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보고서 요약서
요약문
SUMMARY
CONTENTS
목차
제1장 연구개발과제의 개요 18
제1절 연구개발의 필요성 18
제2절 연구개발 내용 및 범위 21
제2장 국내외 기술개발 현황 25
제1절 관련기술의 국내외 동향 및 기술수준 25
1. 국내동향 및 기술수준 25
2. 국외동향 및 기술수준 26
제2절 관련기술의 기술 분석 및 특징 27
1. 주요 특허분석 및 특징 27
2. 주요 논문분석 및 특징 29
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 30
제1절 융합 물리탐사 기반기술 개발 30
1. 광체 특성파악을 위한 SIP 역산해석 기반기술 개발 30
2. 시추공 SIP 탐사를 통한 광체 분포범위 및 특성 평가 기술 개발 42
3. 암석 및 광석 물성 측정을 결과를 이용한 물성간의 상관성 분석 45
4. Forward modeling and inversion of time-domain electromagnetic data for mineral exploration 59
제2절 입체공간 자원물리탐사 기술 개발 73
1. 산악/시추공/갱도를 이용한 광화대 정밀 물리탐사 기술 개발 73
2. 무인항공물리탐사 현장 적용성 연구 93
제3절 광산 통기 및 공조 기술 최적화 연구 100
1. 오염구역 동기 최적조건 산정 100
2. 갱내 통기설계기법 개발 및 현장적용 117
제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 150
제5장 연구개발 결과의 활용계획 155
제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 157
제7장 참고문헌 159
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I. 제목
광상 맞춤형 자원탐사·채광 최적기술 개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
○ 연구의 목적
- 대표적 광상인 열수광상 및 우라늄광상에 대한 세계적 수준의 자원탐사 채광 최적기술개발(탐사 성공률 10%증대, mining dilution 10%감소)
- 광상 유형별 특성화 융합 물리탐사 기반 기술 개발
- 광체 유형별 입체 공간 자원물리탐사(항공, 지표, 시추공, 갱내 물리탐사) 기술 개발
- 채광 설계를 위한 광산 통기 최적화 시스템 구축
○ 연구의 필요성
- 광물자원의 안정적 공급을 위한 국내/외 자원개발 사업육성 정책 수립의 기반 정보 제공
- 침체된 국내 자원개발 기술 선진화 및 자주적 해외 자원개발 기술역량 확보
- 정밀 물리탐상에 의한 정밀 채광 설계 기술의 해외 현장 활용 및 기술 이전을 통한 자원기술 시장 진출 및 이를 통한 해외자원 확보에서의 기술적 우위 선점
- 건설인프라 연계한 해외자원 개발 시 토목/건설 분야 정밀 지반탐사기술 제공 → 자원/건설 패키지형 기술수요 창출
- 현재 금속광 자급률 1.06%에 5% 이상대로 증대시키기 위한 핵심기술이 필요
- 광물자원의 안정적 공급을 통한 국내 산업 안정적 성장 지원
- 효율적인 광산통기기법 개발을 통한 채광 운영비 절감 및 채산성 향상
- 광산 난개발 방지 및 채광기법 선진화를 통한 지속가능한 친환경 광산개발 구현
III. 연구개발의 내용 및 범위
○ 융합 물리탐사 기반기술 개발
- 광석 물성 측정결과 분석 및 DB 구축
- 시공추 SIP 탐사를 통한 광체 특성 평가
- 광체 특성파악을 위한 SIP 역산해석 기반기술 개발
