• Geomechanics and Engineering
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• 제13권6호
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• pp.997-1010
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• 2017

The black box model is a relatively new option for nonlinear dynamic system identification. It can be used for prediction problems just based on analyzing the input and output data without considering the changes of the internal structure. In this paper, a black box model was presented to solve unconstrained overlying strata movement problems in coal mine production. Based on the black box theory, the overlying strata regional system was viewed as a "black box", and the black box model on overburden strata movement was established. Then, the rock mechanical properties and the mining thickness and mined-out section area were selected as the subject and object respectively, and the influences of coal mining on the overburden regional system were discussed. Finally, a corrected method for height prediction of the fractured zone was obtained. According to actual mine geological conditions, the measured geological data were introduced into the black box model of overlying strata movement for height calculation, and the fractured zone height was determined as 40.36 m, which was comparable to the actual height value (43.91 m) of the fractured zone detected by Double-block Leak Hunting in Drill. By comparing the calculation result and actual surface subsidence value, it can be concluded that the proposed model is adaptable for height prediction of the fractured zone.

• Geomechanics and Engineering
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• 제29권1호
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• pp.65-77
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• 2022

Determination of strength properties of intact rock using artificial cores has been considered in recent years. In this study, some relationships for estimating the static properties of dolomudstone cores of the Asmari reservoir were presented using artificial cores prepared from cuttings of two wells, southwest of Iran. For this purpose, first natural cuttings (NC) and 33 cores including dolomite limestone (dolomudstone), anhydrite and anhydrite dolomite were prepared between depths of 1714 and 2208 meters. Petrographic, physical, mechanical and dynamic tests were performed on cores, NC and artificial cuttings (AC) which was prepared from the residuals of dolomudstone cores. For preparing the artificial cores, the average porosity of the dolomudstone cores was considered and determined using four methods. Artificial and natural cuttings were classified as dolomite limestone and dolomite limestone to calcareous dolomite, respectively. Using ordinary Portland cement (OPC), water, AC and NC artificial cores were prepared. Results of evaluating the proposed relationships using statistical criteria showed that the static properties of the artificial cores can be used to predict the static properties of the dolomudstone cores.

• 지질공학
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• 제23권4호
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• pp.329-340
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• 2013

국내의 이산화탄소 지중저장을 위한 후보부지로 북평분지와 포항분지가 우선 선정되어 저장성 및 안전성 평가를 위한 지질조사가 이루어졌다. 저류층 및 상부 덮개층의 역학적 안정성을 분석하기 위해 두 분지에서 회수된 시추코어를 이용하여 공극률, 탄성파 속도, 일축압축강도, 내부 마찰각 및 영률을 실내시험을 통해 측정하였다. 시추공의 전 구간에 걸쳐 실내시험을 수행하는 것이 어려우며 연속적 물리검층 자료로부터 역학적 파라미터를 직접 측정할 수도 없다. 따라서 본 연구에서는 시추코어의 실내실험으로 측정된 물리적 성질(탄성파 속도, 공극률, 동역학 영률)과 역학적 성질(일축압축강도, 내부 마찰각)간의 상관관계를 파악하여, 물리검층자료로부터 지층의 역학적 안정성 분석에 필요한 인자를 추출하였다. 기존에 제안된 여러 경험식을 본 연구의 시추코어 시험 자료와 비교하여 두 분지에 가장 잘 맞는 경험식을 산출하였다. 북평분지와 포항분지의 일축압축강도와 영률 및 공극률간의 관계는 지역에 관계없이 암종에 따라 같은 식을 따르는 경향을 보였다. 본 연구에서 산출된 경험식을 이용하여 탄성파 검층자료를 이용하여 검층 전 구간에 대하여 지층의 강도물성을 예측하였다. 예측된 강도물성은 이산화탄소의 주입 전 단계에서 지층의 역학적 안정성을 규명하기 위한 모델분석에서 입력인자로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권4호
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• pp.1-18
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• 2005

