음포넹 금광

closing year = **음포넹**(Mponeng)은 하우텡주의 비트바테르스란트 분지에 위치한 남아프리카 공화국의 초심부 판상형 금광이다.issn=1420-9136 이전에는 웨스턴 딥 레벨스 1호 갱으로 알려졌으며, 이 광산은 1986년에 운영을 시작했다. 이 광산은 생산량과 규모 면에서 세계에서 가장 중요한 금광 중 하나로, 지표면 아래 mi 이상 깊이에 이른다.edition=Vol. 19 No. 3language=en-US 이 깊이에서 음포넹은 더 많은 매장량을 확보하기 위해 4km 이상 광산을 심화할 목표를 가지고 지표면에서 세계에서 가장 깊은 광산이라는 타이틀을 차지하고 있다.language=en-USurl-access=subscription 지표면에서 가장 깊은 지점까지 이동하는 데 한 시간 이상이 걸린다. 한 에콰도르인 마라톤 선수는 2017년에 이 광산 내에서 하프마라톤을 완주했다.website=www.aa.com.tr 이 광산은 전체 도시와 마을을 포함하여 매우 많은 사람, 회사 및 산업을 지원한다.url=https://irr.org.za/reports/occasional-reports/files/01-2014-page-1-21-2014-why-mining-still-matters-11-03-2019.pdf
# 운영

## 역사
지구상에서 가장 큰 금 광화대인 비트바테르스란트의 일부인 음포넹은 유럽인에 의한 분지 발견의 결과이다. 1850년대부터 1870년대에 걸쳐 피터 야코부스 마라이스가 강에서 사금 채취를 하고 헨리 루이스가 농장에서 석영과 금맥을 발견하는 등 일련의 광물 발견이 이루어졌고, 이는 1886년 비트바테르스란트 골드러시로 이어졌다.url-access=subscription 이러한 발견은 많은 광산 운영으로 이어졌고, 약 5년간(1981년)의 갱도 굴착 끝에 음포넹은 1986년에 공식적으로 광산 운영을 시작했다.language=entitle=Mponeng Overview 음포넹 이전에는 이 광산이 웨스턴 딥 레벨스 사우스 갱 또는 1호 갱으로 알려져 있었고, 음포넹이라는 이름은 1999년에 사용되기 시작했다. 2012년 전국 파업 기간 중 칼턴빌에서 파업 중인 광부들에게 연설하는 리브 샨지. 이 광산은 2029년까지 생산될 것으로 예상되며, 이때 매장량이 고갈될 수 있다. 이 광산은 1986년부터 운영되어 43년 동안 운영될 가능성이 있다.language=en-US 현재 깊이는 약 3.8km에 달하며, 남은 생산 기간 동안 4.2km 이상 깊이에 도달할 가능성이 높다. 이 광산은 1986년 개장 이후 계속 운영된 것은 아니다. 2020년 3월의 지진 발생으로 인명 피해가 발생하여 운영이 중단되었다. 다른 많은 광산과 마찬가지로 음포넹도 2020년 5월 코로나바이러스감염증-19 팬데믹으로 인해 폐쇄되었지만, 이후 생산을 재개했다.bibcode=2021PLoSO..1651373B 남아프리카 공화국 광업 지구에서의 파업은 1900년대에 두드러졌는데, 예를 들어 1946년 8월의 남아프리카 금광 파업이 있다.url-access=subscription 음포넹은 세기가 바뀔 무렵에야 운영을 시작했기 때문에 2012년을 제외하고는 그 이후로 주목할 만한 다른 파업은 없었다. 2012년, 음포넹이 앵글로골드 아샨티 소유였을 때 파업이 발생했다.language=en-US 이 파업은 남아프리카 공화국의 금 및 백금 산업 노동자 문제들이 복합적으로 작용한 결과였다. 앵글로골드의 입장은 안전, 평화, 안정을 유지하는 것이었다. 2012년의 파업 행동은 음포넹뿐만 아니라 남아프리카 공화국 전체 광업 노동력의 거의 16%에 달했다.language=en 앵글로골드는 특히 35,000명에 가까운 노동자들이 불법 파업으로 작업 도구를 내려놓는 것을 경험했다.issn=0261-3077 음포넹에서는 아니지만, 2012년 파업에는 인근 백금 광산에서의 불법 파업이 포함되었고, 이는 경찰과의 충돌로 광부 34명 사망으로 끝났다.
