• Title/Summary/Keyword: 전력설비

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Seismic Performance Evaluation of Seismic Isolation Device with Double Slip Friction Surface (이중 슬립마찰면을 이용한 면진장치의 면진성능평가)

  • Son, Su-Won;Kwon, Jeong-Ho;Kim, Jung-Gon;Jung, Yong-Gyu;Hwang, Eun-Dong
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.16 no.4
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    • pp.712-722
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    • 2020
  • Purpose: The damage from earthquakes with a magnitude of 5.0 or greater Korea has increased in South Korea. When a earthquake occurs, internal facilities and electric equipment besides urban structures will be damaged. Thus, in this paper, an earthquake-induced seismic isolation device with double slip fiction surfaces which can reduce the damage of electric power equipment such as distribution panel and then the seismic performance was evaluated. Method: To evaluate the seismic performance shaking table test was performed, a seismic performance comparison was performed according to the presence or absence of a seismic isolation device. The attenuation effect of the seismic isolation device are analyzed by comparing response acceleration and displacement for different frequencies and acceleration levels. Result: As a result of the test, the acceleration amplification was up to 42% less than when the seismic isolation device was installed in comparison to the other case without the seismic device. This is believed that the amplification energy has reduced because the displacement between the double slip friction surfaces of the seismic device play a role in dissipating the seismic energy. Conclusion: The seismic device with double slip friction surfaces has a greater earthquake attenuation effect in strong earthquakes than in weak ones, so the greater the frequency, the better the earthquake attenuation effect. Therefore, it is judged that earthquake energy can be decreased by applying to electric equipment such as distribution panels.

Simulation and Sensitivity Analysis of the Air Separation Unit for SNG Production Relative to Air Boosting Ratios (SNG 생산용 공기분리공정의 공기 재 압축비에 따른 민감도 분석)

  • Kim, Mi-yeong;Joo, Yong-Jin;Seo, Dong Kyun;Shin, Jugon
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.5 no.3
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    • pp.173-179
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    • 2019
  • Cryogenic air separation unit produces various gases such as $N_2$, $O_2$, and Ar by liquefying air. The process also varies with diverse production conditions. The one for SNG production among them has lower efficiency compared to other air separation unit because it requires ultrapure $O_2$ with purity not lower than 99.5%. Among factors that reduce the efficiency of air separation unit, power consumption due to compress air and heat duty of double column were representatives. In this study, simulation of the air separation unit for SNG production was carry out by using ASEPN PLUS. In the results of the simulation, 18.21 kg/s of at least 99.5% pure $O_2$ was produced and 33.26 MW of power was consumed. To improve the energy efficiency of air separation unit for SNG production, the sensitivity analysis for power consumption, purities and flow rate of $N_2$, $O_2$ production in the air separation unit was performed by change of air boosting ratios. The simulated model has three types of air with different pressure levels and two air boosting ratio. The air boosting ratio means flow rate ratio of air by recompressing in the process. As increasing the first air boosting ratio, $N_2$ flow rate which has purity of 99.9 mol% over increase and $O_2$ flow rate and purity decrease. As increasing the second air boosting ratio, $N_2$ flow rate which has purity of 99.9 mol% over decreases and $O_2$ flow rate increases but the purity of $O_2$ decreases. In addition, power consumption of compressing to increase in the two cases but results of heat duty in double column were different. The heat duty in double column decreases as increasing the first air boosting ratio but increases as increasing the second air boosting ratio. According to the results of the sensitivity analysis, the optimum air boosting ratios were 0.48 and 0.50 respectively and after adjusting the air boosting ratios, power consumption decreased by approximately 7% from $0.51kWh/O_2kg$ to $0.47kWh/O_2kg$.

