이 기사에서는 제가 작성한 이전 기사를 확장하여 철강 제조 및 철광석 혼합 에 대한 분석 및 시뮬레이션 적용을 설명합니다 . 저는 광산업의 현재 과제를 강조하고 광산업에서 시뮬레이션의 일반적인 적용을 지적합니다.

광산업 소개 및 과제

광산업에 대한 소개부터 시작하여 주요 부문, 성장 전망 및 주요 과제를 살펴보겠습니다. 광산업은 지속적인 글로벌 자원 수요, 광물에 대한 에너지 전환의 의존도, 기술 발전, 일자리 창출, 경제적 영향, 주요 산업 자재, 인프라 요구, 글로벌 무역, 지속적인 탐사, 지속 가능성 노력 및 지정학적 고려 사항으로 인해 여전히 중요할 것입니다.

주요 광산 부문

광산업은 다양한 분야를 포괄하며 각 분야는 다양한 유형의 광물과 자원을 추출하는 데 중점을 둡니다. 가장 큰 광산 부문은 다음과 같습니다.

1. 석탄 채굴: 석탄 채굴은 가장 큰 광산 부문 중 하나이며 주로 발전 및 산업 공정을 포함한 에너지 생산에 사용됩니다.
2. 철광석 채굴: 철광석은 철강 산업의 중요한 원자재로, 철광석 채굴이 전 세계적으로 중요한 부문이 되었습니다.
3. 구리 채굴: 구리는 전기 배선, 전자, 건설에 필수적이므로 구리 채굴을 주요 산업으로 만듭니다.
4. 금 채굴: 금 채굴은 보석, 투자, 전자 제품 분야에서 금 수요가 높기 때문에 가치 있는 분야입니다.
5. 은 채굴: 은은 사진, 전자 제품, 태양광 패널 등 다양한 산업 응용 분야에 사용됩니다.
6. 알루미늄 채굴: 알루미늄은 운송 및 포장 산업에서 광범위하게 사용되는 가볍고 부식에 강한 금속입니다.
7. 니켈 채굴: 니켈은 스테인리스강, 배터리 및 기타 합금 생산에 필수적입니다.
8. 아연 채굴: 아연은 아연도금 강철뿐만 아니라 배터리, 화장품, 의약품 생산에도 사용됩니다.
9. 납 채굴: 납은 배터리, 탄약, 방사선 차폐 등에 사용됩니다.
10. 우라늄 채굴: 우라늄은 주로 원자력 발전을 위해 채굴되며, 그 정도는 덜하지만 핵무기 생산을 위해 채굴됩니다.
11. 인산염 채굴: 인산염은 비료 생산에 필수적이며 글로벌 농업을 지원합니다.
12. 희토류 원소(REE) 채굴: REE는 전자, 재생 에너지 기술 및 국방 응용 분야에 필수적입니다.
13. 다이아몬드 채굴: 다이아몬드는 보석 산업에서 높은 가치를 지니며 산업 용도로도 사용됩니다.
14. 소금 채굴: 소금은 식품 보존, 수처리 및 산업 공정에 필수적입니다.
15. 리튬 채굴: 리튬은 전기 자동차 및 재생 에너지 저장 시스템에 사용되는 배터리에 매우 중요합니다.

이러한 부문은 자원 수요, 시장 역학 및 환경적 고려 사항 측면에서 다양하지만, 전체적으로는 글로벌 광업 산업의 중추를 형성하며 현대 생활의 다양한 측면에 필수적인 재료를 제공합니다.

광산업의 성장 전망

광산업의 성장 전망은 그 궤적을 종합적으로 형성하는 다양한 요인의 영향을 받습니다. 그 중 가장 큰 영향을 미치는 것은 원자재 가격이다. 구리, 철광석, 금과 같은 광물과 금속의 수요와 가격은 업계의 수익성과 성장 잠재력에 큰 영향을 미칩니다.