## 운영 및 소유권
아프리카 최대의 금 생산 업체인 하모니 골드는 2020년에 앵글로골드 아샨티 (AGA)로부터 약 2억 달러에 음포넹을 매입했다. 하모니 골드는 2020년 말 AGA의 나머지 자산을 인수하면서 광산 폐기물 솔루션도 확보했다.**language=en-US** 2022년 현재, 생산에 드는 총 비용은 온스당 미화 1771달러 (트로이 온스당 미화 1614달러)였다. 금 가격이 기록적으로 높은 수준임에도 불구하고, 음포넹은 겨우 손익분기점을 넘고 있다.language=en-US 금은 현재 온스당 약 2080달러 (트로이 온스당 1900달러)의 가치를 지닌다.website=www.usgs.gov 음포넹에서는 매일 5,400톤 이상의 암석이 채굴된다.edition=Vol. 19 No. 3 하모니 골드는 폐쇄를 제외하고는 운영을 유지해 왔다: 하모니 골드의 가장 최근 발행물은 2023년 생산량을 다음과 같이 요약한다: * 생산량: 금 7,449kg (239,490 온스)date=April 2024 * 등급: 8.43g/t * 제련된 광석량: 884,000 톤
# 물리적 조건
language=en-EN 암석의 온도는 °C에 달하며, 광산은 터널 공기를 °C 아래로 냉각시키기 위해 지하로 슬러리 얼음을 펌프한다. 콘크리트, 물 및 암석의 혼합물이 굴착된 지역에 채워져 추가적으로 단열재 역할을 한다. 터널 벽은 강철 섬유로 보강된 유연한 숏크리트로 고정되며, 이는 다이아몬드 메쉬 그물망으로 더욱 단단히 고정된다.. 2008년, 극한환경 미생물을 찾던 연구자들은 광산 수 킬로미터 깊이의 지하수 샘플에서 박테리아 데술포루디스 아우닥스비아토르가 존재한다는 것을 발견했다.access-date=June 1, 2015 '아우닥스비아토르'라는 이름은 쥘 베른의 소설 지구 속 여행에 나오는 라틴어 구절에서 유래했다: "Descende, audax viator, et terrestre centrum attinges."("용감한 여행자여, 내려가서 지구의 중심에 도달하라.")access-date=16 May 2024
# 지질학 및 금을 함유한 균열
이 광산은 비트바테르스란트 분지에 위치하며 벤트서도르프 접촉층(Ventersdorp Contact Reef)과 탄소 선두층(Carbon Leader Reef)의 두 가지 지층을 활용한다.url-access=subscription 음포넹 광산의 벤트서도르프 접촉층은 주로 층간 규암과 거친 역암으로 구성되며 두께는 1미터에서 2미터에 불과하다. 비트바테르스란트 분지는 과거에 많은 충상 단층 작용을 겪었으며, 그 결과 풍부한 균열이 발생했다.url-access=subscription 이러한 작은 단층들은 종종 퇴적물 및 퇴적물 접촉면과 일치한다. 이러한 단층을 따라 광화 유체가 흐르며, 이는 금의 침전 또는 광화를 초래한다.url-access=subscription 이 복잡한 지질학적 역사는 금 광화와 높은 연관성을 가지며, 비트바테르스란트 분지는 금 매장량의 거의 3분의 1을 차지하고 전체 금의 40% 이상을 생산한다. 음포넹은 약 4,600만 온스(1,300톤 이상)의 금 매장량을 보유하고 있으며, 이는 남아프리카 공화국에 위치한 두 번째로 깊은 금광인 '드리폰테인'의 8배 이상에 달한다. 금 광화 작용은 열수 활동과 관련이 있으며, 위에서 언급한 암맥으로 알려진 다양한 암석학적 역암에서 발생한다. 금이 발견되는 층서학적 두께는 약 10cm에서 1미터까지 다양하다.url-access=subscription 금은 이러한 다양한 두께의 자갈층, 쌓인 하천 퇴적물 및 기타 지층에서 발견된다. 음포넹의 경우, 금은 이전에 언급된 충상 파쇄와 다음과 같은 광물화와 관련이 있다: * 급경사 석영/황화물 함유 균열 * 준수평 석영 균열 * 황화물 함유 균열 * 초파쇄암 * 중간상 탄화수소 대부분의 광산과 마찬가지로 음포넹은 지질학적 구조 통제의 제한을 받는다. VCR 광물화는 주로 초기 클립리비에르베르크 시대의 위에 논의된 충상-균열 시스템에 의해 지배된다. VCR과 CLR 자체는 약 27억 년 전에 형성되었으며, 많은 변형과 변화를 겪었다.url-access=subscriptionurl-access=subscription
