• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2002년도 추계 학술논문발표회 논문집
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• pp.172-177
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• 2002

가스폭발 시 폭발 압력에 의해 건물의 일부 또는 전체적인 파괴와 함께 외부에 영향을 미치는 영향은 주로 폭풍파의 압력과 고온의 화염이다. 그 중에서도 폭풍압은 건물에서의 가스폭발 시 파열면을 통과한 급격한 압력 방출에 의해 생겨나는 물리적인 현상으로 그 충격은 때에 따라서 구조물을 붕괴시킬 만큼 크다. 폭발에 의해 발생되는 폭풍압에 의한 피해가 크기 때문에 과거부터 폭풍압에 대한 연구가 계속되어 왔다.(중략)

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.1-12
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• 2023

근접 폭발로 인해 발생하는 폭발 충격파의 위험을 완화하기 위한 기술에 대한 기초 평가를 수행하였다. 기존의 일반적인 기술로는 폭발물 주변이나 충격파의 진행 방향에 방호물질을 사용하여 차단막을 형성하는 방법이 사용되었다. 다양한 폭발 에너지 분산 메커니즘이 제안되었으며, 임피던스 차이를 활용한 폭발 충격파 완화에 대한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 전단농화유체(STF)를 충격완화물질로 적용하여 폭발 충격파 완화에 대한 폭발실험 및 수치해석을 통해 STF 완화물질의 효과를 평가하였다. 그 결과로써 STF 완화물질의 폭발 충격압 감쇄성능의 실효성을 확인할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.100-105
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• 2014

해중철도 부근에서 테러나 사고에 의해 수중폭발이 발생하였을 경우, 함체에 치명적인 손상을 가할 수 있으므로, 충분한 강도를 확보해야 한다. 본 연구에서는 설계 목적으로 해중철도 인근에서 수중폭발이 발생한 경우, 경험에 기초한 공식을 이용하여 충격압을 추정하고, 충격압에 의한 해중철도의 응답을 해석할 수 있는 간이 해석 방법을 제안하였다. 해중철도 함체를 탄성 지지된 보로 이상화하고, 초기 최대 충격압이 작용하는 보에 대해 정적 유한요소해석을 실시한 후, 동하중 계수와 조합함으로 최대 변위 및 굽힘 모멘트를 계산한다. 간이해석 결과는 상용 유한요소해석 소프트웨어를 이용한, 시간에 따른 과도응답해석 결과와 비교하여 양호한 일치를 보임을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제22권1호
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• pp.69-76
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• 2012

본 논문은 폭약의 폭발현상을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화기술의 기본적 원리와 실험방법, 실험결과에 대하여 기술한다. 타이타늄(Ti)과 스테인레스 강(Stainless steel, SUS 304) 판재의 폭발용접 실험결과, 두 재료 접촉면의 단면에서는 연속적인 젯(jet)모양의 파형이 관찰되었고, 두 금속판재의 설치 경사각도가 $15{\sim}20^{\circ}$ 이고 접착속도가 2,100~2,800 m/s인 경우에 최적의 접합조건을 보였다. 알루미늄(Al) 판재를 이용한 폭발성형 실험과 전형적인 가압성형 실험 결과를 비교분석하여, 폭발성형의 경우가 큰 곡률변형을 보여 가공성이 우수한 것으로 확인되었다. 끝으로 금속과 세라믹의 혼합분말($Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$)에 대한 충격고화 실험법을 제안하고 실험을 수행한 결과, 고화체의 표면과 내부에 균열이 확인되지 않았으며 세라믹입자와 금속입자들의 강한 미세조직 결합이 형성되었다. 또한 충격분말고화실험에서 발생되는 폭약의 폭발에 의한 폭굉파와 수중 충격파의 전파 및 간섭현상을 분석하기 위하여 LS-Dyna 3D를 이용한 동적해석을 수행하였다. 그 결과, 물용기 내 벽면에서 반사된 수중충격파가 중앙부에서 중첩되어 폭약의 폭발압력보다 높은 20 GPa의 수중 충격압을 보여, 물용기 내부형상의 중요성을 입증하였다.

• 대한화약발파공학회:학술대회논문집
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• 대한화약발파공학회 2006년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.119-140
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• 2006

발파를 통한 암반 굴착작업은 폭약의 폭발 시 발생하는 충격압과 가스압을 이용하여 암석을 파괴하며, 폭원으로 부터 3차원적으로 전파되어온 충격압에 의한 충격파는 발파에 의한 에너지의 $0.5{\sim}20%$가 탄성파의 형태로 균열대 외부의 지반속으로 전파되면서 공기매체를 타고 전달되는 것이 발파소음이다. 발파소음은 공기의 진동에 의한 음파 가운데 가청범위 ($20{\sim}20000Hz$)의 주파수를 갖는 충격성 소음으로 인체 감응에 의해 영향이 제기되는 것으로, 정신적 고통에 의한 민원발생으로 공사정지, 발파규모 축소 등으로 발파작업에 지장을 주고 있다. 본 연구는 터널발파작업에 따른 발파소음 저감을 위해 현장마다 설치하고 있는 방음시설의 설치시기와 설치방법 그리고 재질에 대하여 현장시공 사례를 통하여 고찰하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제27권1호
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• pp.1-6
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• 2009

취수정 내의 스트레이너는 수중의 이물질, 토사 등에 의해 폐쇄되어 투수율이 떨어지게 된다. 본 연구에서는 도폭선의 폭발압력을 이용하여 스트레이너를 재생하는 방법을 제시하고 적용 가능성을 검토하였다. 물이 채워진 수조 내에서 도폭선 발파를 시행하여 스트레이너에 손상을 주지 않는 범위의 압력을 산정하였다. 실험결과 $3,000\;kg/cm^2$ 정도의 충격압이 직경 12 cm인 스트레이너를 손상하지 않고 재생하기에 적절한 것으로 판단되었다. 스트레이너에 부착시킨 모르타르는 거의 완전하게 탈락되었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.825-831
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• 1996

