• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.49-57
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• 2013

기존 발파를 이용한 암반굴착 공법은 효율적이나 심각한 수준의 발파진동 및 여굴/미굴을 발생시킨다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 워터젯 절삭기술을 이용하여 터널 계획선을 따라 자유면을 형성한 후 발파하는 공법을 제안하고 있다. 제안공법은 (1) 발파진동/소음을 저감시키고, (2) 여굴/미굴을 최소화 시키고, (3) 굴착효율 극대화가 가능하다. 제안공법의 효과를 검증하기 위해 기존에 널리 쓰이고 있는 스무스 블라스팅(smooth blasting) 공법을 실험 대조군으로 설정하여 동일한 조건에서 현장실험을 수행하였다. 실험결과, 발파 진동은 최대 55% 감소하고 여굴/미굴은 거의 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 또한 굴착효율은 기존공법에 비해 뛰어난 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제안하고 있는 워터젯 자유면을 이용한 암반 발파공법은 도심지 굴착공사뿐만 아니라 지하구조물 구축공사에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.242-247
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• 2017

터널공사에서 굴착 시 발생하는 미굴 및 여굴은 공사의 비용을 증가시키는 요인으로 이에 대한 관리가 필수적이다. 기존의 터널측량에는 위성 수신이 어렵기 때문에 GNSS 보다 토털스테이션이 많이 활용되어왔다. 하지만 이 방법은 터널내부에 많은 기준점을 설치하고, 장비의 이동이 많기 때문에 자료 취득에 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 토털스테이션과 3차원 레이저 스캐너가 통합된 스캐닝 토털스테이션을 터널측량에 적용하고, 이에 대한 활용성을 평가하고자 하였다. 경기도 남양주시 일원의 터널공사 현장을 연구대상지로 선정하고 스캐닝 토털스테이션을 활용하여 기존의 토털스테이션이나 3차원 레이저 스캐너보다 자료 취득 시간을 단축할 수 있었으며, 터널 설계도와 비교한 각 단면의 미굴 및 여굴량을 효과적으로 산출할 수 있었다. 또한 스캐닝 자료를 활용하여 해당 단면에 대한 분석은 물론, 자료 취득 영역에 대한 연속적인 분석 결과를 효과적으로 생성할 수 있었다. 향후 스캐닝 토털스테이션을 터널측량에 활용한다면 기존 토털스테이션과 3차원 레이저 스캐너의 단점을 보완하여 작업의 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2006년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.125-130
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• 2006

본 연구는 터널공사현장을 대상으로 기존의 터널 측량 방법에서의 문제점을 분석하여 오차요인과 경비절감 문제등을 해결할 수 있는 측량시스템을 개발하여 기존방법과 본 연구방법을 적용하여 측량 및 시공하였을 경우를 비교 분석함으로써 공정관리의 효율성 증대를 위한 측량방법을 제안하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 측량 장비와 Note book을 연결하여 현장에서 실시간으로 터널측량과 동시에 위치 및 오차들을 결정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 터널측량시스템을 개발함으로서 종래의 터널 측량시 오차발생을 최소화하고, 터널 굴착시의 미굴 및 여굴의 가능성을 최소화하여 시공풀질의 향상과 원가 절감 및 공기 단축 등의 효과를 가져 올 수 있도록 하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권1호
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• pp.51-59
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• 2002

터널의 1차 숏크리트 라이닝의 설계선 외측 부분에 발파시 주변에 방사상으로 발생되는 균열들을 제어하기 위하여 Smooth-Blasting 공법 적용하여 외곽공에 정밀폭약(FINEX)을 사용한다. (주)한화에서는 Smooth-Blasting 공법의 중요사항인 폭약선정 사항에서 기존의 G/D 계열의 FINEX를 동일 발파조건에서 여굴 및 미굴의 발생을 최소화시키기 위해 에멀tus 계열의 New FINEX를 개발하여 약종 별로 동일 발파 패턴을 적용하여 터널에서 시험발파를 실시하여 천단 및 좌, 우 측벽의 여굴의 발생범위를 계측장비와, Half Casting을 측정하였다. 현장 시험발파를 통한 결과 흑운모 편마암(일축강도 $1500{\;}Kg/\textrm{cm}^2)$에서 여굴제어는 G/D계열의 FINEX 보다 EMX 계열의 New FINEX가 15~50% 정도 감소가 되었다.

• 산업기술연구
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• 제24권B호
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• pp.3-17
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• 2004

Overbreak, underbreak and range of disturbed rock zone (DRZ) are the most important factors in evaluating the results of tunnel blasting. These factors, which depend on the discontinuities in rock mass, the blasting patterns and drilling conditions, have been studied. The range of DRZ can be estimated by relationships between vibration velocity and associated tensile stress. A new computerized rocket jumbo drill has been adopted to reduce overbreak based on the analysis of drilling accuracy. In-situ blasting tests were also performed by varying initiating systems. Overbreak can be reduce from 34.5cm to 20cm. The range of DRZ is 0.2m with stoping holes and 0.4m with wall holes respectively. In addition, some methods to reduce DRZ have been presented in this study.