A Study on the Application Effect of Central-Grid PV System at a Streetlamp using RETScreen - A Case Study of Gwangjin-gu - (RETScreen을 이용한 가로등의 계통연계형 태양광시스템 적용 효과 분석 - 서울시 광진구를 중심으로 -)

  • Kang, Seongmin;Choi, Bong-Seok;Kim, Seungjin;Mun, Hyo-dong;Lee, Jeongwoo;Park, Nyun-Bae;Jeon, Eui-Chan
    • Journal of Climate Change Research
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • With continued economic growth, Korea has seen an increase in the nighttime activities of its citizens as hours of activity have extended into night. There is an increasing trend in energy consumption related to citizens' nighttime activities. In order to analyze ideas for an efficient replacement of the power consumption of streetlights and for profit generation by applying grid-type solar systems, this study used an RETScreen model. Through energy analysis and cost analysis, the application benefit and viability of grid-type solar street light systems were analyzed. With analysis result of a total weekly power generation of 114 kWh via a grid-connected solar streetlight system, it was shown that the net present value of a grid-connected solar street light system is 155,362 KRW, which would mean a payback period of about 5.2 years, and as such, it was shown that profit could be generated after about 6 years. In addition, if the grid-connected solar power generation system proposed by this study is to be applied, it was shown that 401,935 KRW in profit could be generated after the 20-year useful life set for the solar system. In addition, the sensitivity analysis was performed taking into account the price fluctuations of SMP, maintenance. As a result, a payback period has increased by 1~2 years, and there were no significant differences. Because the most important factor that affect the economic analysis is the cost of supply certification of renewable energy, a stable sales and acquisition of this certification are very important. the Seoul-type Feed in Tariff(FIT) connected to other institutions will enable steady sales by confirming to purchase the certification for 12 years. Therefore, if those issues mentioned above are properly reflected, Central-grid PV system project will be able to perform well in the face of unfavorable condition of solar PV installation.

Development of a complex failure prediction system using Hierarchical Attention Network (Hierarchical Attention Network를 이용한 복합 장애 발생 예측 시스템 개발)

  • Park, Youngchan;An, Sangjun;Kim, Mintae;Kim, Wooju
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.26 no.4
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    • pp.127-148
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    • 2020
  • The data center is a physical environment facility for accommodating computer systems and related components, and is an essential foundation technology for next-generation core industries such as big data, smart factories, wearables, and smart homes. In particular, with the growth of cloud computing, the proportional expansion of the data center infrastructure is inevitable. Monitoring the health of these data center facilities is a way to maintain and manage the system and prevent failure. If a failure occurs in some elements of the facility, it may affect not only the relevant equipment but also other connected equipment, and may cause enormous damage. In particular, IT facilities are irregular due to interdependence and it is difficult to know the cause. In the previous study predicting failure in data center, failure was predicted by looking at a single server as a single state without assuming that the devices were mixed. Therefore, in this study, data center failures were classified into failures occurring inside the server (Outage A) and failures occurring outside the server (Outage B), and focused on analyzing complex failures occurring within the server. Server external failures include power, cooling, user errors, etc. Since such failures can be prevented in the early stages of data center facility construction, various solutions are being developed. On the other hand, the cause of the failure occurring in the server is difficult to determine, and adequate prevention has not yet been achieved. In particular, this is the reason why server failures do not occur singularly, cause other server failures, or receive something that causes failures from other servers. In other words, while the existing studies assumed that it was a single server that did not affect the servers and analyzed the failure, in this study, the failure occurred on the assumption that it had an effect between servers. In order to define the complex failure situation in the data center, failure history data for each equipment existing in the data center was used. There are four major failures considered in this study: Network Node Down, Server Down, Windows Activation Services Down, and Database Management System Service Down. The failures that occur for each device are sorted in chronological order, and when a failure occurs in a specific equipment, if a failure occurs in a specific equipment within 5 minutes from the time of occurrence, it is defined that the failure occurs simultaneously. After configuring the sequence for the devices that have failed at the same time, 5 devices that frequently occur simultaneously within the configured sequence were selected, and the case where the selected devices failed at the same time was confirmed through visualization. Since the server resource information collected for failure analysis is in units of time series and has flow, we used Long Short-term Memory (LSTM), a deep learning algorithm that can predict the next state through the previous state. In addition, unlike a single server, the Hierarchical Attention Network deep learning model structure was used in consideration of the fact that the level of multiple failures for each server is different. This algorithm is a method of increasing the prediction accuracy by giving weight to the server as the impact on the failure increases. The study began with defining the type of failure and selecting the analysis target. In the first experiment, the same collected data was assumed as a single server state and a multiple server state, and compared and analyzed. The second experiment improved the prediction accuracy in the case of a complex server by optimizing each server threshold. In the first experiment, which assumed each of a single server and multiple servers, in the case of a single server, it was predicted that three of the five servers did not have a failure even though the actual failure occurred. However, assuming multiple servers, all five servers were predicted to have failed. As a result of the experiment, the hypothesis that there is an effect between servers is proven. As a result of this study, it was confirmed that the prediction performance was superior when the multiple servers were assumed than when the single server was assumed. In particular, applying the Hierarchical Attention Network algorithm, assuming that the effects of each server will be different, played a role in improving the analysis effect. In addition, by applying a different threshold for each server, the prediction accuracy could be improved. This study showed that failures that are difficult to determine the cause can be predicted through historical data, and a model that can predict failures occurring in servers in data centers is presented. It is expected that the occurrence of disability can be prevented in advance using the results of this study.