폭약의 폭발시 발생되는 초고압 충격 에너지를 이용한 강-티타늄 이종재질의 폭발접합 특성을 한요소기법에 의하여 실험적인 방법으로는 해석하기 어려운 미시적 관점의 접합조건을 해석하였다. 서로 다른 이종재질간의 접합에서 HI-DYNA2D 유한요소 코드를 이용한 계산결과에 의하면 충돌부근에서의 압력크기는 기존에 수행하였던 Oberg등의 수치적 해석결과와 잘 일치하고 있다. 한편, 폭약이 정상적인 폭발에너지를 발생시키기 위해서는 폭약이 30mm이상의 두께를 유지하여야 하며 50mm이상의 폭약두께는 폭접소재의 접합에 별다른 영향을 주지 못하고 있다. 즉, 폭약을 적게 사용하면 접합에너지가 부족하여 접합이 약하고, 폭약이 과도하게 많게되면 폭약의 손실이 많이 되므로 폭발용접 설계시 이들의 양을 미리 명확하게 예측하는 것이 대단히 중요함을 제시하였다. 한 평행한 상태에서 강-티타늄 이중소재를 접합할 경우의 이격거리는 3-5mm로 유지하는 것이 가장 양호한 접합상태를 얻을 수 있는 것으로 해석된다. 본 연구에서는 폭발용접의 접합특성 해석과 이에 강-티타늄 이종재질의 접합 설계조건을 실험적인 방법으로 구하지 않고, HI-DYNA2D 코드를 활용한 반복작업을 통하여 접합조건의 설계데이터를 충분히 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제21권4호
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• pp.320-327
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• 2011

본 연구는 ○○ 석회석 광산의 화강암 폐석을 이용한 부순 모래를 전색재로 이용하기 위하여 그 현장의 주변에서 쉽게 구할 수 있는 바다 모래, 강 모래, 점토와 물의 전색재와 동일한 조건으로 모르타르 블록의 시험발파를 통해 전색효과에 대한 비교가 이루어졌다. 이때 모르타르 블록은 폭 50 cm, 길이 50 cm와 높이 70 cm로 제작하였다. 전색재료들에 대한 물리.역학적 특성을 알아보기 위하여 체가름 시험, 직접전단시험과 압출시험이 수행되었다. 모르타르 발파시험에서 전색길이 10 cm 및 20 cm에 대하여 폭발 충격압에 따른 강봉의 축방향 변형율과 전색재의 분출속도가 동적 변형율 측정기에 의해 측정되었다. 강봉의 축방향 변형율은 화강암 부순 모래가 가장 크게 나타났으며, 전색재의 분출속도는 물을 전색재로 사용하였을 때 가장 작은 값을 보이고 있다. 이 결과는 사용된 전색재의 발파 공내 다짐단위중량, 입도분포, 전단저항 및 압출시험결과와 상호 연관성을 보이고 있다. 전색재의 분출속도와 축방향 변형률은 서로 지수적으로 반비례하는 경향을 나타낸다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.521-527
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• 2016

본 논문은 효과적인 무반사 기법을 이용한 수중폭발에 따른 부유식 해상풍력발전기의 동응답 수치해석에 관한 내용이다. 수치해석을 위해 무한한 바다 영역을 유한한 영역으로 한정하고 그 경계에서 필연적인 충격파의 반사를 흡수하기 위해 PML(perfectly matched layer)이라 불리는 무반사 기법을 적용하였다. 수중폭발을 수반한 비점성 압축성 유동을 표현하는 일반화된 수송방정식은 방향별 흡수계수와 상태변수를 도입하여 3개의 PML 방정식으로 분리하였다. 풍력발전기와 해수 유동으로 구성된 유체-구조 연계문제는 오일러 기반의 유한체적법과 라그랑지 기반의 유한요소법을 연계하여 반복계산으로 해석하였다. 그리고 수중폭발에 따른 동수압은 JWL 상태방정식으로 계산하였다. 수치실험을 통해 수중폭발에 따른 동수압과 구조 동응답을 분석하였으며, PML 무반사 기법을 적용한 경우가 그렇지 않은 경우에 비해 보다 정확한 해석결과를 제공함을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.281-288
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• 2014

가스폭발은 해양플랜트 산업에서 발생할 수 있는 치명적인 사고 중 하나이며, 탑사이드 플랫폼은 폭발압력에 따른 구조 건전성을 확보해야만 한다. 따라서, 해양플랜트 분야에서는 이러한 폭발사고에 대비한 방폭설계에 관한 많은 연구가 수행되었지만, 여전히 추가적으로 세밀한 분석이 더 필요한 실정이다. 폭발 설계하중 계산과정에서 도출된 충격량은 CFD 해석결과로 계측된 폭발 압력 응답에서의 곡선 아래 면적의 절대 값에 의해 결정되어 진다. 하지만 가스폭발에서의 부압구간은 TNT 폭발이나 가스폭발과는 달리 상당부분 존재한다. 본 연구의 목표는 이러한 부압구간이 구조물의 거동에 미치는 영향에 대해서 분석하는 것이다. 따라서 방폭설계가 필수적으로 요구되어지는 FPSO 탑사이드의 방화벽을 폭발하중에 따른 구조 응답을 분석하기 위한 대상물로 선정하였다. 폭발 하중-시간이력 데이터는 FLACS를 이용한 폭발 시뮬레이션 과정을 통해 획득하였으며, LS-DYNA는 비선형 과도 응답해석을 위해 사용되었다.