- Q 현재의 연구 테마는 무엇입니까?
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육상 금속 광산에서 나오는 폐수나 슬러지 등의 폐기물을 환경 부하를 억제한 방법으로 처리하는 연구를 실시하고 있습니다. 현재의 메인은 육상의 금속 광산이지만, 장래에는 해저 광물 자원 개발에도 이용할 수 있는 기술을 목표로 하고 있습니다.
구체적으로는, 육상 광산으로부터 채취한 폐수를 실험실에서 중화 처리하고, 광산에서 행해지고 있는 폐수 처리 효율을 조사하고 있습니다. 처리한 폐수 중에 포함되는 구리나 납, 아연 등의 유해 원소를 분석하면서 PC에서 시뮬레이션 결과와 비교함으로써, 거기서 생기는 화학 반응을 고찰해, 보다 효율적인 처리 방법이나 처리 조건을 조사하고 있습니다.
- Q 연구에 임하기 시작한 계기를 가르쳐 주세요.
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- 학생의 무렵, 해저 열수 분출 구멍에서의 생명의 기원에 관한 지구 화학 분야의 연구를 실시하고 있었습니다. 거기서 해저 열수광상의 금속 자원 이용에 관한 사회적인 요구가 높아지고 있다는 것도 배우고, 해저 광물 자원의 개발을 실시할 때의 환경 문제를 공부해 가는 사이에, 육상 광산에서도 여러가지 문제가 아직도 많이 해결되고 있지 않다는 것을 알았습니다. 현재 국내 육상광산의 대부분이 폐산하고 있습니다만, 아직도 거기에서 생기는 산성의 갱폐수 처리에 다액의 인건비나 전력, 약제의 비용이 걸리고 있습니다. 그것을 줄이기 위해 미생물과 습지, 수로 등 자연 동력을 활용한 처리 기술의 활용이 검토되고 있습니다.
- Q 연구의 재미와 보람을 알려주세요.
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- 자연의 것을 대상으로 하고 있기 때문에, 지금까지 알 수 없었던 화학 반응을 실험 결과로서 얻을 수 있는 일이 있습니다. 예를 들면 아연이나 카드뮴 등 다소 제거하기 어려운 원소에서도 망간을 통한 반응을 이용하면 보다 간단하게 제거할 수 있습니다. 단순한 기술개발 뿐만 아니라 물질의 상호반응이 밝혀지는 것이 흥미로운 곳입니다.
- Q 연구의 어려운 점을 알려주십시오.
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재미와 마찬가지로 자연의 것을 대상으로 하고 있으므로, 다양한 성분을 포함한 환경 시료의 분석이나 결과 고찰에, 항상 새로운 지식이나 기술이 요구됩니다. 예를 들어, 1종류의 원소라도 수중이나 침전물 중에서 다양한 화학형태를 취하기 때문에, 분자 수준에서 해석하지 않으면 상세한 화학 반응을 모른다는 것이 어렵지만 보람이기도 합니다.
- Q 연구를 통해 어떤 사회적 영향을 기대할 수 있습니까?
단기적인 것(1~2년 후 정도)과 장기적인 것(~10년 후) 가르쳐 주세요.
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단기적으로는 홋카이도의 광산을 대상으로 미생물을 사용한 폐수처리 기술의 연구를 진행하고 있습니다. 갱폐수 중에 존재하는 철산화세균을 활용함으로써 처리효율이 상당히 향상되었습니다. 최근 몇 년 동안 그러한 광산을 늘려 가고 싶습니다.
장기적으로는 육지에서 바다로 자원개발의 대상이 바뀌고 있기 때문에, 장래에 해저광물자원개발이 이루어질 때 지금까지 육상광산의 폐수처리로 축적한 다양한 기술을 전용함으로써 환경부하가 작은 형태로 실시할 수 있을 것이라고 기대하고 있습니다. - Q 연구는 SDGs의 어떤 목표에 기여할 수 있습니까?
