• 한국지반공학회논문집
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• 제19권5호
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• pp.327-333
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• 2003

터널 및 지하공동 설계에 이용된 23개 지역의 578개의 시추공발파 진동 data와 시공 중인 일반터널의 4개 지역으로부터 221개 진동 data를 이용, 시추공발파의 진동전달 특성을 분석하였다. 시추공발파와 일반터널발파의 진동속도 감쇠 경향을 비교 분석한 결과 시추공발파의 입지상수들이 크게 나타났다. 환산거리가 클 때 최대 허용장약량은 시추공발파의 식으로 계산한 것이 더 적었다. 주진동수에 대한 주파수 분석결과 시추공발파는 30∼60Hz, 일반터널발파는 60∼90Hz로 나타났다. 이러한 결과로부터 시추공발파 자료를 터널발파 설계에 직접 사용하는데 다소의 문제가 있는 것으로 판단되며 보다 정확한 설계를 위하여 통계적 처리가 불가피할 것으로 보인다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권1호
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• pp.23-32
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• 2004

터널 발파를 원활히 수행하기 위해서는 암반조건에 적합한 합리적인 설계와 정밀한 천공, 정확한 기폭초시가 기본요소로서 이는 현재 국내 터널 설계.시공 기술 및 기자재의 발달로 만족할 만한 성과를 얻을 수 있다. 특히. 터널발파에서 정확한 기폭초시 부여는 굴진율 및 버럭 파쇄율, 굴착예정선 미려도, 잔여 암반 손상도 등의 시공성에서 뿐만 아니라 소음 및 진동 발생율을 좌우하는 환경적인 측면에서 매우 중요한 요소이다. 기폭요소는 최초 도화선을 활용한 공업뇌관에서 전기뇌관, 비전기식뇌관의 순으로 기폭안전성과 정밀성 면에서 눈부신 성장을 이룩하여 왔으며 특히, 90년대 초에 개발되어 전 세계적으로 최근까지 지속적으로 사용량이 급증하고 있는 전자뇌관은 기폭방식에 일대혁신을 이루었다. 전자기폭 시스템은 기존뇌관의 초시를 결정하는 화약성분의 지연요소 대신에 IC board(전자회로)에 의한 Digital timer로 신호를 발생하여 초시를 결정하는 방식이다. 본 논문에서는 국내 최초로 전자기폭시스템을 활용하여 2003년 9원 23일에서 동년 11월 2일까지 강원도 양구 지역의 $\bigcirc\bigcirc$터널에 전자뇌관을 이용한 시험발파를 실시하였고, 발파에 의한 진동 등을 조사하여 그 효율성을 검토하였다. 이를 위해 전자뇌관의 특성과 장점을 최대한 샅리기 위하여 각공을 발파하는 방식, 즉 1지발에 1공을 발파하는 방식을 채택하고 일반 뇌관과 전자뇌관으로 설계를 하여 각각의 발파효율을 비교하여 보았다. 그 결과 발파진동의 경우 기존뇌관을 이용하여 1공씩을 1지발로 발파를 한 경우에는 18~56%의 진동저감 효과가 있었고. 본선 설계에 의해 진행된 발파에 비하여는 최대 70% 이상의 진동저감 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제19권3호
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• pp.59-65
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• 2001

암반발파작업에서 발생되는 발파진동은 주변의 생활환경과 인접한 구조물에 영향을 미쳐 공해를 발생시킨다. 계단발파와 터널발파에서 발생되는 발파진동은 진동에 영향을 미치는 요소들의 일부는 동일하게 작용하고 일부는 서로 다르게 작용하여 진동의 크기가 결정된다. 일반적으로 발파진동의 크기에 영향을 미치는 요소 중에서 암반의 조건과 폭약종류, 장약량 등 제 요소가 동일한 경우에는 최소저항선 거리와 자유면의 수에 의해 발파진동이 결정되는 것으로 알려져 있다. 그러나 터널 발파에서는 최소저항선거리와 자유면의 수 외에 자유면의 크기가 발파진동의 크기를 결정하는 주된 요소로 작용하게 된다. 본고에서는 자유면의 크기가 발파진동에 미치는 영향을 고찰하여 터널발파의 진동제어방법을 제시하였다.

