• 화약ㆍ발파
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• 제39권2호
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• pp.15-26
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• 2021

2013년부터 국산 전자뇌관이 출시되면서 많은 석산 및 건설현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 도심지에서 이루어지는 SOC 프로젝트의 경우, 대부분 민원을 줄이기 위해 대심도로 설계가 이루어지는 추세이다. 대심도 굴착개발은 작업구 및 환기구 등의 시공에 많은 시간과 비용이 발생된다. 현장 인근에 보안물건이 위치한 경우, 기계식굴착공법을 적용하는 경우가 있으며, 이러한 기계식굴착방법은 암반의 강도 및 굴착장비의 성능에 따라 영향을 받는다. 기계식 굴착공법의 작업효율이 떨어지는 경우, 공사기간이 늘어나면서 비용이 증가하는 문제가 발생하고 있다. 본 사례는 도심지내 대심도 수직구 현장에서 기계식굴착공법으로 설계된 현장을 전자뇌관 발파공법으로 전환한 사례이다. 전자뇌관을 이용하여 발파소음과 진동에 대한 환경규제기준을 충족시키면서 공사기간을 단축시켰다.

• 화약ㆍ발파
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• 제42권2호
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• pp.29-41
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• 2024

세계 성장에 따른 금속 광물의 수요 증가와, 지속된 지표 부근의 광물 개발로 인해 고심도 광산에 존재하는 광석을 안전하고 효율적으로 채굴하는 방법이 필요하다. 고심도 광산에서는 공동 주변에 집중되는 응력이 증가하며, 이로 인해 촉발지진이나 록버스트와 같은 문제가 발생할 수 있다. 또한 심부에 위치한 단층에 발파로 인한 에너지가 전달되면 단층의 미끄러짐으로 인해 지진이 발생할 수 있으며 이와 같은 사고를 제어하는 것이 고심도 광산 채광법의 핵심이다. 본 기술보고에서는 고심도 광산에서 채광 시 발생 가능한 사고를 제어하고, 생산성을 높일 수 있는 UCB(Underhand Closed Bench) 채광법에 대해 소개하고자 한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권3호
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• pp.62-72
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• 2023

1970년대 산업화에 따른 플랜트 구조물이 노후화됨에 따라 구조적 기능을 상실해 발파 해체 공법을 활용한 해체 철거 수요가 증가하고 있다. 발파 해체공법은 기계식 해체공법에 비해 해체 공기가 짧아 환경공해 발생 노출 시간을 최소화할 수 있지만 잘못된 발파 설계 및 시공 계획에 따른 붕괴거동의 실패는 안전성에 매우 큰 위험을 유발한다. 따라서 붕괴거동 모사를 통해 최적의 발파 해체 조건과 이에 따른 영향을 고려하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 Finite element method (FEM)와 Discrete element method (DEM)의 장점을 활용해 구축된 3-D Combined finite discrete element method (FDEM) 코드 기반 3-D DFPA 를 적용해 (구)서천화력발전소의 연돌 구조물에 대한 해체 모사를 수행하였으며 실제 구조물의 연돌 구조물 발파해체의 붕괴거동과 비교 분석하였다. 수치 모사 결과, 실제 구조물과 붕괴 거동 및 붕괴 완료 시간이 동일하게 나타났다. 또한, 발파구간 개구부 상부에 위치한 후드부의 크기가 연돌의 붕괴거동에 미치는 영향을 분석하기 위해 후드부의 면적을 조정하여 해체 모사를 수행하고 균열 발생 양상 및 z-방향 변위 곡선을 통해 비교 분석하였다. 분석 결과, 후드부의 면적이 증가함에 따라 하중을 지지하는 면적이 줄어들고 그에 따른 균열 발생 증가 및 전도 시간 감소를 확인하였다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.404-409
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• 2001

현대건설(주)은 중앙선 (덕소 ∼ 양수) 복선 전철공사 실시설계 입찰을 위한 일련의 조사 및 설계를 수행하였다. 본 논문은 사업 구간에 속해 있는 월문터널에 대한 설계를 수행하는 과정에서 현재 기존 노선이 운행되는 있는 단선 터널에 근접한 지역에서 공사 중에 운행되고 있는 열차의 안정성을 확보하기 위한 기초 조사를 선행하였다. 본 논문의 목적은 현재 국내에서 시행되고 있는 근접 터널 시공 문제에서 (특히, 화약 발파에 의한 터널 설계 및 시공) 문제시되고 있는 적절한 진동제어에 대한 수치가 필요 이상으로 적용되고 있다는 점에 대하여 향후, 경제적이고 도전적인 설계를 위한 제시를 하기 위함에 있다.