- TEM 모델링 및 역상 알고리듬 개발
○ 입체 공간 자원물리탐사 기술 개발
- 갱도내 루프-루프 전자탐사 및 자력탐사의 시험 조사
- 갱도를 이용한 전기비저항 토모그래피 탐사 기술 개발
- 산악형 전기비저항 탐사자료 영상화 기술의 현장 실험
- 부정합형 우라늄광 탐사를 위한 시추공간 전기비저항 토모그래피 시험
- 무인 비행선을 이용한 항공자력탐사 시스템 구성 및 3차원 자력분포도 연구
○ 광산통기 및 공조최적화 기술개발
- 오염구역 통기 최적조건 산정
- 갱내 통기설계기법 개발/현장적용 및 통기 실험장치 설계
IV. 연구개발결과
○ 융합 물리탐사 기반기술 개발(수치모델링, 역산, 광체 물성 측정)
- 광체물성을 측정하기 위하여 전기비저항, Spectral Induced Polarization (SIP), 탄성파속도, 대자율 측정 시스템 구축
- 스카른광상의 시추코어 및 갱내 노두로부터 채취한 암석과 광석의 물성 측정결과를 이용한 물성간의 상관성 분석 및 물성 DB구축
- SIP 탐사를 이용한 광체 특성 평가 가능성을 확인하기 위하여 스카른광상의 시추공을 대상으로 시추공 SIP 탐사를 수행
- SIP 탐사 기법상 잡음에 취약할 수밖에 없는 위상자료의 특성을 감안하여 기존의 l₂norm이 아닌 l₁norm을 최소화 시키는 역산 기법 개발 및 현장 적용
- TEM탐사 모델링 및 역산 해석 알고리듬의 완성
○ 입체 공간 자원물리탐사 기술 개발 (산악/시추공/갱도 탐사, 항공탐사)
- 프랑스 IRIS 사의 최신 전자탐사 장비인 PROMIS 10과 미국 Geometrics의 세슘자력계인 G858을 이용하여 갱도 내에서의 루프-루프 전자탐사 및 자력탐사의 시험 조사
- 일정한 각도를 지닌 두 개의 갱도에 대하여 전기비저항 토모그래피 현장 적용 및 해석기술 개발
- 스카른 광화대에 대해 산악형 전기비저항 탐사자료 영상화 기술의 현장 실험
- 캐나다 아타바스카 분지에서의 우라늄광 탐사지역에서 최초로 전기비저항 토모그래피 응용 및 우라늄광의 발견이 기대되는 전도성 이상체 (graphite로 추정)를 영상화
- 무인비행선을 이용 스카른광상 지역에서 항공 자력탐사를 수행하였으며, 이의 적용성을 검증하기 위하여 G858 자력계를 이용하여 육상 자력탐사를 함께 수행 및 3차원 자력 분포도 획득
- 갱도내 기류 속도분포, 체류기간과 유선분포등을 분석하여 오염구역 통기 최적조건 산정
- 통기에 어려움을 겪고 있는 test-bed 광산을 선정 하여 갱내 통기설계기법 개발/현장적용 및 통기 실험장치 설계
V. 연구개발결과의 활용계획
○ 국내 광산의 재평가 및 정밀 채광을 위한 요소기술로서 활용하고 이를 통하여 최적의 광산 설계 및 계획 수립
○ 광산업계 현장문제를 해결하기 위하여 개발한 기술의 실증적 적용을 통하여 산업계 기술의 표준 기술 시방을 제공
○ 해외자원개발에 필요한 요소기술 제공 및 건설인프라 연계형 자원개발에 필요한 정밀 지반조사 기술 제공
○ 국내 광업 분야 업계 및 자원특성화 대학 등 학계의 연계를 통한 기술의 범용화를 통하여 R&D 성과의 사업화 진행 및 이를 통한 기술이전 추진
○ 개발 성과를 토목/건설, 환경, 자연재해 분야 등에 적용을 통하여 이 분야 신기술 제공
○ 기술개발과정에서 도출된 연구 성과의 특허출원, 학술지 게재
○ 개발된 기술은 특허등록, 신기술 등록 등의 절차를 통해 적극적으로 민간 산업체에 기술을 이전함
○ 무인항공물리탐사 기술은 민간기업 기술이전 또는 지주회사 설립을 통한 사업화
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