 위한 화약발파 소음 ㄴ. 광물의 파쇄나 분쇄에 의한 소음
ㄷ. 광산기계 운전 및 운반기계 작동에 의한 소음(표 6-1)
표 6-1 광산에서의 소음발생 작업장
작업장 작업 내용
채광작업장 갱도굴착에 의한 화약발파
채광 및 채탄작업장 착암기나 채탄기계 사용
선광 및 파쇄작업장 죠크러셔, 콘크러셔 등의 파쇄기, 분쇄기 사용
갱내외 기계수리실 광산기계 수리를 위한 선반 가공
운반작업 광차, 컨베이어, 광산차량 등 운반기계 작동
제재소 전기톱 등으로 갱목 절단
기계운전실 등 권양기, 양수기, 압축기 등의 기계 운전
ㄹ. 발파소음 - 음압레벨 - 소음레벨 가. 음압레벨
ㄱ. 폭풍압: 발파풍압이나 발파압력파라 하며 암반이나 구조물의 파괴에 수반하는 자체변형으로 인 해 발생하는 공기압력파와 지반진동으로 인한 압력파로 나눔
ㄴ. 폭풍압 표현 방법: 압력(Pa), 음압레벨(dB)
ㄷ. 음압레벨(Sound Pressure Level, SPL): 인체가 감지할 수 있는 음압의 크기가 광범위하기 때 문에 레벨로 표현한 음압레벨이 사용
- log
, P: 폭풍압, : 기준압( × P a)으로 사람이 인지할 수 있는 최저 음압
- 사람의 가청 최대한계: 60Pa(=130dB) 나. 소음레벨(Sound Level)
ㄱ. 청감보정회로를 통해 측정한 소음
ㄴ. A, C, L 청감보정회로 주파수 스펙트럼(변환기의 상대응답, 그림 6-1) - A, C 보정회로: 가청응답
- L 보정회로: 구조물응답 - 환경소음: A특성 사용, dB(A)
그림 6-1 청감보정회로
(2) 발파소음에 의한 피해
ㄱ. 폭풍합 크기에 의한 구조물 및 인체 반응
dB(L) 폭풍압(psi) 구조물 및 인체 반응
180 3 구조물 손상
170 0.95 대부분 유리창 깨짐
150 0.095 일부 유리창 깨짐
140 0.030 피해 한계
130 9.5×10-3 미광무국 허용 한계치
120 3×10-3 미광무국 안전 수치
110 9.5×10-4 고통 한계(고통 느끼는 시점)
100 3×10-4 불평 한계(접시, 창문 흔들림)
80 3×10-5 안정
60 3×10-6 일사적 대화
ㄴ. 폭풍압과 피해상황
피해의 개황 폭풍압(kg/㎠)
창문 유리가 파손될 때가 있다 0.06
수압면의 창문유리는 대개 파손된다 0.08~0.10
창틀이나 덧문이 절손될 때가 있다 0.15~0.20
대개의 창문틀이나 덧문을 절손한다 0.20~0.35
기와가 무너져서 판벽판자가 부숴진다
(건물구조는 심한손상이 나타나지 않는다) 0.40~0.50 지붕골조가 비틀려서 하부기둥이 부러진다 0.60~0.70
건평 15평 정도의 가옥이 파괴된다 1.5이상
(3) 발파소음 규제기준 ㄱ. 생활소음 규제기준
대상지역 시간별 소음원
아침 (5시~8시)
저녁 (18시~22시)
낮 (8시~18시)
밤 (22시~5시)
주거지역, 녹지지역, 관리지역 중 취락지 구 및 관강, 휴양개발 진흥지구, 자연환경보 호전지역, 지역 안에 소재한 학교, 병원, 공공도서관
공장, 사업장 50이하 (50이하)
55이하 (55이하)
45이하 (45이하)
공사장 65이하
(60이하)
70이하 (65이하)
55이하 (50이하)
그 밖의 지역
공장, 사업장 60이하 (60이하)
65이하 (65이하)
55이하 (55이하)
공사장 70이하
(65이하)
75이하 (70이하)
55이하 (50이하)
* 광산사업장 발파소음의 경우 주간에 한하여 사업장 규제기준에 +10dB을 보정. ( )는 2009년 1 월 1일부터 적용되는 기준
(4) 발파소음 경감법
ㄱ. 발파음의 파동인 전파를 차단하여 발파소음을 저하시키는 방법 ㄴ. 저폭속의 폭약 사용
ㄷ. 디커플링(decoupling)장약: 천공경에 비해 약경이 작은 폭약 사용하는 장약법 ㄹ. 발파 펜스, 발파 매트, , 방음벽 설치 등
6.3 진동에 의한 광해
(1) 개요
ㄱ. 진동(Vibration): 어떤 물체가 동적인 외력의 영향을 받아 운동적 평형위치로부터 시간의 경과 와 함께 전후 방향으로 운동하는 것. 접촉한 물체가 낮은 주기로 전방과 후방 운동을 하는 것 ㄴ. 폭약의 폭발로 인해 발생한 총에너지