• 터널과지하공간
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• 제17권4호
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• pp.248-254
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• 2007

에어덱 발파방법은 더 좋은 발파효과를 얻기 위해 실행되어지고 있다. 기존의 에어덱 발파방법은 주로 장약장 상부에 공기층을 형성한다. 그러나 본 연구는 장약장 중간부분에 공기층을 형성하는 자립형 에어튜브의 효과를 분석하기 위하여 실시되었다. 연구 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. 발파로 인한 풍압은 약 $20{\sim}40%$, 진동은 약 $20{\sim}26%$ 정도의 감쇠효과가 나타났고, 화약량의 경우 약 $10{\sim}20%$정도 절감할 수 있었다. 또한 파쇄도의 경우 일반발파에 비해 더 작은 입도를 보였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1993년도 춘계학술대회논문집; 한국과학연구소, 21 May 1993
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• pp.153-173
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• 1993

폭약은 탄광에서 석탄이나 각종 광물을 캐거나, 건설토목현장에서 암반 제거를 위해서 주로 사용되었다. 전쟁에서 군사용으로 파괴를 위한 목적으로 사용되기도 하였으나, 최근의 동서화해 분위기와 남북통일이 무르익는 시대적 조류로 볼때 더이상 파괴용으로의 사용은 제어될 것이고 이제는 평화를 위하여, 건설을 위하여, 산업발전을 위하여 더 많이 사용되어지고 응용되어질 것이다. 작금의 첨단산업의 발달과 산업의 고도화로 우리 화약 업계에도 첨단발파기술의 개발에 많은 관심과 연구.개발을 진행중이다. 첨단발파기술의 응용사례를 소개하면, 건축토목 분야에서 노후 고층빌딩 및 굴뚝의 철거, 노후 교량 및 공장시설의 철거등에 활용되고 있으며, 위락서비스 분야에서 응용으로는 불꽃놀이를 들 수 있다. 최근에는 첨단 과학 장비를 이용하여 각종 꽃불의 모양이 음악과 미술등 예술적인 기능을 기억시킨 컴퓨터를 활용하여 보다 고차원의 공예술품(공학-예술)을 만들어낸다. 아울러 각종 기공식 발파시에도 예술적 기능과 웅장함을 가미하여 그 화려함을 극치에 다다르게 한다. 그외에도 로켓트 발사추진제등의 우주 개발에의 응용, 석유시추등 해양개발에의 응용, 각종 공학 실험연구에의 응용, 폭발 가공에의 응용, 의학에의 응용, 철강산업에의 응용 등으로 그 숫자를 이제는 일일이 나열하기 힘들 정도로 광범위해졌다.

• 소음진동
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• 제3권4호
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• pp.300-312
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• 1993

폭약은 탄광에서 석탄이나 각종 광물을 캐거나, 건축토목 현장에서 암반제거 를 위해서 주로 사용되었다. 전쟁에서 군사용으로 파괴를 위한 목적으로 사용되기도 하였으나 최근의 동서화해 분위기와 남북통일이 무르익는 시대적 추세를 볼때 더 이상 파괴용으로의 사용은 억제될 것이고 이제는 평화를 위하여 건설을 위하여 산업 발전을 위하여 더많이 사용되어지고 응용될 것이다. 작금의 첨단산업의 발달과 산업 의 고도화로 우리 화약업계에도 최근에는 첨단발파기술의 개발에 많은 관심과 연구 개발을 진행 중이다. 첨단발파기술의 응용사례를 소개하면, 건축토목분야에서 노후 고층 빌딩 및 굴뚝의 철거, 노후교량 및 공장시설의 철거 등에 활용되고 있으며, 위락 서비스분야에서 응용으로는 불꽃놀이를 들 수 있다. 최근에는 첨단과학장비를 이용하여 각종 꽃불의 모양이 음악과 미술등 예술적인 기능을 기억시킨 케비테이션 를 활용하여 보다 고차원의 고예술품을 만들어낸다. 아울러 각종 기공식 발파시에도 예술적 기능과 웅장함을 가미하여 그 화려함을 극치에 다다르게한다. 그외에도 로켓 발사추진제등의 우주개발에의 응용, 석유시추등 해양개발에의 응용, 각종 공학실험 연구에의 응용, 폭발가공에의 응용, 의학에의 응용, 철강산업에의 응용 등으로 그 숫자를 이제는 일일이 나열하기가 힘들 정도로 광범위 해졌다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2023년 정기학술대회 논문집
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• pp.87-88
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• 2023