LCD 연구 개발 동향

  • 이종천
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.29 no.6
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    • pp.76-80
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    • 2002
  • 'Liquid Crystal의 상전이(相轉移)와 광학적 이방성(異方性)이 1888년과 1889년 F. Reinitzer와 O. Lehmann에 의해 Monatsch Chem.과 Z.Physikal.Chem.에 각각 보고된 후 부터 제2차 세계대전이 끝난 뒤인 1950년대 까지는 Liquid Crystal을 단지실험실에서의 기초학문 차원의 연구 대상으로만 다루어 왔다. 1963년 Williams가 Liquid Crystal Device로는 최초로 특허 출원을 하였으며, 1968년 RCA사의 Heilmeier등은 Nematic 액정(液晶)에 저주파(低周波) 전압(電壓)을 인가하면 투명한 액정이 혼탁(混濁)상태로 변화하는 '동적산란(動的散亂)'(Dynamic Scattering) 현상을 이용하여 최초의 DSM(Dynamic Scattering Mode) LCD(Liquid Crystal Display)를 발명하였다. 비록 150V 이상의 높은 구동전압과 과소비전력의 특성 때문에 실용화에는 실패하였지만 Guest-Host효과와 Memory효과 등을 발견하였다. 1970년대에 이르러 실온에서 안정되게 사용 가능한 액정물질들이 합성되고(H. Kelker에 의해 MBBA, G. Gray에 의한 Cyano-Biphenyl 액정의 합성), CMOS 트랜지스터의 발명, 투명도전막(ITO), 수은전지등의 주변기술들의 발전으로 인하여 LCD의 상품화가 본격적으로 이루어지게 되었다. 1971년에는 M. Shadt, W. Helfrich, J.L. Fergason등이 TN(Twisted Nematic) LCD를 발명하여 전자 계산기와 손목시계에 응용되었고, 1970년대 말에는 Sharp에서 Dot Matrix형의 휴대형 컴퓨터를 발매하였다. 이러한 단순 구동형의 TN LCD는 그래픽 정보를 표시하는 데에는 품질의 한계가 있어 1979년 영국의 Le Comber에 의해 a-Si TFT(amorphous Silicon Thin Film Transistor) LCD의 연구가 시작되었고, 1983년 T.J. Scheffer, J. Nehring, G. Waters에 의해 STN(Super Twisted Nematic) LCD가 창안되었고, 1980년 N. Clark, S. Lagerwall 및 1983년 K.Yossino에 의해 Ferroelectric LCD가 등장하여 LCD의 정보 표시량 증대에 크게 기여하였다. Color화의 진전은 1972년 A.G. Ficher의 셀 외부에 RGB(Red, Green, Blue) filter를 부착하는 방안과, 1981년 T. Uchida 등에 의한 셀 내부에 RGB filter를 부착하는 방법에 의해 상품화가 되었다. 1985년에는 J.L. Fergason에 의해 Polymer Dispersed LCD가 발명되었고, 1980년대 중반에 이르러 동화상(動畵像) 표시가 가능한 a-Si TFT LCD의 시제품(試製品) 개발이 이루어지고 1990년부터는 본격적인 양산 시대에 접어들게 되었다. 1990년대 초에는 STN LCD의 Color화 및 대형화(大型化) 고(高)품위화에 힘입어 Note-Book PC에 LCD가 본격적으로 적용이 되었고, 1990년대 후반에는TFT LCD의 표시품질 대비 가격경쟁력 확보로 인하여 Note-Book PC 시장을 독점하기에 이르렀다. 