• 화약ㆍ발파
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• 제27권2호
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• pp.48-55
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• 2009

지진 발생시 진앙 추적에 필요한 지각구조 특성 규명과정에서는 인공지진을 발생시킬 필요가 있다. 이런 정도의 큰 지반진동은 대규모 시추공 발파를 통해 발생시킬 수 있으나 이와 같은 대규모 발파는 대부분 주변에 대한 환경적인 악영향을 미치게 된다. 이런 맥락에서 시추공 시험발파를 통해 발파장소 주변의 다양한 구조물에 영향이 없는 최대 장약량을 결정하였다. 시험발파에서는 젤라틴 다이너마이트 400kg을 사용하였다. 시험 결과 측정된 자료로부터 지반진동 수준에 대한 예측식을 유도하였다. 주거용 구조물에 대한 지반진동 허용수준을 3.0mm/s로 설정하였을 때 발파장소 부근의 군용 구조물을 고려한 경우에는 사용 가능한 최대 장약량이 677kg으로 나타났다. 하지만 군용건물들을 고려하지 않고 인근부락의 오래된 건물들을 기준으로 할 때는 최대 2100kg의 폭약을 사용할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제19권5호
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• pp.1-9
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• 2015

2015년도 개통을 위하여 호남고속철도 건설사업 건설이 진행되고 있으며, 이 노선은 차세대 고속열차의 HEMU-430X가 세계 최초로 주행하게 된다. 한편, 인근에 위치한 석회석 광산이 지속적인 발파작업을 시행하고 있으며, 더욱이 향후 연결통로 개설을 통하여 이 노선의 하부를 관통할 예정이다. 이 경우에 광산 발파로 인한 고속철도의 안정성과 열차주행으로 인한 광산 안정성 모두 검토되어야 한다. 이를 위하여 광산 발파진동계측을 통하여 진동추정식을 작성하였으며, 광산발파로 인한 철도 안정성을 정량적으로 검토하였다. 특히, 계측결과 분석에 의한 계측관리기준으로 0.5 kine(cm/sec)을 설정하여, 광산 발파진동을 제어하고자 하였으며, 발파진동의 제어를 통하여 고속열차의 안정성을 확보할 수 있는 광산의 발파패턴을 제안하였다. 또한, 고속열차 주행에 따른 진동이 광산에 미치는 영향을 수치해석적으로 검토하여 광산의 안정성도 확보할 수 있도록 하였다.

• 터널과지하공간
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• 제28권6호
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• pp.692-705
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• 2018

발파를 이용한 터널의 굴착 시 수반되는 가장 큰 문제 중 하나는 발파 시 발생하는 지반진동으로 이를 저감시키기 위한 노력의 일환으로 와이어쏘 장비를 이용하여 터널 심발공 주변에 인공 자유면을 형성하고 이를 통해 파쇄도를 향상시키며 동시에 발파 진동을 저감시키는 기술이 개발되어 오고 있다. 본 연구에서는, 실규모 발파 실험 및 3D-DFPA 해석 기법을 통해 인공 자유면의 구조조건에 따른 진동저감 및 발파 효과에 대한 고찰을 수행하였으며, 이에 더불어 인공 자유면 발파에서의 효율적 설계를 위한 경험적 기준을 제안하였다. 분석 결과, 인공 슬롯 자유면은 홉킨슨 효과에 의한 스폴파괴 유발 및 충격진동의 전파경로 차단 등 발파 진동 저감을 야기하는 것으로 판단되었으며, 인공 자유면이 존재하는 경우, 존재하지 않는 경우에 비해 파쇄체적 및 파쇄효율이 모두 증가하는 경향을 보였다. 이는 인공 자유면이 실제 자유면과 동일한 역할을 수행함에 따라 최소저항선의 감소효과를 야기하는 것으로 판단되었으며, 실험 결과를 토대로 발파 공경 및 최소저항선에 대한 발파 파쇄체적의 상관관계를 도출 및 경험적 설계 기준을 제안하였다. 결론적으로, 인공 자유면 발파를 수행 시 발파 공경 대 최소저항선의 비가 약 5에서 8사이의 값을 갖도록 설계하는 것이 가장 이상적인 표준발파 조건에서의 파쇄효과를 기대할 수 있을 것으로 판단되었다.