서해안 최고의 동백정해수욕장과 마량리 동백나무숲은 1970년대 오일쇼크 이후 에너지 자립을 위해 발전소를 건설하면서 사라졌다. 그 당시 준공된 화력발전소는 전력공급 이라는 소임을 완수하고 2021년 부터 동백정의 아름다운 옛 모습 그대로 지역주민에게 돌려 주기위한 친환경 사업으로 발전소 철거공사를 시작, 동백정 복원공사를 추진 하기로 했다. 고층 및 중량물의 건축물 및 구조물을 안전하게 해체하기 위해서는 국내 최초 발전소 철골구조물에 대한 발파·전도공법을 채택 하였다. 철거작업은 고위험 공종으로 참여 주체인 발주자, 설계자, 감리자, 시공자 및 근로자 전 계층의 참여로 사전 위험성평가를 통해 근원의 위험요인 발굴 및 안전대책 수립, 수립된 안전대책 100% 이행을 통해 무재해 준공 달성 하기를 기대한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제9권1호
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• pp.3-13
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• 1991

발파에 의한 지반진동의 크기는 화약류의 종류에 따른 화약의 특성, 장약량, 기폭방법, 전새의 상태와 화약의 장전밀도, 자유면의 수, 폭원과 측간의 거리 및 지질조건 등에 따라 다르지만 지질 및 발파조건이 동일한 경우 특히 측점으로부터 발파지점 까지의 거리와 지발당 최대장약량 (W)간에 깊은 함수관계가 있음이 밝혀졌다. 즉 발파진동식은 $V=K{\cdot}(\frac{D}{W^b})^n{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (1) 여기서 V ; 진동속도, cm /sec D ; 폭원으로부터의 거리, m W ; 지발 장약량, kg K ; 발파진동 상수 b ; 장약지수 R ; 감쇠지수 이 발파진동식에서 b=1/2인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt{W}$를 자승근 환산거리(Root scaled distance), $b=\frac{1}{3}$인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$를 입방근환산거리(Cube root scaled distance)라 한다. 이 장약 및 감쇠지수와 발파진동 상수를 구하기 위하여 임의거리와 장약량에 대한 진동치를 측정, 중회귀분석(Multiple regressional analysis)에 의해 일반식을 유도하고 Root scaling과 Cube root scaling에 대한 회귀선(regression line)을 구하여 회귀선에 대한 적합도가 높은 쪽을 택하여 비교, 검토하였다. 위 (1)식의 양변에 log를 취하여 linear form(직선형)으로 바꾸어 쓰면 (2)式과 같다. log V=A+BlogD+ClogW ----- (2) 여기서, A=log K B=-n C=bn (2)식은 다시 (3)식으로 표시할 수 있다. $Yi=A+BXi_{1}+CXi_{2}+{\varepsilon}i{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$(3) 여기서, $Xi_{1},{\;}Xi_{2} ;(두 독립변수 logD, logW의 i번째 측정치. Yi ; ($Xi_1,{\;}Xi_2$)에 대한 logV의 측정치 ${\varepsilon}i$ ; error term 이다. (3)식에서 n개의 자료를 (2)식의 회귀평면으로 대표시키기 위해서는 $S={\sum}^n_{i=1}\{Yi-(A+BXi_{1}+CXi_{2})\}\^2$을 최소로하는 A, B, C 값을 구하면 된다. 이 방법을 최소자승법이 라 하며 S를 최소로 하는 A, B, C의 값은 (4)식으로 표시한다. $\frac{{\partial}S}{{\partial}A}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}B}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}C}=0{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (4) 위식을 Matrix form으로 간단히 나타내면 식(5)와 같다. [equation omitted] (5) 자료가 많아 계산과정이 복잡해져서 본실험의 정자료들은 전산기를 사용하여 처리하였다. root scaling과 Cube root scaling의 경우 각각 $logV=A+B(logD-\frac{1}{2}W){\;}logV=A+B(logD-\frac{1}{3}W){\;}\}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (6) 으로 (2)식의 특별한 형태이며 log-log 좌표에서 직선으로 표시되고 이때 A는 절편, B는 기울기를 나타낸다. $\bullet$ 측정치의 검토 본 자료의 특성을 비교, 검토하기 위하여 지금까지 발표된 국내의 몇몇 자료를 보면 다음과 같다. 물론, 장약량, 폭원으로 부터의 거리등이 상이하지만 대체적인 경향성을 추정하는데 참고할수 있을 것이다. 금반 총실측자료는 총 88개이지만 환산거리(5.D)와 진동속도의 크기와의 관계에서 차이를 보이고 있어 편선상 폭원과 측점지점간의 거리에 따라 l00m말만인 A지역과 l00m이상인B지역으로 구분하였다. 한편 A지역의 자료 56개중, 상하로 편차가 큰 19개를 제외한 37개자료와 B지역의 29개중 2개를 낙외한 27개(88개 자료중 거리표시가 안된 12월 1일의 자료3개는 원래부터 제외)의 자료를 computer로 처리하여 얻은 발파진동식은 다음과 같다. $V=41(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.41}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (7) (-100m)(R=0.69) $V=124(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.66){\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (8) (+100m)(R=0.782) 식(7) 및 (8)에서 R은 구한 직선식의 적합도를 나타내는 상관계수로 R=1인때는 모든 측정자료가 하나의 직선상에 표시됨을 의미하며 그 값이 낮을수록 자료가 분산됨을 뜻한다. 본 보고에서는 상관계수가 자승근거리때 보다는 입방근일때가 더 높기 때문에 발파진동식을 입방근($D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$)으로 표시하였다. 특히 A지역에서는 R=0.69인데 비하여 폭원과 측점지점간의 거리가 l00m 이상으로 A지역보다 멀리 떨어진 B지역에서는 R=0.782로 비교적 높은 값을 보이는 것은 진동성분중 고주파성분의 상당량이 감쇠를 당하기 때문으로 생각된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제26권2호
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• pp.64-76
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• 2008

