Econ. Environ. Geol. 2021; 54(4): 475-482

Published online August 31, 2021

https://doi.org/10.9719/EEG.2021.54.4.475

© THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY

A Monitoring Strategy on Dispersion of Particulate Matter emitted from Domestic Limestone Open Pit Mines

Jinho Yoon1, Sang-hun Lee1,*, Eui Young Seo2, Seunghan Baek2

1Department of Environmental Science, Keimyung University, 1095 Dalgubeol-daero, Daegu, 42601, Republic of Korea
2Institute of Mine Reclamation Research, Mine Reclamation Corporation, Wonju, Republic of Korea

Received: August 18, 2021; Revised: August 27, 2021; Accepted: August 27, 2021

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

This study proposed a strategy with literature review on effective monitoring of dispersion of the particulate matters (PM) emitted from domestic open pit lime mines. The mines generally produced a large amount of PM through the mine processes such as crushing and transportation of raw or crushed ores. The PM emission from mine facilities or transportation can be assessed using empirical equations which was prepared through the experimental tests to produce PM from ores. For effective monitoring of mine PM dispersion, this study showed a preliminary application of the monitoring network with multiple low-cost sensors around a main PM emission source for each mine site. Therefore, two domestic limestone mine sites were selected for this study, and install the monitoring network with low-cost PM sensors and LTE (Long-term evolution) data communication. Then, preliminary resultant PM data plotted according to monitoring duration showed typical PM dispersion patterns. The quantification of the PM dispersion patterns should be roughly prepared by a PM size-dependent dispersion modeling.

Keywords particulate matter (PM), dispersion, monitoring, low-cost sensor, mine

국내 노천 석회석 광산먼지 확산 모니터링 방안

윤진호1 · 이상훈1,* · 서의영2 · 백승한2

1계명대학교 환경학부, 2한국광해관리공단

요 약

본 연구에서는 국내 석회석 노천 광산시설이나 현장에서 배출되는 광산 미세먼지의 특징과 이를 효과적으로 모니터링 할 수 있는 방안에 대해 관련 문헌 검토 및 전략을 제시하였다. 광산에서는 채굴된 광석의 파쇄와 운송 등의 공정에서 많은 양의 광산 먼지들이 발생한다. 광석에서 인위적으로 광산먼지를 생성시키는 실험를 통해 제시된 배출계수 및 관련 경험식으로 광산 시설 또는 운송 과정에서의 PM 배출량을 추정할 수 있다. 광산 PM 분산의 효과적인 모니터링을 위해 본 연구는 광산 현장의 주요 PM 배출원 주변에 여러 개의 저가 센서를 갖춘 모니터링 네트워크를 적용하였다. 따라서 본 연구에서는 시범적으로 국내 2곳의 석회석 광산 현장을 선정하여 저가의 PM 센서와 LTE(Long-Term Evolution) 데이터 통신을 통한 모니터링 네트워크를 설치하였다. 모니터링 예비 운전 결과 모니터링 기간에 따 PM 데이터는 통상적인 PM 분산 패턴을 보여주었다. 먼지 입도를 감안한 확산모델링을 PM 분산 패턴을 대략적으로 정량화할 수 있다. 또한 먼지 확산 추정을 위해서는 현장의 기상 및 지형 조건 이외에도 먼지 입도에 따른 거동을 반영한 확산 모델식을 이용하여야 한다.

주요어 (미세)먼지, 확산, 모니터링, 저가센서, 광산

Article

Review

Econ. Environ. Geol. 2021; 54(4): 475-482

Published online August 31, 2021 https://doi.org/10.9719/EEG.2021.54.4.475

Copyright © THE KOREAN SOCIETY OF ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL GEOLOGY.

A Monitoring Strategy on Dispersion of Particulate Matter emitted from Domestic Limestone Open Pit Mines

Jinho Yoon1, Sang-hun Lee1,*, Eui Young Seo2, Seunghan Baek2

1Department of Environmental Science, Keimyung University, 1095 Dalgubeol-daero, Daegu, 42601, Republic of Korea
2Institute of Mine Reclamation Research, Mine Reclamation Corporation, Wonju, Republic of Korea

Received: August 18, 2021; Revised: August 27, 2021; Accepted: August 27, 2021

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided original work is properly cited.