기술 발전은 성장을 촉진하는 데 중추적인 역할을 합니다. 광업 부문에서는 자동화, 데이터 분석, 원격 모니터링 분야에서 상당한 발전이 이루어졌으며 이를 통해 생산성이 향상되고 비용이 절감되며 안전성이 향상되었습니다.

지속 가능성과 환경, 사회 및 거버넌스(ESG) 고려 사항이 점점 더 중요해지고 있습니다. 책임 있는 채굴 관행을 채택하는 기업은 지속 가능성이 중요해짐에 따라 더 나은 성장 전망을 가질 가능성이 높습니다. 마찬가지로 자원 부족도 관련된 문제입니다. 쉽게 접근할 수 있는 자원이 부족해짐에 따라 업계에서는 더 멀리 떨어져 있거나 까다로운 위치에서 광물과 금속을 탐색하고 추출할 수 있습니다. 따라서 재생에너지원으로의 전환은 또 다른 성장 동력입니다. 이러한 변화로 인해 재생 기술 및 전기 자동차에 사용되는 리튬, 코발트, 희토류 원소와 같은 광물에 대한 수요가 증가합니다.

특히 신흥 경제국의 인프라 개발은 시멘트, 강철, 골재와 같은 건축 자재에 대한 수요를 촉진하여 광산업 성장에 기여합니다.

GDP 성장, 산업 생산 등 글로벌 경제 동향은 원자재 수요에 영향을 미치며, 이는 결국 광산업 전망에도 영향을 미칩니다. 광업 규정 및 환경 표준의 변경을 포함한 규제 변경은 프로젝트 타당성 및 개발 일정에 영향을 주어 성장에 영향을 미칠 수 있습니다.

정치적 안정 및 지역적 긴장과 같은 지정학적 요인은 세계 여러 지역의 광산 투자 및 운영에 영향을 미칩니다.

탐험과 발견은 여전히 ​​중요합니다. 지속적인 탐사 노력은 새로운 광물 매장지를 식별함으로써 업계의 자원 기반과 성장 잠재력을 확대할 수 있습니다.

광산업의 지속적인 도전

광산업은 제조업부터 에너지 생산까지 다양한 부문에 필수적인 원자재를 제공하는 세계 경제 발전의 초석입니다. 그러나 현대에 들어서면서 많은 어려움에 직면해 있습니다. 업계가 생태계와 지역 사회에 미치는 영향을 면밀히 조사하면서 환경에 대한 우려가 커지고 있습니다. 또한 광석 등급이 낮아지고 점점 더 멀리 떨어져 있고 깊은 곳에 위치한 자원에 접근해야 하는 필요성으로 인해 기술 및 물류 문제가 발생하고 있습니다. 자원 추출에 대한 수요와 지속 가능성 및 책임 있는 채굴 관행의 균형을 맞추는 것이 업계의 최우선 과제입니다. 더욱이 변동하는 상품 가격, 규제의 복잡성, 첨단 기술 채택의 필요성은 모두 광업 부문의 환경을 형성하는 중추적인 문제입니다.

광산업 시뮬레이션의 일반적인 사용 사례

광산 업계에서 시뮬레이션을 적용한 구체적인 사례 중 하나는 지하 광산 작업의 최적화입니다. 광산 회사가 지하 깊은 곳에 위치한 귀중한 광상 매장지를 추출할 계획을 세우고 있는 시나리오를 상상해 보십시오. 가장 비용 효율적이고 안전한 추출 프로세스를 보장하기 위해 시뮬레이션 모델이 개발되었습니다.

시뮬레이션에서는 광체의 지질학적 특성, 접근 통로 및 터널의 위치, 광산 장비의 유형 및 용량, 인력 일정 등 다양한 요소를 고려합니다. 그런 다음 시나리오를 실행하여 최적의 채굴 방법, 장비 활용 및 일정을 결정하여 광석 회수를 최대화하는 동시에 운영 비용을 최소화합니다.

이 시뮬레이션을 통해 광산 엔지니어는 광체에 접근하기 위한 최선의 접근 방식, 가장 효율적인 드릴링 및 폭파 기술, 이상적인 채굴 활동 순서를 식별할 수 있습니다. 이는 생산을 최적화할 뿐만 아니라 잠재적인 위험을 식별하고 완화 전략을 허용함으로써 안전성을 향상시킵니다.

