광산 환기는 지하 채굴 환경에서 신선한 공기를 공급하고 오염된 공기를 배출하여 작업자의 안전과 건강을 지키는 핵심 시스템이다. 갱내에서는 폭발성 가스와 독성 가스, 산소 농도 저하, 높은 온도와 습도, 분진 농도 상승 등 다양한 위험 요인이 동시에 존재하므로, 광산 환기 시스템이 제대로 작동하지 않으면 단 한 번의 사고로도 막대한 인명 피해와 경제적 손실이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 광산 환기 설계자는 광산용 송풍기와 덕트, 환기 문과 샤프트, 감시·경보 설비를 하나의 네트워크로 묶어 체계적으로 설계해야 한다. 또한 채굴 계획과 생산 계획이 바뀔 때마다 환기 계획을 재검토하고, 실제 운전 데이터와 비교·분석하여 설계를 지속적으로 보완해야 한다.
광산 환기 시스템의 중심에는 주 환기 설비와 국부 환기 설비가 있다. 주 환기 송풍기는 외부의 신선한 공기를 갱내 깊숙한 곳까지 보내거나, 오염된 공기를 갱외로 배출하는 역할을 하며, 일반적으로 대형 축류 송풍기나 원심 송풍기가 사용된다. 국부 환기 설비는 굴진과 채광이 이루어지는 작업 구역에 직접 신선한 공기를 공급하고, 폭발성 가스와 분진을 빠르게 제거하는 역할을 한다. 이 두 설비가 적절히 조합되어야만, 광산 전체에 균형 잡힌 환기 흐름을 형성할 수 있다. 설계자는 각 갱도와 작업장에 필요한 풍량과 전압, 환기 배관망의 저항을 정확히 계산하여, 송풍기 용량과 설치 위치, 덕트 단면과 길이를 결정해야 한다.
광산 환기에서 중요한 또 하나의 요소는 감시와 제어이다. 가스와 산소 농도, 풍량과 압력, 온도와 습도를 측정하는 센서를 갱내 주요 지점에 배치하면, 환기 상태를 실시간으로 파악할 수 있다. 이러한 데이터는 중앙 제어실이나 관리 시스템으로 전송되어, 이상 상황을 조기에 감지하고 적절한 조치를 취하는 데 활용된다. 예를 들어 가스 농도가 상승하거나 산소 농도가 낮아지는 징후가 나타나면, 즉시 작업을 중단하고 환기 강도를 높이는 한편, 원인을 조사해야 한다. 인버터 제어를 통해 송풍기 회전수를 조정하거나, 환기 문과 차단 구조를 조절해 공기 흐름을 재배치하는 것도 가능하다. 이러한 제어 기능은 평상시 에너지 절감을 돕는 동시에, 비상 상황에서는 신속한 대응을 가능하게 한다.
광산 환기 시스템의 신뢰성을 유지하기 위해서는 정기적인 유지보수와 교육, 규정 준수가 필수적이다. 광산용 송풍기와 덕트, 환기 문과 감시 장비는 시간이 지남에 따라 마모와 손상, 오염이 누적되며, 이를 방치하면 성능 저하와 오작동을 초래한다. 정기 점검 계획을 세우고 베어링과 임펠러 상태, 덕트 누설, 환기 문 작동, 센서 교정 상태를 체계적으로 점검해야 한다. 아울러 작업자와 관리자를 대상으로 광산 환기 구조와 역할, 경보 의미와 대응 절차, 피난 경로에 대한 교육을 반복적으로 실시해야 한다. 국가와 지역의 환기 관련 규정과 기준을 준수하고, 새로운 연구 결과와 사고 사례를 반영해 내부 규정을 지속적으로 업데이트하는 것도 중요하다. 이렇게 광산 환기를 단순한 설비가 아니라 살아 있는 안전 시스템으로 관리할 때, 광산은 장기적으로 안전하고 효율적인 생산을 지속할 수 있다.