• 대한공간정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.31-37
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• 2006

기존의 터널 측량 방법은 관측시간이 많이 소요되고, 이로 인한 공사비 증가 및 공사기간 지연 등의 문제점을 가지고 있기 때문에 터널측량에서의 오차요인과 시간 및 경비절감 문제 등을 해결할 수 있는 측량시스템을 개발하여 효율성 증대를 위한 측량방법을 제안하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 측량 장비와 Note book 컴퓨터를 연결하여 현장에서 실시간으로 터널측량과 동시에 위치 및 오차들을 결정할 수 있는 시스템을 개발하였다. 터널측량시스템을 개발함으로서 터널 측량시 오차발생과 터널 굴착시의 미굴 및 여굴의 가능성을 최소화하여 시공품질의 향상과 원가 절감 및 공기 단축 등의 효과를 가져 올 수 있도록 하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제36권1호
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• pp.12-19
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• 2018

광체의 일부를 안전광주로 남겨둠으로써 채광장의 안정성을 유지하는 주방식 채광법이 갱내 석회석 광산에 적용될 경우, 안전광주의 안전율과 광체의 채수율은 서로 상반될 수 밖에 없으며, 이에 대한 공학적 판단은 생산성과 안정성에 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 현장조사를 통해 일반적인 발파패턴에 의한 굴진단면의 진행과정을 살펴봄으로써 여굴 또는 미굴의 발생여부를 검토하였으며 이때 입체사진측량기법을 동원하여 굴착단면 측정의 정확성을 도모하였다. 또한 이 결과를 바탕으로 국부적인 암반조건을 고려한 혼합발파패턴을 즉각적으로 반영함으로써 여굴을 최소화할 수 있는 방법론을 제시하였으며, 현장 적용을 통해 단면기준으로 최대 5% 가량의 여굴 감소 효과 ($70m^2$의 단면을 발파할 경우 최대 $3.5m^2$의 여굴 감소 효과)라는 유의미한 결과를 도출할 수 있었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.159-176
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• 2011

현재 3차원 레이저 스캐너는 게임, 영화, 의료, 미술, 디자인 분야 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 토목분야에서는 교량 및 터널에 3차원 레이저 스캐너를 이용한 시공관리 방안 및 적용에 관한 연구가 다수 수행되었다. 그러나 3차원 레이저 스캐너로 얻어진 데이터의 용량이 너무 크고 우리나라 현장 실정에 적합한 소프트웨어가 없는 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너의 데이터를 신속하게 처리할 수 있도록 데이터베이스를 구축하였으며, 터널의 미굴 여굴 여부 판단, 균열 누수 백태를 확인할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 또한 실제 터널 현장에 3차원 레이저 스캐너를 사용하여 3차원 레이저 스캐너와 소프트웨어를 검증하였다. 이는 터널 시공 중 시공관리 및 시공 후 유지관리에도 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권2호
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• pp.1-13
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• 2003

여굴 또는 미굴은 터널발파 결과를 평가하는데 있어서 가장 중요한 지표중 하나이다. 폭약량과 종류, 암질상태, 천공상태에 따라 좌우되는 여굴은 터널시공의 경제성과 직결되므로 현장의 많은 발파기술자들은 이를 최소화하기 위한 노력을 끊임없이 시도하여 왔다. 일반적으로 천공은 여굴을 야기하는 가장 중요한 요소로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 천공과 관련된 다양한 작업방법들이 여굴과 천공의 정확도에 미치는 영향을 분석하여 여굴을 저감하기 위한 실제 작업모델을 제시하고자 하였다. 이를 위해 1차적으로 굴착선공 적정 공간격, 점보드릴의 천공각 변화, 굴착선공 천공착점 위치, 굴착선공 표시 등 4개 항목 45회의 실험을 실시하였다. 여굴을 줄이기 위해서는 작업자 및 감독자들의 의지와 노력이 무엇보다도 중요하였고 천공방법 및 패턴을 일부 개선하므로써 천공으로 인한 여굴량을 적지 않게 줄일수 있다고 판단되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권3호
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• pp.1-14
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• 2020

입체사진측량기법을 이용하면 지하공간 개발 시 발파로 발생하는 여굴 및 미굴을 정확하고 신속하게 조사할 수 있다. 입체사진측량 기술을 소형 무인항공기인 드론과 접목할 경우 조사를 더욱 효율적으로 수행할 수 있으나, 기존의 연구들이 지상에 국한되어 있어 지하 환경에서의 적용은 아직 미비한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 드론 기반 입체사진측량기법을 지하공간으로 확장하기 위해, 지하 갱도의 암반면을 대상으로 드론을 이용한 입체사진측량을 수행하였다. 이를 통해 드론 기반 입체사진측량기법의 정확도를 평가 및 분석하였으며, 그 결과 해당 기법이 지하공간 내에서도 높은 정확도를 갖췄음을 확인할 수 있었다. 더 나아가 정확도 분석 결과를 토대로 드론을 이용한 지하 입체사진측량을 위한 권장 촬영 및 정합 조건을 제시하였다.