이후로는 TFT LCD의 대형화가 중요한 쟁점으로 부각되고 있고, 1995년 삼성전자는 당시 세계최대 크기의 22' TFT LCD를 개발하였다. 또한 LCD의 고정세(高情細)화를 위해 Poly Si TFT LCD의 개발이 이루어졌고, 디지타이져 일체형 LCD의 상품화가 그 응용의 폭을 넓혔으며, LCD의 대형화를 위해 1994년 Canon에 의해 14.8', 21' 등의 FLCD가 개발되었다. 대형화 방안으로 Tiled LCD 기술이 개발되고 있으며, 1995년에 Sharp에 의해 21' 두장의 Panel을 이어 붙인 28' TFT LCD가 전시되었고 1996년에는 21' 4장의 Panel을 이어 붙인 40'급 까지의 개발이 시도 되었으며 현재는 LCD의 특성향상과 생산설비의 성능개선과 안정적인 공정관리기술을 바탕으로 삼성전자에서 단패널 40' TFT LCD가 최근에 개발되었다. Projection용 디스플레이로는 Poly-Si TFT LCD를 이용하여 $25'{\sim}100'$사이의 배면투사형과 전면투사형 까지 개발되어 대형 TV시장을 주도하고 있다. 21세기 디지털방송 시대를 맞아 플라즈마디스플레이패널(PDP) TV, 액정표시장치 (LCD)TV, 강유전성액정(FLCD) TV 등 2005년에 약 1500만대 규모의 거대 시장을 형성할 것으로 예상되는 이른바 '벽걸이TV'로 불리는 차세대 초박형 TV 시장을 선점하기 위하여 세계 가전업계들이 양산에 총력을 기울이고 있다. 벽걸이TV 시장이 본격적으로 형성되더라도 PDP TV와 LCD TV가 직접적으로 시장에서 경쟁을 벌이는 일은 별로 없을 것으로 보인다. 향후 디지털TV 시장이 본격적으로 열리면 40인치 이하의 중대형 시장은 LCD TV가 주도하고 40인치 이상 대화면 시장은 PDP TV가 주도할 것으로 보는 시각이 지배적이기 때문이다. 그러나 이러한 직시형 중대형(重大型)디스플레이는 그 가격이 너무 높아서 현재의 브라운관 TV를 대체(代替)하기에는 시일이 많이 소요될 것으로 추정되고 있다. 그 대안(代案)으로는 비교적 저가격(低價格)이면서도 고품질의 디지털 화상구현이 가능한 고해상도 프로젝션 TV가 유력시되고 있다. 이러한 고해상도 프로젝션 TV용으로 DMD(Digital Micro-mirror Display), Poly-Si TFT LCD와 LCOS(Liquid Crystals on Silicon) 등의 상품화가 진행되고 있다. 인터넷과 정보통신 기술의 발달로 휴대형 디스플레이의 시장이 예상 외로 급성장하고 있으며, 요구되는 디스플레이의 품질도 단순한 문자표시에서 그치지 않고 고해상도의 그래픽 동화상 표시와 칼라 표시 및 3차원 화상표시까지 점차로 그 영역이 넓어지고 있다. <표 1>에서 보여주는 바와 같이 LCD의 시장규모는 적용분야 별로 지속적인 성장이 예상되며, 새로운 응용분야의 시장도 성장성을 어느 정도 예측할 수 있다. 따라서 LCD기술의 연구개발 방향은 크게 두가지로 분류할 수 있으며 첫째로는, 현재 양산되고 있는 LCD 상품의 경쟁력강화를 위하여 원가(原價) 절감(節減)과 표시품질을 향상시키는 것이며 둘째로는, 새로운 타입의 LCD를 개발하여 기존 상품을 대체하거나 새로운 시장을 창출하는 분야로 나눌 수 있다. 이와 같은 관점에서 현재 진행되고 있는 LCD기술개발은 다음과 같이 분류할 수 있다. 1) 원가 절감 2) 특성 향상 3) New Type LCD 개발.

