• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권2호
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• pp.57-65
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• 2022

본 연구에서는 폭약과 발파공 사이의 충전매질을 통한 충격파 전파 효과를 수치적으로 시뮬레이션하고 검증하였다. 고체(Lagrangian)와 유체(Eulerian)를 혼합 모델링하기 위해 Arbitrary Lagrangian-Eulerian(ALE) 방법을 선택하였다. 시간의존적 해석은 발파공정 시간 동안 수행되었다. 폭약과 매질(공기 또는 물)을 유한 요소망으로 모델링하였고, 발파공은 시작점(폭약)에서 발파공벽에 도달하는 전파 속도와 충격력을 결정할 수 있는 강체로 가정하였다. 해석결과에 따르면 물의 전파속도와 충격력은 공기의 경우보다 컸다. 추가로 발파 작업의 실제 현장을 모델링하고 시뮬레이션하였다. 암석은 탄소성체로 가정하였다. 해석결과에 따르면 충전매질이 물인 경우 순간 충격력이 더 크고, 파쇄블록 크기는 더 작은 것으로 나타났다. 반면 발파공배면에서의 충격량은 물인 경우에 더 작았는데, 이는 파쇄에 충격에너지가 상당부분 사용되고, 파쇄로 인한 감쇠 효과에 의해 주변의 고체를 통한 압력 전파는 공기보다 작아지기 때문이다. 이로써 충전매질로서 물이 공기보다 경제성이 더 높다는 것이 입증되었다.

• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.125-132
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• 2015

어류 양식장 인근에서 건설공사로 인하여 발생하는 소음 진동의 경우 피해 금액과 산정방식 선정은 건설공사에 대한 공종별 전문가의 공학적, 기술적 의견이 배제된 상태에서 이루어지고 있다. 피해자 측이 일방적으로 어류 전문가들의 생물학적 자문 위주의 논리만 주장하는 반면, 어류에 대한 생물학적 전문지식이 부족한 건설사 측은 일반적인 건설소음 진동에 관한 논리를 전개하는 경우가 대부분이다. 그래서 중앙 환경 분쟁 조정위원회에서는 2009년 소음 진동으로 인한 육상 양식어류 피해 평가 및 배상액 산정기준에 관한 연구를 통해 구체적인 피해기준을 제시하였다. 국내의 경우 수중소음 피해인정 기준을 140 dB re $1{\mu}Pa$을 인정하고 있다. 이 기준은 충격음이 아닌 1초 이상의 연속음의 RMS 값이다. 또한, 기존 연구 자료들을 보면 어류는 골표류와 비골표류, 기각류와 비기각류 등 어종에 따라서 수중소음에 대한 반응이 많은 차이가 있는 것으로 보인다. 그래서 본 연구는 충격음과 연속음의 특성 차이를 고려하여 충격음의 피해기준을 제시하려 한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권2호
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• pp.67-80
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• 2011

최근 노후화한 구조물 기능의 회복, 도시의 재개발, 부지의 유효이용 등을 배경으로 토목, 건축의 분야에 관계없이 구조물의 해체 요구가 늘어나고 있다. 과거 국내 Shell 구조물은 벽돌로 높이가 낮게 지어졌고, 이와 같은 해체 대상물을 효율적으로 해체한다는 것은 특별한 문제가 되지 않았다. 그러나 최근에는 높이가 높은 철근콘크리트 Shell 구조물이 해체대상이 되는 경우가 많아지고 있어 구조물을 얼마나 효율적인 해체할 것인가, 공사로 인한 진동, 소음 등의 환경에 미치는 영향을 얼마나 저감시킬 것인가라는 주요 관심사가 되고 있다. 이것을 해결하는 방법의 하나로 화약을 이용해 순간에 붕괴, 전도하는 발파해체공법이 있다. 본 논문은 제주특별자치도 제주시 삼양일동 900번지에 있는 제주화력발전소 내 기력 1호기 70m 높이의 연돌을 화약량 13.5kg과 전기뇌관 100개를 사용하여 원하는 방향으로 확실히 전도를 한 사례로 발파해체에 관한 계획에서부터 결과까지의 과정에 대해 기술하고자 한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권4호
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• pp.48-61
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• 2018

