휴대용 XRF와 GIS를 이용한 폐광지역 유사 실시간 토양오염지도 작성

Abstract

본 연구의 목적은 휴대용 X-선 형광 분석기(Portable X-Ray Fluorescence, PXRF)를 활용하여 현장에서 신속하고 정확하게 토양중금속 오염도 조사를 수행할 수 있는 방법을 제시하는 것이다. 이를 위해 2가지 사례연구를 수행하였다. 사례연구 1에서는 부산시 기장군에 위치한 폐광지역 일대를 대상으로 PXRF, 블루투스 GPS, 노트북, 스마트폰 등의 모바일 장비를 활용하여 신속하게 토양오염도 조사를 수행할 수 있는 절차에 대한 연구를 수행하였다. 유사 실시간으로 대상 지역의 토양 오염도를 파악할 수 있는 새로운 토양오염조사 절차를 설계하였으며, 기존의 토양 조사 방법과 비교하였을 때 본 연구에서 제시한 방법이 시간적·비용적 측면에서 보다 효과적인 것으로 분석되었다. 사례연구 2에서는 부산시 사하구에 위치한 폐광지역 일대를 대상으로 토양내 유해중금속에 대한 공간적인 분포를 정밀하게 파악할 수 있는 토양오염지도 작성 방법에 대한 연구를 수행하였다. 연구 결과, ICP 분석 자료와 휴대용 XRF 분석 자료간의 높은 상관관계성에 따른 추세식을 활용하여 휴대용 XRF 분석 자료를 변환하고, 변환된 자료에 정규크리깅(Ordinary Kriging) 기법을 적용하여 공간보간을 수행할 때 정밀한 토양오염지도 작성이 가능한 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 휴대용 XRF 분석 장비가 폐광산 지역의 토양중금속 오염도 조사에 효과적으로 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한 이 기술은 폐광산지역이 아닌 다른 지역에도 광범위하게 적용 가능할 것으로 판단된다.