고준위폐기물 처분시스템의 거동 실증을 위해 한국원자력연구소내에 추진되고 있는 지하처분연구시설은 고성능 폭약을 이용한 발파 기법에 의해 지하 화강암반내에 건설된다. $6m{\times}6m$ 크기의 터널을 굴착하기 위한 발파에 의한 진동 및 소음이 인접한 연구시설 및 하나로 원자로에 영향을 예측하기 위한 시험 발파가 실시되었다. 시험발파를 통해 얻어진 발파진동식을 이용한 원자력연구소내 주요시설에 대한 발파영향을 평가결과 설계기준에 비해 훨씬 낮은 것으로 파악되었다. 굴착 진행에 따른 소음, 진동값을 측정하였으며 진동값의 경우 발파진동식으로 추정한 값보다 더 낮게 나타났다. 따라서 원자력연구소내 지하에 280m 규모의 처분연구시설을 건설하기 위한 발파작업으로 연구소내 주요 시설에 미칠 영향은 미미할 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제17권4호
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• pp.415-428
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• 2015

국내의 장대터널 및 도심지내 터널시공과 시공계획이 증가함에 따라 터널굴착기술의 개발이 요구되고 있다. 국내의 터널 굴착방법으로 drilling & blasitng method가 주로 쓰이고 있는 실정이나 이 공법은 극심한 발파진동으로 현장주민의 민원과 인근 암반구조물에 피해를 입히는 단점이있다. 따라서 문제발생예측 지역에는 무발파 굴착공법인 TBM터널링을 사용하는 것이 효율적이다. 하지만 TBM 터널링은 drilling & blasitng method와 비교하였을 때 비경제적이므로 현장에서 꺼리는 실정이다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 다양한 TBM 장비 및 시공기술이 요구된다. 또한 관련된 기술의 기준이 될 수 있는 시방서 및 설계기준의 지속적인 개정도 필요한 상황이다. 본 연구에서는 2015년 고시된 터널표준시방서내 TBM에 대한 개정 내용 및 관련 해설에 대한 내용을 다루고 있다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권3호
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• pp.14-20
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• 2015

발파터널의 건설과정에 있어서 가장 중요한 역할을 차지하는 발파작업은 암질상태, 터널의 규모, 사용 장비의 성능, 작업자들의 숙련도 등 다양한 요인에 의해 작업시간에서 차이를 나타낸다. 본 논문에서는 국내 세 곳의 터널발파 현장에서의 발파작업시간 조사를 통해, 표준품셈에서 계산되는 터널발파 사이클 시간과 실제 시공시간과의 차이를 분석하였다. 그 결과, 정상적인 작업이 이루어진 경우 전체적으로 실제 발파작업시간은 품셈보다 약 8%~ 16% 적게 나타나고 있다. 그러나 예상치 못한 상황으로 인해 지연되는 시간까지 포함한다면 실제 작업시간이 품셈을 초과하는 경우가 상당할 것으로 추정되었다. 본 연구는 향후에도 지속적인 작업시간 조사와 품셈과의 비교 분석을 통해 품셈의 적절성을 판단함과 아울러, 발파 굴착의 생산성을 향상시키는데 도움을 주고자 한다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2012년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.178-185
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• 2012

In Korea, researches on the exposure assessment of the hand-transmitted vibration started from the mid-90, however, they were performed in the limited industries such as auto-assembly plants and the evaluation of the vibration was mostly conducted by ISO 5349(1986). Therefore, it was necessary to assess hand-transmitted vibration levels of workplace such as ship building/repairing industry or mining industry where occupational injuries are largely occurred and to evaluate the vibration levels using revised ISO 5349(2001). The SVAN 949 Four Channels Sound & Vibration Analyser was used for the measurement. The workers using a chain saw were exposed to $1.7{\sim}2.8m/s^2$ of daily vibration level. Workers using a rock drill in a coal mining were exposed to the highest vibration acceleration among workers and the levels were $7.1{\sim}10.8m/s^2$. Vibration levels of grinders were different according to the types of grinders. The hand-transmitted vibration of 3 types of grinders were measured and the levels were $3.3{\sim}11.1m/s^2$. Workers using a impact wrench were exposed to $1.5{\sim}1.6m/s^2$ of vibration. Out of 20 kinds of machines, only 4 tools provided the information of vibration acceleration on the instructions. In addition, the current condition of workplaces to control vibration was not much different from the past because there are no vibration exposure limit.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권1호
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• pp.14-22
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• 2020