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"목표 6: 안전한 물과 화장실을 전세계에"
국내에서는 광산폐수를 그대로 환경중에 방출하는 것으로 여러가지 공해가 일어나 온 역사가 있습니다. 이들은 다양한 규제와 기술에 의해 해소되고 있습니다만, 국외에 눈을 돌리면 아직도 같은 건강 문제가 일어나고 있는 장소가 많이 있습니다. 광산뿐만 아니라 다양한 오염수를 대상으로 지금의 기술을 집약해 나가는 것으로, 전세계에서 보다 좋은 물 환경을 정돈해 나가고 싶습니다.
"목표 9: 산업과 기술 혁신의 기반을 만들자"
금속 자원은 아무래도 산업에 필요한 것이므로, 환경 부하가 작은 기술을 선택할 수 있으면, 보다 지속적으로 산업의 기반을 만들 수 있다고 생각합니다.
「목표 13：기후변화에 구체적인 대책을」
광산 개발 분야에서도 탄소 중립이 매우 진행되고 있어 사용하고 있는 전력을 줄이거나 약제를 줄임으로써 처리에 필요한 에너지량을 삭감할 수 있다고 생각됩니다. 이미 개발해 버린 광산의 알몸을 녹화해 미생물 등의 자연동력을 활용한 폐수처리 기술을 도입함으로써 온실가스의 삭감에 기여합니다.
"목표 14: 바다의 풍요를 지키자"
해저광물자원 개발에 있어서 환경에 미치는 영향을 중시한 기술 개발에 공헌할 수 있다고 생각합니다. - Q 도쿄 해양 대학에서 연구하는 의의는 무엇입니까?
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- 비철금속 자원 분야의 연구는 구리와 희귀 금속과 같은 세계적인 수요가 증가함에 따라 앞으로도 중요해지고 있습니다. 그러한 금속 자원 개발에 흥미나 기술, 지식을 가지는 인재를 제대로 기르고, 해양도 육상도 어느 쪽의 개발도 담당할 수 있는 넓은 시야를 가진 인재를 육성해 가는 것이 매우 중요합니다.
- Q 연구에서 소중히 하고 있는 일이나 정책은 무엇입니까?
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- 연구 성과는 반드시 사회에 환원하는 것이 중요하다고 생각합니다. 논문이나 학회 발표를 통한 학술적인 환원은 물론, 폭넓은 시점을 가진 학생을 키워 이 분야를 활성화시킨다. 교육과 연구의 양립을 의식하는 것을 소중히 하고 있습니다.
- 淵田茂司准 교수의 OA논문은 이쪽
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논문 제목: Leaching of Metals and Metalloids from Hydrothermal Ore Particulates and Their Effects on Marine Phytoplankton
저자 · 공동 저자 : Shigeshi Fuchida, Akiko Yokoyama, Rina Fukuchi, Jun-Ichiro Ishibashi, Shinsuke Kawagucci, Masanobu Kawachi, Hiroshi Koshikawa
게재지: ACS Omega
발행년월 : 2017년 7월
DOI: 10.1021/acsomega.7b00081
논문 제목: Kinetic Modeling and Mechanisms of Manganese Removal from Alkaline Mine Water Using a Pilot Scale Column Reactor
저자 · 공동 저자 : Shigeshi Fuchida, Shota Tajima, Takuro Nishimura and Chiharu Tokoro
게재지: Minerals
발행년월 : 2022년 1월
DOI: 10.3390/min12010099
논문 제목: Understanding the biogeochemical mechanisms of metal removal from acid mine drainage with a subsurface limestone bed at the Motokura Mine, Korea
저자 · 공동 저자 : Shigeshi Fuchida, Kohei Suzuki, Tatsuya Kato, Masakazu Kadokura and Chiharu Tokoro
게재지: Scientific Reports
발행년월 : 2020년 12월
DOI: 10.1038/s41598-020-78069-9
