로봇 공학이 발전을 거듭하면서 지질 탐사 프로젝트를 위한 X선 형광(XRF) 분석 속도와 효율성이 높아지고 있습니다. XRF 분석을 혁신해준 새로운 로봇 기술 혁신 한 가지는 GERDA(automated Geochemical Research and Documentation Assistant)입니다.
핀란드의 MEFFA Lab Oy에서 제작한 이 자동 장치는 코어 박스와 토양, 침전물, 플라스틱 백의 파쇄된 암석에서 코어 테스트를 수행하도록 제작되어 휴대용 XRF 분석기를 통해 샘플 처리량을 높일 수 있습니다. 이 시스템은 Vanta™ 휴대용 XRF 분석기, 고해상도 USB 카메라, Rasberry Pi 3 기반의 간단한 제어 모듈, 그리고 결과 시각화와 데이터 처리를 지원하는 사용하기 쉬운 소프트웨어와 함께 CNC 테이블에 설치됩니다.
개발자들은 GERDA와 함께 NEFFA(Nugget Effect Gold Assay)로 알려진 독자적인 방법을 개발하여 샘플의 금 광물화(일반적으로 파쇄된 암석 또는 파쇄된 드릴 코어)를 추정했습니다.
자세히 알아보려면 계속 읽어 보십시오!
 |  |
| GERDA는 지질 탐사 프로젝트에서 테스트를 자동화할 수 있도록 Vanta XRF 분석기와 함께 사용됩니다. |
GERDA 시스템 개발
GERDA 시스템은 15년 이상 광물 탐사 프로젝트에서 휴대용 XRF 분석기를 사용한 팀에서 개발했습니다.
주로 금 탐사 프로젝트의 일환으로 지시 원소 사용에 초점을 둔 개발자들은 시간이 지나면서 휴대용 XRF 분석기의 개발, 특히 필요한 정밀도를 확보하는 데 필요한 테스트 횟수 단축과 속도 향상을 직접 목격했습니다. 또한 검출기 기술 및 신호 처리에서 거듭된 올림푸스의 발전, 그리고 특히 Vanta 분석기의 금(Au)을 포함한 원소 검출한계(LOD)를 낮추는 기능도 직접 확인했습니다.
이들은 한정된 예산을 사용해야 하는 초보 탐사자로서 자원 정의가 아닌 미개발지 탐사, 신속한 변칙 확인, 드릴 대상 생성, 잠재력 있는 새로운 발견에 초점을 맞췄습니다. 이 작업의 핵심은 실험실에서 모든 샘플을 분석한 경우보다 휴대용 XRF 분석기를 사용하여 훨씬 더 많은 수의 샘플을 테스트할 수 있는 기능입니다. GERDA는 이 작업을 수행하는 이들의 역량에 있어 필수적입니다.
GERDA 개발 목적은 다음과 같습니다.
- 기존 휴대용 XRF 소유자의 샘플 처리량 증가
- 고가의 실험실 분석에 적합한 샘플 선택 지원
- 실시간 후속 조치/충전 작업을 위해 의미 있는 결과에 더 빠르게 액세스접근
- 탐사 분석 예산의 전체 비용 절감
- 탐사 프로그램 효율성 개선
GERDA가 휴대용 XRF에서 어떻게 작동하는지 확인하려면 다음에 나오는 짧은빠른 비디오를 시청하십시오.
NEFFA(Nugget Effect Gold Assay)란?
이 새로운 기술을 이해하려면 "덩어리 효과(nugget effect)"의 작용 원리를 알아야 합니다.
덩어리 효과는 샘플에 큰 금 입자(덩어리)가 있을 때 발생할 수 있는 샘플링 문제를 설명하는 데 사용되는 용어입니다. 기존 샘플링 공정 중에 덩어리가 선택된 경우, 연구자는 샘플의 금 양을 과대평가할 수 있습니다. 하지만 이 덩어리를 놓치면 금은 과소평가될 수 있습니다. 금 탐사와 채굴의 경우, 이러한 변동성으로 인해 결과가 부정확하고한 결과와 실수로 인해 비용이 많이 발생할드는 실수가 유발될 수 있습니다.
NEFFA(Nugget Effect Gold Assay) 기법은 덩어리 효과와 관련된 기존 과제를 기회로 전환하는 것을 목표로 합니다. NEFFA는 지질 물질(일반적으로 파쇄된 암석 또는 파쇄된 드릴 코어)에 대한 비파괴 방식의 여러 체계적인 분석을 통해 덩어리 효과를 측정하여 샘플 내 분포를 토대로 금이나 기타 귀금속 유무를 식별하려고 합니다.
NEFFA는 기존 샘플 준비 절차를 완전히 재정의 및 축소하며, 향후 실험실 분석을 고려하여 잠재적인 관심 샘플을 식별할 수 있도록 휴대용 XRF 분석기를 사용하여 반정량 금 결과를 제공하는 것을 목표로 합니다.
작동 원리는 다음과 같습니다.
- 물질의 성질에 따라 20~30g의 대표적인 샘플이 외부 물질로부터 오염되지 않도록 투명한 샘플백에 넣거나 플라스틱 필름으로 덮어 매질과 분리시킴
- 샘플은 10cm x 10cm 면적에 걸쳐 균일하게 분포되며 재료 깊이는 2mm 이하임
- 그리드 또는 기질을 샘플 위에 두며, 개별 기질 면적은 1cm x 1cm임
- 측정은 각 평방 cm 내에서 수행되며 모든 결과의 평균이 보고됨
- 이 기법은 결정 크기 3 mm 미만의 파쇄된 암석 또는 파쇄된 드릴 코어 샘플에 가장 효과적이고, 균질화된 펄프 샘플에는 효과적이지 않음
- 회전식 에어 블라스트 및 역순환(RC) 샘플을 직접 분석할 수 있음
 |  |
| NEFFA 기법은 암석 샘플의 금을 분석하는 데 사용됩니다. |
이 방법은 일반 탐사 프로젝트에서 GERDA의 처리량 이점을 활용하며, XRF를 사용한 금 추정치를 제공함으로써 금 탐사에 가치를 더합니다.
올림푸스는 이 방법이 기존 방법과 다른 것으로 고려될 수 있다는 점을 잘 알고 있습니다. 금 분석에서 휴대용 XRF의 약점은 잘 알려져 있지만(원소 스펙트럼 중복으로 인해 거짓 양성이 발생할 수 있으며, 실험실에 비해 비교적 LOD가 높으며, 불 분석이 사용하기에 가장 우수한 기법임), GERDA와 NEFFA를 사용한 개발자들의 초기 연구에 따르면 유의한 금 데이터가 생성되고, 이 시스템을 통해 비용을 절감할 수 있습니다. 또한 이 기법을 제안에 따라 구현할 때에는 현지 방사선 안전 및 라이선싱 요건을 준수해야 합니다.
자세한 정보가 필요하거나 샘플에서 시험을 수행하려면 MEFFA Lab Oy의 Igor Vasilyev에게 ivas@kareliangold.com으로 문의하십시오.
관련 콘텐츠
지구화학을 위한 성공적인 휴대용 XRF 프로그램 계획: 무료 시작하기 비디오 튜토리얼 9편