시뮬레이션을 사용하여 채굴 계획을 세밀하게 조정함으로써 회사는 폐기물을 줄이고, 에너지 소비를 낮추고, 장비의 수명을 연장하고, 궁극적으로 수익성을 높이는 동시에 책임감 있는 채굴 관행과 환경 규정 준수를 보장할 수 있습니다.

시뮬레이션은 광산 작업의 다양한 측면을 모델링, 분석 및 최적화할 수 있는 가상 환경을 제공함으로써 광산 업계에서 중요한 역할을 합니다. 다음과 같은 용도로 사용됩니다.

• 광산 설계 및 계획: 시뮬레이션은 광산 레이아웃, 장비 배치 및 추출 방법을 최적화하여 엔지니어가 광산 작업을 설계하고 계획하는 데 도움이 됩니다.
• 장비 선택 및 크기: 효율적인 운영 및 비용 관리를 위해 올바른 장비 크기 및 유형을 선택하는 데 도움이 됩니다.
• 생산 일정: 시뮬레이션 모델은 장비 가용성과 제약 조건을 고려하여 광석 추출 및 처리를 최적화하는 생산 일정을 만들 수 있습니다.
• 운송 및 운송: 운송 물류를 모델링함으로써 시뮬레이션은 광산에서 가공 공장 또는 항구로의 자재 이동을 최적화하여 비용을 절감하고 효율성을 향상시킵니다.
• 광석 처리: 시뮬레이션은 파쇄, 분쇄, 광석 농축과 같은 공정을 최적화하여 회수율을 높이고 운영 비용을 절감합니다.
• 비축량 관리: 광석 비축량을 효율적으로 관리하면 가공 공장에 일관된 공급이 보장되고 품질 변동이 최소화됩니다.
• 안전 및 교육: 시뮬레이션은 안전 절차 및 비상 대응에 대한 직원 교육을 위해 사용되며, 사고를 줄이고 대비 능력을 향상시킵니다.
• 환경 영향 평가: 광산 시뮬레이션은 운영이 환경에 미치는 영향을 평가하여 기업이 규정을 준수하고 생태 발자국을 최소화하도록 돕습니다.
• 자원 추정: 시뮬레이션 도구는 지질학적 데이터와 시추 결과를 분석하여 광물 매장지의 크기와 품질을 추정하고 탐사 노력을 안내합니다.
• 비용 추정: 광산 회사는 다양한 시나리오를 시뮬레이션하여 다양한 프로젝트와 관련된 비용을 추정하여 의사 결정을 지원할 수 있습니다.
• 유지 관리 계획: 예측 시뮬레이션을 통해 장비 유지 관리 요구 사항을 예측하여 가동 중지 시간을 줄이고 유지 관리 일정을 최적화합니다.
• 시장 분석: 시뮬레이션은 시장 상황과 상품 가격 변동을 모델링하여 생산 및 판매에 대한 전략적 결정을 돕습니다.
• 공급망 최적화: 시뮬레이션은 원자재 추출부터 제품 배송까지 전체 광산 공급망을 최적화하여 효율성을 향상시킵니다.
• 폐기물 관리: 시뮬레이션은 폐기물 처리 및 매립 계획을 지원하여 광산 활동이 환경에 미치는 영향을 최소화합니다.
• 교육 및 기술 개발: 광산 시뮬레이션은 운영자와 작업자에게 특히 복잡한 기계의 안전하고 효율적인 채굴 방법을 교육합니다.

시뮬레이션 도구 및 기술은 광산 운영의 효율성, 안전성 및 지속 가능성을 향상시켜 광산 회사가 정보에 입각한 결정을 내리고 변화하는 시장 상황 및 규제 요구 사항에 효과적으로 대응할 수 있도록 돕습니다.

많은 광산 회사가 계획의 일부로 시뮬레이션을 사용합니다.