• 터널과지하공간
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• 제20권4호
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• pp.252-259
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• 2010

도심지 터널 즉 터널의 상부 근접한 거리에 보안물건이 존재하는 경우 일반적인 폭약만을 사용해서는 발파진동을 규제치내에서 조절이 불가능하여 폭약공법이 아닌 무진동, 미진동 공법을 사용해야 한다. 하지만 무진동 공법들은 터널굴착공사비가 크게 증가 하게 되며, 또 공사기간도 길어진다. 일반적으로 노천채굴에서는 폭속이 약2,000 m/s 정도인 저폭속폭약이 응용 사용되어 왔으나 터널발파에는 사용되지 않았다. 본 연구에서는 저폭속폭약을 일반 폭약과 공내에서 혼용장약하여 발파작업을 한 결과 일반 폭약으로 발파하는 것보다 진동이 25~30%정도가 감소하였다. 도심지터널 및 보안물건 근접한 터널에서는 진동규제치내에서 미진동으로 시공할 수 있는 저폭속폭약과 일반폭약을 혼용 사용하는 발파 방법을 사용하는 것이 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.33-47
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• 2013

터널과 매우 인접해 폭발이 일어날 경우 터널의 기능을 회복하기 위해서는 발생된 버력을 신속히 외부로 처리하여야 한다. 본 연구에서는 폭발에 의해 발생된 버력량을 파악하여, 터널 외부로 처리하는 데 걸리는 시간을 예측하는 방법론을 제시하고자 하였다. 이를 위해 SolidWorks를 이용하여 3차원 요소망을 작성하고, AUTODYN을 이용하여 폭발해석을 수행하였다. 터널과 해석결과로부터 얻어지는 파쇄영역과의 관계에 근거하여 유입되는 버력량을 이론적으로 산정하는 방법을 제시하였다. 또한 건설장비의 선정에 따라 버력을 처리하는 데 걸리는 시간을 예측하고 결과들을 비교 분석하였다. 연구 결과, 터널 내부로 유입되는 버력량은 터널과 파쇄영역의 관계를 4가지로 분류하고, 구분구적법을 이용하여 효과적으로 산정될 수 있음을 확인하였다. 또한 폭발위치가 터널 갱구와 굴착면에 가까울수록, 또한 중심선으로부터 벗어날수록 버력량이 감소해 처리시간이 줄어드는 것을 확인하였다.

• 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.13-25
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• 2023

종래의 벤치발파 공법은 한 발파의 모든 발파공에 역기폭을 적용하지만 MDS (mixture detonation system) 발파공법에서는 각 발파공의 공간적 또는 시간적 순서에 따라 정기폭과 역기폭을 교대로 적용한다. 공간적 순서에 따라 교대 적용하는 공법을 SMDS (spatial MDS), 시간적 순서에 따르는 공법을 TMDS (temporal MDS)라 부른다. 또 하나의 변종으로서 MMDS (modified MDS)가 있는데, 이 공법은 비산문제가 있는 현장을 위한 특수공법이다. 본 연구에서는 암석파괴 효과의 측면에서 MDS 발파공법을 종래공법과 비교한다. 비교는 LS-DYNA 상에서 2열 벤치발파 모델에 대한 수치적 시뮬레이션으로 이루어진다. 수치모델에서는 SPH-FEM 연계기법을 적용한다. SPH 요소는 발파공 부근의 근거리 영역의 암석에 적용하고, FEM 요소는 그 바깥의 원거리 영역에 적용한다. 암석에 대한 재료모델은 RHT 모델을 사용한다. 실제로 시뮬레이션을 수행한 결과, 벤치고 3.0 m, 저항선 1.6 m의 경우에 SMDS 발파공법이 종래공법에 비해 최대 0.4 m 더 깊은 파괴영역을 보였다. 덧붙여, MMDS 발파공법의 경우, 여타 공법들에 비해 벤치면 전방으로의 암편의 비산속도가 약 2.0 m/s 더 낮게 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제25권2호
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• pp.23-33
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• 2007