Abstract

This study proposed a strategy with literature review on effective monitoring of dispersion of the particulate matters (PM) emitted from domestic open pit lime mines. The mines generally produced a large amount of PM through the mine processes such as crushing and transportation of raw or crushed ores. The PM emission from mine facilities or transportation can be assessed using empirical equations which was prepared through the experimental tests to produce PM from ores. For effective monitoring of mine PM dispersion, this study showed a preliminary application of the monitoring network with multiple low-cost sensors around a main PM emission source for each mine site. Therefore, two domestic limestone mine sites were selected for this study, and install the monitoring network with low-cost PM sensors and LTE (Long-term evolution) data communication. Then, preliminary resultant PM data plotted according to monitoring duration showed typical PM dispersion patterns. The quantification of the PM dispersion patterns should be roughly prepared by a PM size-dependent dispersion modeling.

Keywords particulate matter (PM), dispersion, monitoring, low-cost sensor, mine

국내 노천 석회석 광산먼지 확산 모니터링 방안

윤진호1 · 이상훈1,* · 서의영2 · 백승한2

1계명대학교 환경학부, 2한국광해관리공단

Received: August 18, 2021; Revised: August 27, 2021; Accepted: August 27, 2021

요 약

본 연구에서는 국내 석회석 노천 광산시설이나 현장에서 배출되는 광산 미세먼지의 특징과 이를 효과적으로 모니터링 할 수 있는 방안에 대해 관련 문헌 검토 및 전략을 제시하였다. 광산에서는 채굴된 광석의 파쇄와 운송 등의 공정에서 많은 양의 광산 먼지들이 발생한다. 광석에서 인위적으로 광산먼지를 생성시키는 실험를 통해 제시된 배출계수 및 관련 경험식으로 광산 시설 또는 운송 과정에서의 PM 배출량을 추정할 수 있다. 광산 PM 분산의 효과적인 모니터링을 위해 본 연구는 광산 현장의 주요 PM 배출원 주변에 여러 개의 저가 센서를 갖춘 모니터링 네트워크를 적용하였다. 따라서 본 연구에서는 시범적으로 국내 2곳의 석회석 광산 현장을 선정하여 저가의 PM 센서와 LTE(Long-Term Evolution) 데이터 통신을 통한 모니터링 네트워크를 설치하였다. 모니터링 예비 운전 결과 모니터링 기간에 따 PM 데이터는 통상적인 PM 분산 패턴을 보여주었다. 먼지 입도를 감안한 확산모델링을 PM 분산 패턴을 대략적으로 정량화할 수 있다. 또한 먼지 확산 추정을 위해서는 현장의 기상 및 지형 조건 이외에도 먼지 입도에 따른 거동을 반영한 확산 모델식을 이용하여야 한다.

주요어 (미세)먼지, 확산, 모니터링, 저가센서, 광산

    Fig 1.

    Figure 1.The satellite images of the two limestone mine sites (Left and right images) for installation of monitoring networks in this study (citation – google map image), inlcuding the individual PM sensor locations from S01-S05 (Left) and S06-S10 (Right).
    Economic and Environmental Geology 2021; 54: 475-482https://doi.org/10.9719/EEG.2021.54.4.475

    Fig 2.

    Figure 2.Monitoring sensor installed in a limestone mine. (sensor + simple white leaf + power system + model + support)
    Economic and Environmental Geology 2021; 54: 475-482https://doi.org/10.9719/EEG.2021.54.4.475

    Fig 3.

    Figure 3.Selective PM data from the each monitoring station of S01-S05.
    Economic and Environmental Geology 2021; 54: 475-482https://doi.org/10.9719/EEG.2021.54.4.475
    KSEEG
    Dec 29, 2023 Vol.56 No.6, pp. 629~909

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    Economic and Environmental Geology

    pISSN 1225-7281
    eISSN 2288-7962
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