본 연구는 필수 원자재(critical raw materials)에 관한 유럽연합(EU)의 정책이 해당 원자재에 대한 안전하고 지속가능한 접근을 확립하는 데 기여하는 방식을 탐구한다. 탄소 중립, 에너지 전환, 디지털 경제와 같은 목표를 달성하는 데 이러한 물질이 차지하는 중요한 역할을 인식한 EU는 다른 국가에 대한 높은 수입 의존도에서 비롯되는 공급 위험을 완화하기 위한 조치를 시행해 왔다. 본 연구는 EU의 필수 원자재 정책의 추진 과정을 면밀히 검토하며, 여기에는 제안된 필수 원자재법(Critical Raw Materials Act)이 포함된다. 본 연구의 결과는 필수 원자재와 관련된 현재 및 미래의 도전에 직면하는 데 있어 한국을 지원하기 위한 목적으로 마련되었다.

위성 항법 시스템(GNSS)은 위성 신호를 활용하여 수신기의 공간적 위치를 결정하는 공통적인 측위 방법을 제공한다. 그러나 신호 전송 과정에서 발생하는 기기적, 절차적, 환경적 요인으로 인해 독립형 GNSS 측위에는 여러 가지 오차 요인이 존재하며, 최종 측위 오차는 수 미터 이상에 이를 수 있다. 따라서 정확도를 향상시키고 정밀한 위치 측정을 달성하기 위해 실시간 동적(Real-time kinematic, RTK) 보정 및 임무 후 정밀 점 위치결정(post-mission precise point positioning, PPP) 처리 기술이 제안되었다. 방치 광산 부지의 모자이크 무인항공기(UAV) 영상을 기반으로 지오로케이션 정확도를 평가하기 위해, 독립형 GNSS 측위, 차등(RTK) GNSS 측위, 임무 후 PPP 처리 기법을 사용해 얻은 각 정사영상(orthomosaic) 이미지 및 디지털 고도모델(digital elevation model)을 비교하였다. 세 가지 오차 평가 지표(즉, 상대 카메라 위치 오차, 지상기준점 기반 절대 영상 매핑 오차, 광산 미분(슬러지) 채움의 체적 차이)에서, RTK GNSS 측위 방법은 상대 카메라 위치 오차 및 절대 영상 매핑 오차 평가 측면에서 가장 우수한 성능을 보였으며, PPP 임무 후 보정은 독립형 GNSS 측위 방법에 비해 오차를 효과적으로 감소시켰다(평균 총 상대 카메라 위치 오차의 69.5%, 평균 총 절대 영상 매핑 오차의 59.3%). 차등(RTK) GNSS 측위는 매우 높은 정확도를 요구하는 측위 응용에서 널리 사용되지만, 임무 후 PPP 처리는 RTK GNSS 신호 수신을 위해 고가 장비를 운용하기가 불가능하거나 네트워크 RTK 서비스가 제공되지 않는 다양한 분야에서도 활용될 수 있다.

본 연구의 목적은 폐광 주변의 오염된 토양 모사물에서 물리적 분리 기법을 사용하여 중금속을 처리하는 데 있다. 그 결과, 자력분리(magnetic separation)를 통해 평균 제거 효율은 납 53%, 아연 67%, 비소 66%, 카드뮴 71%로 나타났으며, 5,000 gauss를 초과하는 조건에서 고농도로 오염된 토양의 부피는 약 16% 감소하였다. 코로나 방전(corona discharging) 전기정전기 분리(electrostatic separation)를 적용했을 때, 공급 전압에 따른 제거 효율은 납이 -35 kV 조건에서 38%로 가장 높았고, 아연과 카드뮴은 각각 -30 kV에서 45% 및 48%로 가장 높았으며, 비소는 -25 kV 조건에서 38%로 가장 높게 관찰되었다. 다만, 향후 처리할 오염 토양의 비용과 처리 대상 부피를 고려할 때, -10 kV 조건이 최적이라고 판단되었다.

본 연구는 필수 원자재(critical raw materials)에 관한 유럽연합(EU)의 정책이 해당 원자재에 대한 안전하고 지속가능한 접근을 확립하는 데 기여하는 방식을 탐구한다. 탄소 중립, 에너지 전환, 디지털 경제와 같은 목표를 달성하는 데 이러한 물질이 차지하는 중요한 역할을 인식한 EU는 다른 국가에 대한 높은 수입 의존도에서 비롯되는 공급 위험을 완화하기 위한 조치를 시행해 왔다. 본 연구는 EU의 필수 원자재 정책의 추진 과정을 면밀히 검토하며, 여기에는 제안된 필수 원자재법(Critical Raw Materials Act)이 포함된다. 본 연구의 결과는 필수 원자재와 관련된 현재 및 미래의 도전에 직면하는 데 있어 한국을 지원하기 위한 목적으로 마련되었다.