- 대부분 암석 파괴에 사용되지만 0.5~20%는 탄성파로 변환되어 암반 중을 전파함으로써 지면에 서는 진폭과 주기를 갖는 진동으로 나타남
ㄷ. 지반운동: 3성분과 주파수로 표시
- 변위(displacement, mm): 이동거리(변위진폭)
- 입자속도(particle velocity, cm/sec): 변위의 시간에 대한 변화율,
- 가속도(accelaration, cm/sec2): 입자속도의 시간에 대한 변화율, - 주파수(frequency): , T: 주기
- 각속도(angular velocity):
(2) 발파진동 영향
ㄱ. 진동속도에 대한 진동수의 영향(미광무국, 1980)
- 40Hz이상의 진동수를 갖는 발파진동에 대해 5.0cm/sec 허용치 적용 - 40Hz이하의 진동수를 갖는 발파진동에 대해 1.2cm/sec 허용치 적용 ㄴ. 발파진동에 따른 건물피해 및 인체에 미치는 감응(김재극, 1983)
(3) 발파진동 규제기준 ㄱ. 생활진동 규제기준
(단위: dB(V))
대상 지역 주간
(6시~22시)
심야 (22시~6시) 주거지역, 녹지지역, 관리지역 중 취락지구
및 관강, 휴양개발진흥지구, 자연환경보호전 지역, 그 밖의 지역 안에 소재한 학교, 병원, 공공도서관
65이하 60이하
그 밖의 지역 70이하 65이하
* 발파진동의 경우 주간에 한하여 규제기준에 +10dB을 보정
ㄴ. 국내 공공기관의 발파진동 허용기준
구분 진동속도에 따른 규제기준
건물 종류 허용 진동치
발파작업 표준 안전지침 (노동부 고시 94-26호)
문화재 0.2
주택, 아파트 0.5
금이 없는 상태 상가 1.0 철근콘크리트 빌딩 및 상가 1.0~4.0
건교부 암발파 설계기준 (2003)
가축류 등 0.1
문화재, 유적 0.2
가옥(조적식) 0.3
가옥(RC조) 0.5
공업용건물 1.0
철골구조물 5.0
(4) 발파진동 경감법 가. 기폭방법에 의한 방법
ㄱ. 순발(Instantaneous Detonator, ID)뇌관 대신 지발(Mili-Second, MS, Long Period, LP)뇌관 을 이용한 발파로 지연시간을 조절하여 발파진동 경감시키는 방법이 효과적
ㄴ. ID뇌관으로 기폭시 수개의 발파공이 동시에 폭발하므로 각 발파공에서 발생한 파동이 같은 위 상으로 중첩되므로 발파진동이 커지게 됨. 하지만, MS, LP뇌관으로 대체하면 점화시간의 미세 한 차이로 발파가 분산되어 폭발하므로 발파진동이 감소하게 됨
나. 장약방법에 의한 방법
ㄱ. 과도한 장약은 발파진동을 증가시키고 지나친 파쇄와 암석 비산을 유발하며, 과소한 장약은 자 유면에서 반사되는 충격파의 효과를 감소시켜 발파효과를 줄이고 발파진동을 증가시키는 경향 이 있음
ㄴ. 천공경에 비해 약경이 작은 폭약을 사용하는 디커플링 장약으로 충격파를 완화하고 충격파에 의한 파괴효과 비율을 작게 하여 발파진동 경감
다. 파동의 전파를 차단하는 방법
ㄱ. 발파진동을 줄이고 기초 암반에 미치는 영향을 적게 하기 위한 방법으로 주발파 실시 전 Pre-splitting 발파를 실시하여 파단면을 조성하여 전파를 차단하는 방법
ㄴ. 파단면 조성에 의한 발파진동 감소효과는 파단면 조성 전이 진동에 비해 0.7~0.8 정도
ㄷ. 공간거리와 최소저항선의 비를 같게 하거나 1이상으로 하며, 가능한 장약공의 간격을 짧게 천 공하여 발파진동 경감 가능
6.4 분진에 의한 광해
(1) 분진 발생원- 분진: 토석, 암석, 광물 등의 작은 입자 및 금속의 증기로부터 발생하는 fume 등이 통칭 - 단위: 1μm = 1/100mm
(2) 분진에 의한 피해
(3) 분진 비산 방지대책 - 광산에서 일반적인 분진대책
목적 대책 내용
분진의 비산억제
살수 스프레이, 살수차, shower, rain gun 천공기계의 습식화 착암기의 습식화
집진 크러셔, 착암기의 집진장치
기계장치 밀폐 방진커버
기타 습윤제 살포 및 도포
비산한 분진의 제거 및 재비 산방지
통기 국부 통기
환기 선풍기, 열기류, 창 개방 등
청소 진공청소기, 세척, 불어냄
기타 습윤제의 살포 및 도포
분진에 노출감소 휴식 휴게실 설치
작업장의 점검 분진농도 측정 정기적인 분진농도 측정
분진의 흡입 방지 방진마스크 사용 방진마스크