# 환경 영향
남아프리카 공화국은 수년 동안 광업 관련 오염의 영향에 시달려 왔다. 광업이 남아프리카 공화국 GDP의 약 8%를 차지한다는 점을 고려할 때, 광업 관련 환경 피해는 막대하다.language=en 1998년에는 광업 산업이 연간 생산되는 5억 3,360만 톤의 폐기물 중 거의 90%를 차지했다.issn=2673-6489 1998년 자료에 따르면 금광업은 남아프리카 공화국에서 가장 큰 단일 오염원이다. 이 오염의 많은 부분은 비트바테르스란트 분지에서 발생하며, 이곳에는 18,000 헥타르를 덮는 270개 이상의 광미 저장 시설이 있다. 광업은 크게 두 가지 종류의 폐기물을 생성한다: 폐석 더미와 광미 저장 시설(TSF). 폐석 더미는 광석에 도달하기 위해 제거해야 하는 암석이며, 음포넹의 경우 광산의 깊이가 깊기 때문에 상당한 양의 폐석 더미가 발생한다.language=en-US 광미는 광석을 분쇄하고 갈아내는 과정에서 생성되며, 매우 미세한 실트 크기의 물질이 생산되어 쌓인다. 광미는 특히 유해한 화학 물질을 포함할 수 있어 심각한 환경 및 건강 문제를 야기한다. 장기적인 영향도 우려된다. 광산 활동이 계속되거나 중단되거나 폐쇄되더라도 이러한 TSF는 주변 환경에 심각한 위험을 초래할 수 있다. 광산 폐쇄 후 72년이 지나도 오염이 지속되는 것으로 나타났다. 이 광산은 2024년에 933,205톤의 이산화탄소 환산량(CO2e)을 배출했다.Harmony, Mponeng Mine Overview, https://www.harmony.co.za/operations/south-africa/underground/mponeng/, 2025-05-02. 금광업은 주로 중장비 사용, 광석 처리, 에너지 집약적인 정련 방법을 통해 온실가스 배출에 기여한다. 남아프리카 공화국에서는 디젤 연료 장비, 폭발물, 그리고 주로 화석 연료에서 파생되는 전력 소비가 상당한 양의 이산화탄소(CO₂)와 메탄(CH₄) 배출로 이어진다. 환경 외에도 비트바테르스란트 분지 주민들은 바람에 날리는 먼지에 대해 불평해왔는데, 대부분은 부분적으로 복구된 TSF에서 비롯된다.pmid=32650563 앵글로 아샨티는 2012년부터 기상 데이터를 기록하기 시작했고, 하모니 골드는 2020년 인수 후부터 모니터링을 인계받았다. 주민들은 중금속 함량과 실리카 함량에 대해 우려하는데, 둘 다 심각한 건강 위험을 초래하기 때문이다(규폐증, 결핵, 기관지염, 만성 폐쇄 폐 질환 (COPD), 폐암).doi-access=freeurl-access=subscription 2020년 연구에 따르면, 이 지역 금광의 TSF에서 발생하는 PM10 대기 오염에서 실리카와 우라늄의 농도가 증가한 것으로 나타났다. 남아프리카 공화국에서 광업으로 인한 중금속 오염은 토양 및 수질 오염의 주요 원인이다. 오염은 몇 가지 원인에서 발생한다: * 광산 산성 배수 (AMD) * 염류집적 * 잠재적으로 유독한 원소(PTE)의 높은 농도 ** 주로 중금속, 비소(준금속) 포함. * 대기 중 먼지