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Introduction of the Best Practices in the Pakistan Gulpur HEPP (파키스탄 Gulpur 수력발전 현장의 Best Practices 소개)

  • JANG, Ock Jae;HONG, Won Pyo;CHAE, Hee Moon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.216-217
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    • 2022
  • Gulpur 수력발전 프로젝트는 전력난을 겪고 있는 파키스탄에 102 MW 규모의 수력발전소를 건설하여 30년 동안 운영 관리한 후 파키스탄 정부로 양도하는 IPP(Independent Power Producing) 형식의 투자사업이다. 남동발전과 DL E&C, 롯데건설이 Sponsor로서 출자한 자본금과, ADB, IFC, K-EXIM 등의 대주단로부터의 차입금을 재원으로 하여 소요 사업비를 조달하고 사업을 개발하였다. DL E&C와 롯데건설이 EPC(Engineering, Procurement, Construction)를 수행하였고, 이산이 Design consultant의 역할을 수행하였다. Gulpur 수력발전 프로젝트의 발전형식은 수로식(run-of-river)으로 201 m3/s의 발전유량과 102 MW의 발전 시설용량을 이용하여 연평균예상발전량은 398 GWh이다. 주요 구조물로는 설계 재현빈도 1년의 유수전환시설(가물막이댐 & 가배수터널)과 콘크리트 중력식댐(H 67 m, L 205 m), 도수터널(D 6.7 m, L 215 m, 2기), 옥외형 발전소 (H 51 m, W 60 m, L 38 m, Kaplan 2기)가 있으며, 2015년 10월 착공하여 2020년 3월 상업발전을 시작하였다. 본 프로젝트는 DL E&C의 첫 번째 EPC 해외수력발전 프로젝트이다. 따라서 프로젝트의 성공적 수행을 위한 경제적 설계, 시공의 효율성 및 안정성 확보 등을 위하여 많은 연구를 수행하는 과정에서 다양한 기술 개선을 이룰 수 있었다. 본고에서는 Gulpur 프로젝트를 통하여 도출된 성공 사례들을 소개 및 공유하고자 한다. 첫 번째로 콘크리트 중력식댐 시공을 위한 유수전환시설의 최적 설계빈도를 산정하였다. 일반적으로 유수전환시설의 규모는 설계기준에 제시된 설계 재현빈도를 이용하는데, 해외 설계기준에서는 10년, 국내 설계기준에서는 1~2년으로 다르게 제시되어 있는 문제점이 있다. 유수전환시설의 규모는 프로젝트의 경제성에 큰 영향을 미치기 때문에 최적 설계빈도의 결정이 필요하며, 위험도분석기법(Risk Analysis)과 기대화폐가치법(Expected Monetary Value)을 이용하여 유수전환시설의 최적 설계 재현빈도와 이에 영향을 미치는 인자를 분석하였다. 위험도는 몬테카를로 시뮬레이션으로 산정된 가물막이댐 파괴확률과 재현빈도를 이용하여 산정된 가물막이댐 월류확률을 고려하였으며, 비용 및 피해액으로는 유수전환시설의 공사비, 가물막이댐 파괴시의 재건설비용과 지체보상금, 가물막이댐 월류시의 복구비용을 고려하였다. 