• 전산구조공학
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• 제8권1호
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• pp.30-38
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• 1995

이방향 천공 발파공법의 실용성을 입증하여 실시공에 착수하기 위해서는 수치해석을 통하여 사전에 종방향 및 방사방향 천공발파에 따른 지표면에서의 지반진동의 영향을 알아보는 것이 필요하였다. 정확한 현장조건과 발파하중이 주어진 상태에서의 정밀해를 구하기 위해서는 시공상의 발파패턴대로 전체 발파공을 모형화하는 것이 필요하나 앞서 언급한 바와 같이 해석목적상 기존공법과 신공법의 지반응답의 차이를 비교하는 것이 주목적이였기 때문에 해석조건을 동일하게 가정하고 발파공도 대표적인 방향성을 가지는 1개공만을 선택하여 해석을 수행하였다. 기존 종방향 천공 발파공법과 신공법인 이방향 천공 발파공법의 상대적 비교를 위한 3차원 동적 해석결과, 관심의 대상이 되는 터널 직상부의 경우 기존의 종방향 천공 발파에 비해 이방향 천공발파는 진동이 두드러지게 감소함을 알 수 있었으며 이는 발파공의 방향성에 따라 지반응답이 크게 영향을 받는다는 것을 의미한다. 따라서 터널굴착시 문제시 되는 지상구조물의 위치에 따라 발파공의 위치를 적절히 조절함으로써 문제발생 예상지역의 진동치를 감소시킬 수 있을 것이라 판단된다. 그러나 이러한 잇점은 확대발파전 파이롯트 터널이라는 자유공간이 존재할 때만 가능하므로 이방향 천공 발파공법은 TBM의 효용성을 극대화시킨 것이라 할 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.3-9
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• 2001

발파한 후 파쇄된 암석의 파쇄도는 발파효율을 나타내는 척도의 하나로서 발파방법을 평가하는 주요 인자이다. 파쇄도는 적재작업과 재활용을 위한 분쇄작업에 큰 영향을 미친다. 그러나 현장규모로 쌓여 있는 발파암 더미로부터 파쇄도를 조사한다는 것은 용이한 작업이 아니다. 본 논문에서는 현장 사례연구로서 터널발파에서 가장 중요한 요소인 심빼기방법 중 경사공을 이용한 V형 심빼기와 수평공 무장약공을 이용한 burn 심빼기 발파방법 중 파쇄도 측면에서 더 효율적인 방법을 선택하기 위하여 발파후 파쇄된 암을 사진촬영하여 이미지 분석을 실시하고 몇가지 파쇄입도 예측식을 이용한 분석 결과와 비교하였다.

• 대한화약발파공학회:학술대회논문집
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• 대한화약발파공학회 2008년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.17-28
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• 2008

국책사업이나 SOC의 확충을 위한 도로 및 철도의 건설에서 적용되는 터널의 단면크기를 보면, $50m^2$에서부터 $100m^2$이상의 중 대단면 터널이 주를 이루고 있으나, 전력구, 통신구, 소규모로 운영되는 광산의 채광용 터널, 용수를 위한 도수로터널 등 특수한 용도로 설계, 시공되고 있는 터널에서는 $20m^2$이하의 단면크기를 갖는 경우가 있다. 이러한 소단면 터널의 경우에는 협소한 작업공간으로 인하여 적용공법 뿐만 아니라 장비의 사용 또한 제약을 받게 되어 작업효율이 저하되고 공사기간이 늘어나게 되는 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특히, 에멀젼 폭약을 사용하는 발파에서 먼저 기폭된 발파공의 충격압력에 의해 인접공의 폭약이 예비압축(Precompression)되어 사압현상을 일으키고 잔류약을 발생시키는 사례가 종종 발생하고 있다. 사압현상은 당해 발파의 실패와 함께 2차적인 사고의 위험요인이 될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 대책을 수립하여야 한다. 이를 위해 기존 문헌을 통하여 사압현상의 원인과 발생 가능성을 검토하였고, 국내에서 주로 사용되는 에멀전폭약의 수중 내충격성시험과 충격압력 전달시험을 실시하여 사압현상의 발생정도를 측정하였으며, 사압현상이 발생한 소단면 터널현장을 대상으로 대책을 수립하여 적용하였다. 심발방법을 변경하여 전단의 충격압력을 견딜 수 있는 공간격을 확보하고 뇌관의 초시간격을 적절하게 배치한 발파패턴을 적용한결과, 사압현상을 억제하고 잔류약의 발생을 감소시켜 계획 굴진장을 확보하고 파쇄석의 크기를 감소시키는 등 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권1호
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• pp.69-76
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• 2003