전 세계의 많은 광산 회사는 시뮬레이션 소프트웨어와 도구를 사용하여 운영을 최적화하고 안전을 개선하며 의사 결정을 강화합니다. 하지만 실시간 데이터에 접근할 수 없고, 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하는 특정 기업은 시간이 지나면 바뀔 수 있다. 2021년 9월에 마지막 지식 업데이트를 기준으로 운영에 시뮬레이션을 사용하는 것으로 알려진 일부 유명 광산 회사는 다음과 같습니다.

1. BHP(이전 BHP Billiton): BHP는 세계 최대의 광산 회사 중 하나이며 광산 계획, 장비 최적화 및 안전 교육을 위해 시뮬레이션을 사용해 왔습니다.
2. Rio Tinto : Rio Tinto는 채굴 작업에서 광산 설계, 생산 일정 및 물류를 최적화하기 위해 시뮬레이션을 사용했습니다.
3. Anglo American: Anglo American은 광산 계획, 장비 선택, 환경 영향 평가 등 다양한 목적으로 시뮬레이션을 사용합니다.
4. Vale : 브라질의 광산 회사인 Vale은 광산 계획, 생산 최적화, 안전 교육에 시뮬레이션을 활용해 왔습니다.
5. Glencore: Glencore는 광산 설계, 장비 선택 및 프로세스 최적화를 위해 광산 작업에 시뮬레이션을 통합했습니다.
6. Newmont: 선도적인 금광 회사인 Newmont는 광산 계획 및 일정 관리는 물론 광석 처리 최적화에도 시뮬레이션을 사용해 왔습니다.
7. Teck Resources: Teck Resources는 광산 계획, 장비 활용 및 안전 교육을 강화하기 위해 시뮬레이션을 사용했습니다.
8. Freeport-McMoRan : 주요 구리 및 금 채굴 회사인 Freeport-McMoRan은 광산 설계 및 장비 최적화를 위해 시뮬레이션을 활용했습니다.

시뮬레이션 도구 와 소프트웨어 의 채택은 광산 회사마다 다를 수 있으며, 특정 응용 프로그램과 사용 범위도 다를 수 있습니다. 어떤 광산 회사가 운영에 시뮬레이션을 사용하고 있는지에 대한 최신 정보를 얻으려면 업계 보고서, 회사 웹사이트를 확인하거나 해당 회사에 직접 문의하는 것이 좋습니다.

광업 시뮬레이션에 대한 결론

광산업에서의 시뮬레이션은 정적 계산에 비해 이점을 제공하므로 필요합니다. 채굴 작업은 본질적으로 상호의존성이 많아 복잡합니다. 광범위한 시스템 엔터티 간의 동적 상호의존성은 시뮬레이션 이외의 다른 방법으로는 광범위하게 분석할 수 없습니다. 또한, 시뮬레이션을 통해 광석 등급, 혼합 프로그램, 다양한 유형의 관련 일정 등 시간 경과에 따른 변화를 고려하는 현실적이고 역동적인 모델을 생성할 수 있습니다. 시뮬레이션을 사용하면 기업은 다양한 계획 시나리오와 의사 결정 대안을 분석하여 위험을 줄이고 재무 결과를 개선할 수 있습니다. 게다가 시뮬레이션 모델광산의 프로세스를 현실적으로 반영하는 디지털 트윈 형태의 이 도구는 신입 직원을 위한 교육 도구로 사용되거나 워크샵 형태로 지식 교환을 촉진하는 데 사용될 수 있습니다.

시뮬레이션 및 광업 산업에 대해 더 자세히 알아보고 싶다면 다음 관련 SCDA 기사를 참조하세요.

• 링크 : 광산업의 혼합 문제 해결
• 링크 : 더 나은 계획을 위한 노천 광산 시뮬레이션
• 링크 : 철강 생산 가치 사슬 분석

Lucas Neves

산업용 철광석 채굴 및 선철 생산 경험이 있는 광산 엔지니어. 채광 작업 시뮬레이션 전문가.