본 사례연구는 성남시 분당구에 위치한 한국가스공사(KOGAS) 분당사옥 건물의 발파해체 프로젝트에 관한 것이다. 대상건물은 긴 경간을 갖는 보 구조물이라는 특징 때문에 프로젝트 초기에는 잭 서포트를 이용한 기계식 해체공법이 고려되었다. 하지만 과도한 보강비용과 안전상의 불확실성, 그리고 공사기간의 장기화 우려 때문에 발파해체공법을 대안공법으로 적용하였다. 폭약의 기폭순서는 붕괴과정 중에 주변의 건물 및 시설물 방호를 목적으로 정교하게 설계하였으며, 대상건물은 왼쪽 전방을 향해 붕괴되도록 유도하였다. 1층, 2층 및 5층에 위치한 발파기둥들에 설치된 폭약을 순차적으로 기폭시키는 데에는 총 550개 이상의 전자뇌관(Unitronic 600)이 사용되었다. 분진발생을 저감하기 위해 각각의 발파대상 기둥과 바닥에는 작은 물주머니와 큰 물주머니를 각각 설치하였다. 이와 같이 본 프로젝트에서는 대상건물의 발파해체 시에 발생될 것으로 예상되는 소음, 분진 및 충격진동을 경감시키기 위해 총체적인 노력을 경주하였다.

• 기술사
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• 제16권3호
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• pp.41-53
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• 1983

The Dangri Crushed Stone Quarry is located in Dangridong, Busan City, and around the estuary of the Nagdong River. The quarry is considered to be a very promised one in the urban area from the standpoints of the assessment of the aggregate rank, the environmental impacts and the transportation distance. The crushed stones for aggregate of the quarry marks the higher rank in the gravity, the absorption ratio, the abrasion ratio, and the stability in comparison with the JISA 5005. The basement vibrations of the residential section in the vicinity of the quarry, which are arised by the millisecond blasting at the quarry site using the gelatin dynamites less than 39kg in weight, are measured to assess the vibration nuisance. The values of acceleration and the magnitudes are less than eight gals and O on the Richter scale respectively, the vibration nuisance thus can be ignored in such scales of the experiments. The traffic vibrations of the residential section are slightly susceptible. In the experiments, the traffic vibrations appears to be sensibler to the basement than the explosion vibration. The explosion noises in the experiments are not checked not only on the RION Sound Level Meter but also to our ears. The values of traffic noises also are in the safety values of the noise nuisance. The crush dust suspends in the air toward the upper valley in the opposite side of the residential area because of the influences of the sea breeze and the valley wind in the daytime, and the monsoon and the topographic disposition. the dust nuisance thus would not be remained in problem. The quarry is operated in the daytime only. The traffic dust in the residential area will be reduced by the faultless pavement and the careful driving. The elaborate survey on the ridges and peaks surrounded the quarry is recommended to prevent in advance the accidents of the rock slide. Moreover, it is required to make an advisory committee to develop the industry and to save the techniques. The most important matter is the accomodation between the attitude of the enterprising man for the social responsibility to the public nuisance and the cooperative spirit of the inhabitants for the industry.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.208-218
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• 2006

It is very important to evaluate predictable problems diversely such as stability of a tunnel and structures when tunnel is inevitably constructed in the area where is adjacent to a structure and low overburden. Double electrified railway design on the third section of Donghae-Nambu line studied in this paper has some problems mentioned above. So more careful works are required before construction. In this study, ground surrounding is composed of faults, fault zone and set back about 13m from a Buddhist temple located on the upper part of the tunnel. From these conditions, this case study presents proper methods considering ground condition, effects of blasting and civil petitions. It is tried to make the tunnel and Buddhist temple stable by analytical technique and analysis of existing cases. And design considering stability of tunnel and adjacent structure during operation is carried out as well. Especially, environmentally friendly railway tunnel which is appropriate to the local condition and surroundings is designed by minimizing noise and vibration that is able to occur during construction and train service. From now on, this study is helpful to better design in the case of tunnel design which has to consider civil petition.

• 터널과지하공간
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• 제34권2호
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• pp.143-153
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• 2024

TBM 공법은 발파 공법에 비해 굴착 중 소음과 진동 수준이 낮고, 안정성이 높은 터널 굴착 공법이며, 전세계적으로 터널 프로젝트에 TBM 공법을 적용하는 사례가 증가하는 추세이다. 디스크 커터는 TBM의 커터헤드에 장착되는 굴착 도구로 지속적으로 막장면 지반과 상호작용하며, 이때 필연적으로 마모가 발생한다. 본 연구에서는 지질 조건과 TBM 운영파라미터, 머신러닝 알고리즘들을 이용하여 디스크 커터 마모를 정량적으로 예측하였다. 디스크커터 마모 예측의 입력변수 중 UCS 데이터의 수가 다른 기계 데이터 및 마모 데이터에 비해 매우 부족하기 때문에, 먼저 TBM 기계 데이터를 이용하여 전체 구간에 대한 UCS 추정을 진행하고, 완성된 전체 데이터로 마모율 계수 예측을 수행하였다. 마모율 계수 예측 모델의 성능을 비교해 본 결과 XGBoost 모델의 성능이 가장 높게 나타났으며, 복잡한 예측 모델의 해석을 위해 SHapley Additive exPlanation (SHAP) 분석을 진행하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-15
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• 2008