천공 중 비트의 손상은 천공 효율을 떨어뜨리는 주요 원인이다. 현재 천공 중 비트의 마모와 손상에 대한 관리는 현장 작업자의 기술에 의지하고 있어 이를 예측하고 관리하는 시스템의 구축이 시급하다. 비트의 정확한 손상 시점을 판단하기 위해 천공 중 발생하는 소음 자료를 이용해 웨이블릿 변환 분석을 하였다. 이를 통해 얻은 시간-주파수 스펙트럼을 분석한 결과 천공 후 652.8 sec에 주파수 500 Hz 구간에서 웨이블릿 변환 값이 0.9로 최대치가 되는 이상점을 확인하였다. 또한, 천공 속도 분석을 통해 이상치가 발견된 후 천공 속도가 평균인 32 mm/s 보다 9 mm/s 줄어든 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 웨이블릿 변환 분석을 이용해 천공 중 드릴 비트의 손상을 진단할 수 있음을 보였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제22권10호
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• pp.940-948
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• 2012

In Korea, researches on the exposure assessment of the hand-transmitted vibration started from the mid-90, however, they were performed in the limited industries such as auto-assembly plants and the evaluation of the vibration was mostly conducted by ISO 5349(1986). Therefore, it was necessary to assess hand-transmitted vibration levels of workplace such as ship building/repairing industry or mining industry where occupational injuries are largely occurred and to evaluate the vibration levels using revised ISO 5349(2001). The SVAN 948 Four Channels Sound & Vibration Analyser was used for the measurement. The workers using a chain saw were exposed to 1.7~2.8 $m/s^2$ of daily vibration level. Workers using a rock drill in a coal mining were exposed to the highest vibration acceleration among workers and the levels were 7.1~10.8 $m/s^2$. Vibration levels of grinders were different according to the types of grinders. The hand-transmitted vibration of 3 types of grinders were measured and the levels were 3.3~11.1 $m/s^2$. Workers using a impact wrench were exposed to 1.5~1.6 $m/s^2$ of vibration. Out of 20 kinds of machines, only 4 tools provided the information of vibration acceleration on the instructions. In addition, the current condition of workplace to control vibration was not much different from the past because there are no vibration exposure limit.

• 터널과지하공간
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• 제23권6호
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• pp.480-492
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• 2013

비화산지대에서도 적용 가능한 인공저류층 생성방식의 지열발전기술의 등장으로 막대한 비용이 소요되는 대심도 시추공사를 효율적이고 경제적으로 수행하기 위한 연구개발의 필요성이 증대되고 있다. 그러나 시추공사는 수행과정에서 수많은 불확실한 사건이 발생하여 공기와 비용을 신뢰적으로 예측하기가 매우 어렵기 때문에 계획적이고 효율적으로 공사를 관리하기가 어려운 실정이다. 특히, 비트의 마모로 인해 이산적으로 발생하는 시추장비의 라운드 트립(round trip)은 심도가 깊어질수록 소요시간이 증가하여 공사 성능에 영향을 많이 끼치는 요소로서 발생시점과 깊이를 사전에 평가하여 최적화할 수 있는 기술이 필요하다. 본 연구에서는 비트의 마모상태를 총 8단계로 구분하여 마모단계별 라운드 트립이 발생되는 깊이와 시점을 분석할 수 있는 예측 알고리즘(TOSA)을 개발하였다. 시뮬레이션을 위한 단위구간을 분할할 수 있는 방법론을 제시하였으며, 구간별 시추속도 및 비트의 마모도 예측을 위한 방법으로 Bourgoyne and Young의 모델을 활용하였다. 마지막으로 사용자 편의성을 고려하여 개발된 알고리즘을 시스템화 하였다.