기계화 장전시스템을 이용한 Bulk Emulsion은 외국에서는 보편화된 장약시스템으로 최근에는 국내에 보급되어 점차 사용이 증가하고 있다. 이런 Bulk Emulsion은 안전하고, 장전밀도를 증가시켜 파쇄도를 향상시킬 수 있으며, 터널발파에서 굴진효율을 향상시킬 수 있고, 발파 유해가스의 농도를 최소한 저감하여 환경친화적인 제품이라 할 수 있다. 또한, 그 종류에는 노천용과 터널용이 있으며, 사용현장 및 목적에 따라 폭약의 구성이 차이가 있으나 장전원리는 동일하다. 본 연구에서는 터널용 벌크에멀젼을 이용하여 국내 10여개 터널현장에서 본발파 및 시험발파를 실시하였고, 주요 현장의 발파 결과는 다음과 같다. 먼저, 카트리지와 비교하여 장전밀도를 $35{\sim}60%$ 증가시킬 수 있으며, 천공수는 약 $10{\sim}30%$의 절감효과가 있고, 굴진능률은 약 $8{\sim}20%$, 파쇄도는 30cm이하의 적정상차 입도 사이즈를 기준으로 약 30%정도의 증대 효과가 있었다. 또한, 발파 후가스는 약포형 에멀젼폭약의 경우 CO가 평균 34.44ppm이었으나 Bulk Emulsion의 경우 20.13ppm으로 기존 폭약 대비 58.45%수준이었고, NOx은 2ppm이하로 검측되지 않았다. 이러한 벌크 에멀젼 폭약을 이용한 기계화 장전시스템은 향후 대형 대단면 터널 현장과 $4m{\sim}5m$이상의 굴진장을 확보할 수 있는 장대터널의 장공발파현장 및 급속 시공을 요하는 현장에서 다양하게 적용될 것으로 판단된다.