터널 발파에 있어서 진동특성을 규명하기 위하여 V-cut 심발패턴으로 시험발파를 수행하고, '터널 진행방향'과 '터널 진행직각방향'의 두 방향에서 발파진동을 계측하였다. 최대지발당 장약량을 기준으로 지반의 진동 전달특성을 확인하기 위하여 자승근 환산거리와 삼승근 환산거리로 회귀분석을 수행한 결과 허용진동속도 3mm/sec에서 교차점은 62m였으며, 5mm/sec에서 교차점은 46m였다. 또한 터널 진행방향에서 측정한 경우가 터널 진행직각 방향에서 측정한 경우보다 진동수준은 크게 나타났으며, 삼승근 환산거리 적용시 감쇠특성이 더욱 우세하였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.45-50
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• 2006

현재 터널을 시공할 때 발파기술의 발달로 설계단면보다 크게 단면을 발파하는 경우는 많지 않으나 지질 특성상 커다란 여굴이 발생하는 경우가 종종 있으며, 또한 발파기술이 낙후된 시기에 시공된 터널은 설계단면보다 훨씬 크게 발파단면이 형성되어 라이닝을 설치한 후에도 상당 부분이 여굴로 남는 경우가 있다. 여굴이 크게 발생한 부분은 절리를 따라 지하수가 스며들면서 점토질 성분이 혼입되어 있는 부분이 비스듬한 각을 이루면서 터널 단면을 절단하고 있는 파쇄대를 형성하고 있다. 절리면에서 쐐기를 형성하고 있던 상부는 작은 진동에도 모두 낙석으로 떨어지게 되며 구조적인 안정성 문제를 야기한다. 기존터널의 여굴이 발파단면내에 위치하지 못하여, 기존터널의 발파영향선이 확장터널의 발파영향선을 변화시키고, 아치(arch)작용이 발생하지 않아 터널의 안정성에 심각한 문제가 발생할 가능성이 있다. 또한, 여굴의 규모가 커서 여굴의 뒷채움을 하지 않으면 토압의 측면에서 매우 불리하며, 안정화되지 못한 여굴의 상부에서 낙반이 발생할 위험이 상존한다. 따라서 공사의 원만한 진행을 위해서는 여굴의 안정화를 이루고 난 후 후속공정을 진행하거나, 낙반에 대한 안전조치를 취한 후 공사를 진행해야 한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 터널의 구조적 안전성과 시공성을 검토하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제19권1호
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• pp.111-116
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• 2001

발파한 후 파쇄된 암석의 파쇄도는 발파효율을 나타내는 척도의 하나로서 발파방법을 평가하는 주요 인자이다. 파쇄도는 적재작업과 재활용을 위한 분쇄작업에 큰 영향을 미친다. 그러나 현장규모로 쌓여 있는 발파암 더미로부터 파쇄도를 조사한다는 것은 용이한 작업이 아니다. 본 논문에서는 현장 사례연구로서 터널발파에서 가장 중요한 요소인 심빼기 방법 중 경사공을 이용한 V형 심빼기와 수평공 무장약공을 이용한 Bum 심빼기 발파방법중 파쇄도 측면에서 더 효율적인 방법을 선택하기 위하여 발파후 파쇄된 암을 사진 촬영하여 이미지 분석을 실시하고 몇 가지 파쇄입도 예측식을 이용한 분석 결과와 비교하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권3호
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• pp.61-71
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• 2003

최근 도심지 굴착공법 선정시 주변환경에 대한 관심이 높아지면서 민원발생을 감안하여, 발파공법이 아닌 기계굴착공법(TBM, SHIELD 등) 등이 부분적으로 적용되고 있다. 그러나 이들 굴착공법들은 굴착조건의 변화에 따라 적용 한계성이 있고, 한계구간이 직면할시 시공성이 극히 떨어지거나 적용 자체가 불가능하게 된다. 이에 따라, 공사기간의 연장, 공사비의 증가 및 적용자체가 불가 할 경우는 공사중단에 이르게 되어 시공과정에서 다른 굴착공법으로 전환되는 사례가 빈번히 발생되고 있다. 따라서 본 사례는 도심지 터널구간으로 당초 할암공법으로 설계되었으나 암반의 강도가 높고 굴착단면적이 협소하여 할암공법이 적용될 수 없었다. 이에 대한 대안공법으로 TBM이나 기타 장비에 의한 기계굴착공법을 검토하였으나, 터널연장이 짧고 터널노선의 곡선부 반경이 작아 대형장비의 투입이 어려운 굴착조건 때문에 최종적으로 폭약을 이용한 발파굴착 공법을 선정하였다. 그러나 발파공법은 진동 및 소음이 필연적으로 수반되기 때문에, 주변 환경공해가 허용하는 범위 내에서 최대한의 시공성과 안전성 여부를 판단하기 위하여 발파진동 및 소음의 허용수준을 설정한 후 시험발파를 실시하였으며, 그 결과에 따라 진동제어발파공법을 적용하였다.