이에 대한 연구결과로, 유수전환시설의 사용기간과 월류시의 복구비용이 유수전환시설의 설계 재현기간 결정에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났고, 특히 월류시의 복구비용이 작을수록 낮은 설계 재현빈도를 선택하는 것이 타당한 것으로 나타났다. 예를 들어, 유수전환시설의 사용기간이 3 ~ 5년, 복구비용이 0.5 ~ 1.0 mil USD 이하인 조건에서 가물막이시설의 최적 설계빈도는 1년 ~ 2년인 것으로 나타났다. 또한, 유수전환시설의 사용기간은 본댐의 규모와 시공기간 등을 고려하여 결정되는 사항으로 설계자가 임의 조정할 수 없지만, 복구비용은 시공 관리자에 따라 결정되는 부분으로, 적극적 홍수 피해 저감 및 복구방안을 마련하는 것이 프로젝트의 경제성을 향상시킬 수 있다는 것을 알 수 있었다. 두 번째로 프로젝트의 경제성 향상, 홍수기 댐 시공시의 안전성 확보를 위하여 홍수 조기경보시스템(Early Warning System)을 개발 및 활용하였다. 수로식(Run-of-river) 수력발전댐은 대부분 산악지역에 위치하기 때문에 국지성 강우 및 급한 지형 경사로 인하여 돌발홍수(flash flood)의 발생 가능성이 높다. 따라서 시공 중 홍수(월류) 발생을 미리 감지하고 현장에 전파할 수 있는, 수로식(Run-of-river) 수력발전댐 현장을 위한 홍수 조기경보시스템이 필요하며, 이를 리스크 인식, 모니터링 및 경보, 전파 및 연락, 반응 능력 향상의 4가지 부분으로 나누어 구축하였다. 리스크 인식 부분에서는 가물막이댐 월류 발생 상황에 대한 위험도, 취약성, 리스크를 제시하였으며, 모니터링 및 경보 부분에서는 상류 측정수위에서 유도된 현장 예상수위와 실제 현장 측정 수위를 대상으로 경보홍수위와 위험홍수위로 나누어 관리하였다. 전파 및 연락 부분에서는 현장 시공 조직을 활용하여 홍수시를 대비한 비상연락체계도(Emergency communication flow chart)를 운영하였으며, 반응 능력 향상을 위해 비상연락체계도의 팀별 Action plan을 상세화 하였다. 세 번째로 현장의 지질특성과 50여 차례 발파시험으로 현장 고유의 발파진동감쇄곡선을 도출하였으며, 이를 통해 현장의 시공성과 콘크리트 품질 확보를 동시에 달성할 수 있는 방안을 제시하였다. 콘크리트댐 공사에서는 제한된 공기 내에 공사를 완료하기 위해 사면부 굴착과 콘크리트 타설이 동시에 수행될 수밖에 없는 문제점을 가지고 있다. 그러나 신규 콘크리트 타설면 근처에서 발파를 수행하는 경우 발파로 발생되는 탄성파가 일정 수준을 초과하게 되면, 콘크리트 양생에 영향을 주게 된다. 따라서 다수의 현장 발파시험을 통해 발파거리와 최대진동속도의 상관관계 즉, 발파진동감쇄곡선을 도출함으로써 현장의 발파진동특성을 도출할 수 있었다. 또한, 기존 연구 논문들을 통해 콘크리트 재령기간 별 안전진동속도를 선정하고, 해당 안전진동속도를 초과하지 않는 범위에서 콘크리트 타설면과 발파위치의 거리에 따라 1회 발파 가능한 장약량을 산정하여 적용하였다. 이와 같은 체계적인 접근을 통해 콘크리트 타설과 발파 작업 동시 수행에 대한 논란을 해소할 수 있었다.

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