위성 항법 시스템(GNSS)은 위성 신호를 활용하여 수신기의 공간적 위치를 결정하는 공통적인 측위 방법을 제공한다. 그러나 신호 전송 과정에서 발생하는 기기적, 절차적, 환경적 요인으로 인해 독립형 GNSS 측위에는 여러 가지 오차 요인이 존재하며, 최종 측위 오차는 수 미터 이상에 이를 수 있다. 따라서 정확도를 향상시키고 정밀한 위치 측정을 달성하기 위해 실시간 동적(Real-time kinematic, RTK) 보정 및 임무 후 정밀 점 위치결정(post-mission precise point positioning, PPP) 처리 기술이 제안되었다. 방치 광산 부지의 모자이크 무인항공기(UAV) 영상을 기반으로 지오로케이션 정확도를 평가하기 위해, 독립형 GNSS 측위, 차등(RTK) GNSS 측위, 임무 후 PPP 처리 기법을 사용해 얻은 각 정사영상(orthomosaic) 이미지 및 디지털 고도모델(digital elevation model)을 비교하였다. 세 가지 오차 평가 지표(즉, 상대 카메라 위치 오차, 지상기준점 기반 절대 영상 매핑 오차, 광산 미분(슬러지) 채움의 체적 차이)에서, RTK GNSS 측위 방법은 상대 카메라 위치 오차 및 절대 영상 매핑 오차 평가 측면에서 가장 우수한 성능을 보였으며, PPP 임무 후 보정은 독립형 GNSS 측위 방법에 비해 오차를 효과적으로 감소시켰다(평균 총 상대 카메라 위치 오차의 69.5%, 평균 총 절대 영상 매핑 오차의 59.3%). 차등(RTK) GNSS 측위는 매우 높은 정확도를 요구하는 측위 응용에서 널리 사용되지만, 임무 후 PPP 처리는 RTK GNSS 신호 수신을 위해 고가 장비를 운용하기가 불가능하거나 네트워크 RTK 서비스가 제공되지 않는 다양한 분야에서도 활용될 수 있다.

본 연구의 목적은 폐광 주변의 오염된 토양 모사물에서 물리적 분리 기법을 사용하여 중금속을 처리하는 데 있다. 그 결과, 자력분리(magnetic separation)를 통해 평균 제거 효율은 납 53%, 아연 67%, 비소 66%, 카드뮴 71%로 나타났으며, 5,000 gauss를 초과하는 조건에서 고농도로 오염된 토양의 부피는 약 16% 감소하였다. 코로나 방전(corona discharging) 전기정전기 분리(electrostatic separation)를 적용했을 때, 공급 전압에 따른 제거 효율은 납이 -35 kV 조건에서 38%로 가장 높았고, 아연과 카드뮴은 각각 -30 kV에서 45% 및 48%로 가장 높았으며, 비소는 -25 kV 조건에서 38%로 가장 높게 관찰되었다. 다만, 향후 처리할 오염 토양의 비용과 처리 대상 부피를 고려할 때, -10 kV 조건이 최적이라고 판단되었다.

본 연구는 대한민국의 최근 순환경제 및 자원안보 정책을 분석함으로써 핵심 원자재와 광물의 중요성을 탐구한다. 원자재와 희소 금속은 현재 우리나라는 화석연료 및 원자력에서 재생에너지 자원으로 전환하는 동시에 산업을 탈탄소화, 디지털화, 자동화로 전환하고 있다는 점에서 점차 한국 경제에서 더욱 중요해지고 있다. 한국은 자원이 빈약한 국가로, 경제와 신산업에 필수적인 광물과 희토류에 대해 수입에 크게 의존한다. 이러한 도전과 우려에 대응하여 한국은 지속가능한 순환경제로 나아가며 더 높은 수준의 자원안보를 달성하고 있다. 일부 제한에도 불구하고, 이러한 전환은 궁극적으로 핵심 원자재와 광물 분야에서 현재 및 미래의 도전에 대비하는 데 기여할 것이다.

방치된 금속 광산에서 광물화 유형을 대표하는 4종의 테일링을 채취하였고, 중요 광물로 분류된 32개 원소를 분석하였다. 그중 지각의 평균 함유량을 초과하는 농도를 보인 바나듐(V), 비스무트(Bi), 망간(Mn), 안티몬(Sb)을 대상으로, 중액(heavy liquid) 및 자기(magnetic) 분리에 의한 회수 특성을 조사하였다. Fe–Ti 광산의 테일링은 V가 1,354 mg/kg 포함되어 있었으나, 분리에 의한 V 등급의 개선은 제한적이었다. W 광산의 테일링은 Bi가 153 mg/kg 포함되어 있으며, 중액 분리 및 자기 분리에 의해 각각 3.5배와 6.3배로 농축되었다. 또한 Cu–Pb–Zn 광산의 테일링은 Mn이 13,756 mg/kg 포함되어 중액 분리에 의해 약 1.8배 농축되었다. Zn 광산의 테일링은 Sb가 87 mg/kg 포함되어 있으며, 자기 분리에 의해 1.7배로 농축되었다. 본 연구는 방치된 테일링의 광물가공을 통해 재활용을 촉진한다.

한국 정부는 발전 부문에서 재생에너지 비중을 2030년까지 20%로 확대하기 위해 재생에너지 3020 이행계획을 발표했다. 이에 따라 향후 몇 년간 태양광 발전(photovoltaic, PV)과 풍력 터빈에서 발생하는 상당한 양의 재생에너지 폐기물이 증가할 것으로 예상된다. 수명이 다한 태양광 PV 패널 폐기물을 환경적으로 안전한 방식으로 재활용하고 향후 폐기물 재활용 시스템을 구축하기 위하여, 한국 정부는 태양광 PV 패널을 생산자책임확대(extended producer responsibility, EPR) 품목으로 분류함으로써 전기·전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률의 시행령을 개정하고, 그에 따라 태양광 패널 제조업체와 수입업체가 해당 제품의 재활용에 대한 책임을 지도록 하는 방안을 제안하였다. 그러나 제안된 개정의 시행은 2021년으로 연기되었다. 본 연구는 제안된 개정과 관련하여 중요한 쟁점을 다루고, 한국과 EU의 EPR을 비교 분석함으로써 연관된 문제와 개선 방안을 탐색한다.