## 환경 복원
남아프리카 공화국의 금광업 관련 오염 문제를 해결하기 위한 두 가지 행동은 새로운 오염 방지와 기존 오염 복원이다. 예방과 복원의 단점은 둘 다 매우 어렵고 비용이 많이 들며, 광업 산업이나 남아프리카 공화국 모두 오염에 대한 완전한 전환을 감당할 수 없다는 사실이다. TSF 내 PTE를 고정하는 것이 오염 예방 및 통제의 주요 초점이다. * 산성 광미를 적절한 pH(>5.5)로 석회 처리하면 양이온 PTE의 이동성을 크게 줄일 수 있다. 이를 위해서는 많은 양의 석회가 필요하다. * 양이온 교환 용량이 높은 점토나 유기물을 PTE 흡수 목표로 적용한다. * 음이온성 PTE를 고정할 수 있는 세스퀴산화물(M2O3)을 적용한다. * 수산화물 또는 인산염을 적용하며, 석회 처리와 유사한 효과를 낸다. 예방 및 복원 외에, 환경을 보호하기 위해 격리가 안전하지 않은 TSF에서 남아 있는 광미 물질을 제거해야 한다고 제안되었다.url-access=subscription
# 지진 활동
광산의 지진 활동은 막대한 양의 암석을 제거하면 응력 역학이 달라질 수 있기 때문에 흔히 발생하며, 특히 기존 단층이 존재할 경우 더욱 그렇다.url-access=subscription 이러한 지진 활동은 '광산 유발 지진 활동'이라고 불리며, 탄성 변형의 해방으로 인해 발생하지만 종종 낮은 모멘트 크기를 나타낸다.url-access=subscription 하루에 1,000건 이상 발생하는 모든 규모의 사건은 광산 운영 및 직원에게 심각한 위험을 초래한다. 장비가 손상되거나 사건으로 인해 갱도 및 채굴장이 붕괴되는 일은 드문 일이 아니다. 2007년 12월 27일, 음포넹 내의 한 암맥에서 광산 내 굴착으로 인한 응력 변화로 인해 1.9 규모의 지진이 발생했다. 2020년 3월에는 음포넹에서 규모 2의 지진이 발생하여 3명이 사망했다.**language=en** 깊은 광산에서는 수직 응력이 80-100 MPa에 달할 수 있으며, 이는 수심 10km에 해당하는 압력과 유사하다.language=EN-USissn=1420-9136via=AGUurl-access=subscription 심부 금광의 지진 활동은 흔하며, 종종 광산 활동에 의해 유발된다.bibcode=2012JRMGE...4..228R 두 가지 사건이 고려될 수 있다: * 유형 A - 낮은 모멘트 규모(3)를 가질 수 있으며, 시간이나 공간적으로 밀집되어 있지 않다. ** 마찰 지배적인 기존 전단, 구조 지진과 관련이 있다. 깊이에서 발생하는 대부분의 지진은 광산 관련(유형 A)이며, 일반적으로 새로운 채굴장의 시작과 관련이 있다.url-access=subscription
## 연구
앞으로 나아갈 한 가지 방법은 암석 파열 및 굴착 방법에 대한 더 나은 이해이다. 더 나은 이해는 더 나은 안전 프로토콜을 제공할 수 있다.url-access=subscription 심부 광산과 그와 관련된, 종종 낮은 규모의 지진을 활용하는 중요한 방법은 실험실 규모의 실험을 실제 상황과 연결하는 것이다.url-access=subscriptionurl-access=subscription 또한 이러한 지진의 핵 생성 과정을 이해하려는 상당한 연구가 진행 중이며, 이것이 더 큰 지진과 동일하게 작동하는지 여부를 파악하고 있다. 음포넹에서는 JAGUARS (남아프리카 일본-독일 음향 방출 연구)website=www.induced.pl가 가속도계 및 압전 음향 방출 센서 네트워크를 구축했다. 이 센서들은 매우 작은 모멘트 규모의 지진을 기록할 수 있으며, 0.7 kHz에서 200 kHz (M<0.5) 주파수의 이벤트를 기록할 수 있다. 2007-2008년 1년 동안 약 500,000건의 이벤트가 기록되었으며, 대부분 낮은(25 kHz 미만) 주파수를 보였다. JAGUARS 네트워크는 벤트서도르프 접촉층 아래에 배치되어 있으며, 8개의 음향 방출 센서, 2개의 변형계, 1개의 삼축 가속도계로 구성되어 있다.