터널발파작업에 따른 발생소음의 크기는 소음 계측기의 특성상 근거리의의 측정이 불가하며 방음재질의 종류에 따라 소음저감 효과는 매우 다양한 차이를 나타낸다. 본 연구에서는 터널발파작업에 따라 설치되는 방음시설의 방음재질과 종류에 따른 소음저감 효과와 근거리에서의 소음예측방법을 조사하였다. 방음재질과 종류에 의한 소음과 주파수의 크기를 비교 분석하기 위하여 콘크리트 흄관 내에서 화공품의 일종인 폭죽으로 소음을 발생시키고 약 20여 종류의 방음재질을 설치하여 근거리에서 소음과 주파수의 크기를 측정 고찰하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권2호
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• pp.25-39
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• 2015

수중 암반 제거 방법은 화약을 사용한 수중발파와 크레인에 장착된 쇄암봉 낙하 충격을 이용하는 방법 등이 널리 이용된다. 이와 같은 암반 제거 방법은 환경적인 요인에서 지반 진동과 수중 소음을 유발하게 된다. 본 연구 대상 현장은 하역 부두의 접안능력을 향상시키기 위해 기 설치된 잔교식 돌핀 구조물에 근접한 지역의 수중 기반암을 쇄암봉 낙하에 의해 제거하도록 설계되어 있다. 시험시공을 통하여 쇄암봉 낙하 충격으로 유발되는 진동에 대한 계측, 평가를 거쳐 진동 추정식을 획득하였고, 이를 본 공사에 반영하여 구조물에 대한 안전성을 확보하였다.

• 지질공학
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• 제31권3호
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• pp.433-445
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• 2021

고전압 아크 방전에 의한 플라즈마 발파의 유체 침투 효율을 검증하기 위해 실험실 규모의 토사 시료에 대하여 발파 시험을 실시하였다. 이 연구를 위해 대용량 축전기가 포함된 플라즈마 발파 장치와 직경 80 cm, 높이 60 cm 크기의 컬럼형 토사 시료를 제작하였다. 토사 시료로는 사질토와 실트를 7:3 비율로 섞은 A 시료 7개와 9:1 비율로 섞은 B 시료 3개가 제작되었다. A 시료에 플라즈마 발파 없이 수압만으로 유체를 주입했을 때는 시추공 주변으로 국소적인 침투만 발생되었고 침투면적비는 5% 이하로 분석되었다. 플라즈마 발파에 의한 유체 침투 시험은 1 kJ, 4 kJ 그리고 9 kJ의 방전 에너지로 실시되었다. A 시료에 대한 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 1회만 발파하였을 때는 16~25%이고 5회 연속 발파 시에는 30~48%로 분석되어, 수압만으로 유체를 주입했을 때보다 침투면적이 최대 9.6배까지 넓어졌다. B 시료에 대한 5회 연속 플라즈마 발파 시험에서 유체의 침투면적비는 33~59%로 분석되어 동일 조건의 A 시료 시험에 비해 침투면적이 1.1~1.4배 정도 넓어졌다. 이러한 결과는 플라즈마 발파 시에 방전 에너지가 클수록, 발파 횟수가 증가할 수록 유체의 침투면적이 증가하며, 투수성이 큰 토양에서 플라즈마 발파가 더욱 효과적임을 보여준다. 유체 침투 효과를 삼차원적인 부피로 분석하기 위해 유체 침투반경을 계산하였다. 수압으로만 유체를 주입했을 때의 침투반경은 9 cm인 반면에, 9 kJ의 에너지로 5회 발파 시에는 침투반경이 27~30 cm로 계산되어 유체 침투 효과가 최대 333%까지 증가되었다. 이러한 연구결과는 투수성이 낮은 실제 오염토양에서 원위치 토양 세정을 실시할 때 플라즈마 발파 기술을 적용하면, 세정제의 전달범위가 증가되어 정화효율이 개선될 수 있다는 것을 보여준다.