터널과 같은 지하구조물의 경우에는 지반의 다양한 변동성과 불확실성으로 인하여 터널 시공단계에서의 위험이 계속적으로 종가하고 있으므로, 터널 설계단계에서 터널 안정성 및 환경성에 영향을 주는 위험요소에 대한 위험도 평가 및 관리가 매우 중요하다. 본 연구에서는 터널굴착으로 인한 안정성에 대한 위험도 분석을 지반자체의 지보능력, 지반침하에 의한 인접구조물 손상, 막장내 지하수 유입량, 지진영향 등의 요소로 구분하여 평가하였다. 또한 환경성에 대한 위험도 분석을 발파로 인한 소음 진동, 운영중 열차운행으로 인한 소음 진동, 지하수위 저하로 인한 환경영향 등으로 평가하였다. 이와 같은 위험요소들에 대하여 위험도를 정량적으로 평가하고 터널 전구간에 걸친 위험도의 분포특성을 파악하였다. 또한 다양한 확률론적 기법과 통계자료를 사용하여 각각의 위험도에 대한 비용(cost)을 분석하므로서 위험도가 터널공사에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 본 위험도 평가기법을 터널설계단계에서 적용하므로서 기존의 방법을 보완할 수 있는 보다 합리적인 위험도 평가방법으로서의 유용성을 검토하였다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.345-352
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• 2022

도심지 터널 건설에서 발파공법은 민원이 제기되는 문제점이 있어 적용에 제약받고 있다. 이에 대한 대안으로 TBM 및 기계굴착 공법 적용이 필수적으로 검토되고 있다. 이 중 쉴드 TBM(Tunnel Boring Machine)은 굴진과 세그먼트 체결이 번갈아 반복되며 굴진하는 공정을 가지고 있는데, 세그먼트 체결 동안 굴진을 멈추게 된다. 이러한 가동 정지시간을 최소화하고자 세그먼트 체결 중에도 가동할 수 있는 연속굴착형 TBM 기술이 개발되고 있다. 나선형 세그먼트의 굴진 반력을 확보하기 위해 추진잭을 개조하고 신뢰성을 확보하는 연구가 진행 중이다. 또한 체결 중 세그먼트를 제외한 나머지 부분의 추진잭을 가동하는 유압제어 및 유압시스템 설계기술이 개발될 예정이다. 본 보고는 연속굴착형 TBM 과제 중 부품개조 및 유압제어 기술에 대한 일부 내용을 소개한다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권5호
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• pp.357-371
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• 2023

TBM을 이용한 전력구 공사에서 수직구는 TBM 장비 및 전력선의 진출입을 위해 필수적인 구조물이다. 수직구는 지반을 수직으로 관통하여 굴착하기 때문에 암반을 굴착하는 경우가 많다. 암반 지반은 대부분 발파나 할암 공법을 적용하여 굴착하므로 이때 발생하는 소음 및 진동, 도로 점유로 인해 민원이 발생하고 있다. 따라서 기존 공법의 대안으로 기계식 굴착장비를 이용한 수직구 굴착을 고려하였다. 다만, 현 기술 수준에서 수직구 굴착장비는 암반의 압축강도 약 120 MPa 이상에서는 굴착성능이 현저히 저하되어 고강도 암반 지반 적용에 한계가 있다. 본 연구에서는 암반에서 기계식 굴착 성능 개선을 위해 연마재 워터젯 기술을 굴착 보조공법으로 활용하는 방안에 대해 검토하였다. 연마재 워터젯 절삭성능에 대한 검증을 위해 암석 절삭실험을 수행하고, 실험결과로부터 이격거리, 이송속도, 수압 조절을 통해 지반조건 변화에 대응하여 굴착성능을 확보하는 것이 적절할 것으로 판단하였다. 또한, 일축압축강도와 RQD, 굴진율의 관계를 이용하여 연마재 워터젯을 이용한 인위적인 절리생성을 통해 굴착성능을 향상시키는 방안을 제시하였다. 본 연구결과는 향후 수직구 기계식 굴착장비 도입을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.