• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.57-62
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• 2006

인도네시아 파시르 탄광에서는 전형적으로 일자유면 발파방법이 사용되고 있다. 일자유면 발파방법은 지표면을 유일한 자유면으로 한 발파법이므로 구속이 커서 화약의 에너지가 저항선의 파괴보다는 지반진동의 유발에 더 많이 소모된다 따라서 파시르 탄광에서 현재 적용되는 일자유면 발파방법은 노천광산에서 일반적으로 적용되는 이자유면 발파인 계단발파에 비해 더 큰 지반진동을 유발시킬 수 있다. 더욱이 파시르 탄광의 경우 노천채굴적의 양안이 연약사면으로 이루어져 있어 발파진동은 이들 사면들의 안정성에 큰 영향을 미칠 수 있다. 발파진동과는 별도로 일자유면 발파는 본래 저항선이 하나뿐이므로 암반파괴의 측면에서도 발파효율이 좋지 않다. 따라서 파시르 탄광이 안고 있는 현안문제를 해결할 목적으로 진동제어와 발파효율을 동시에 향상시킬 수 있는 새로운 발파공법에 대한 연구가 착수되었다. 이 연구의 일환으로 파시르 탄광에서의 현행 발파공 법과 광산개발에 대한 현장조사가 수행되었으며 / 본 논문에서는 현장조사 과정에서 얻어진 결과들 가운데 향후 새로운 발파공법으로의 전환과정에서 반드시 준수되어야 할 공법설계의 지침을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제42권2호
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• pp.1-11
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• 2024

본 연구는 발파 및 터널작업의 산재예방에 관한 안전기준을 규정하고 있는 안전보건규칙의 실효적 작동을 위한 개선사항을 제안하기 위한 연구이다. 발파 및 터널작업의 산재예방에 관한 안전기준이 규정되어 있으나, 오랫동안 개정이 이루어지지 않아 현실을 반영하지 못하는 규정이 일부 있으며, 필요한 안전기준이 미비하여 사업장에서 해당 규정을 이행하는데 어려움이 있는 것으로 파악되고 있다. 이에 그동안 기술·환경의 변화로 현실에 맞지 않는 불합리한 규정을 개선하고, 작동성이 낮은 규정들을 국내 작업현장 여건에 맞도록 수정·보완하기 위한 것이다. 이를 위하여 국내외에서 제정되어있는 법령, 정책, 제도의 통합적인 비교·검토를 수행하였으며, 이를 통해 국내 안전보건규칙에 개선이 필요한 부분을 도출하고자 하였다.

• 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.

• 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.

• 화약ㆍ발파
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• 제25권1호
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• pp.45-52
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• 2007

수직으로 12m 천공된 노천발파 현장에서 본당 1kg의 에멀젼 폭약을 자유낙하 하여 장약하면 117.6J의 낙하충격 에너지가 발생한다. 에멀젼이 강한 외부의 충격을 받으면 과포화 상태로 불연속상을 형성하고 있는 산화제 수용액 입자가 서로 뭉쳐서 결정으로 석출되고, 예감제의 일부가 파괴되어 비중이 상승된다. 산화제 수용액이 석출되어 에멀젼이 파괴되거나, 에멀젼 폭약의 비중이 높아지면 폭속 및 기폭감도가 저하된다. 본 연구에서는 직경 75mm, 길이 12m의 PVC 파이프를 수직과 $70^{\circ}$ 각도로 세우고, 약경 50mm 에멀젼 폭약을 낙하하여 충격에 의한 성능 변화를 평가하였는데 폭굉 에너지는 최대 26%까지 감소하나 전체 발파공에서 발파효율에 미치는 영향은 3% 이내인 것으로 조사되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제42권1호
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• pp.23-33
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• 2024

최근 발파에 대한 다양한 신기술과 특허공법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 MDS 발파공법의 현장 적용성을 확인코자 시험시공을 진행하였으며, 파쇄입도와 300mm 이상의 대괴 발생률을 측정 및 분석하여 기존의 표준 발파공법과 비교하였다. 시험시공은 각 회차별로 동일한 벤치에서 표준발파와 MDS발파를 각 3회씩 시공하였으며, 디지털 영상처리기법을 활용하여 파쇄입도(P80)와 대괴 발생률(S30)을 측정하였다. 또한, 현장에서 체 바가지를 제작하여 파쇄석 더미에서 대괴를 선별하고 계근 및 환산처리를 통해 실측값을 산출하였다. 분석 결과 파쇄입도는 MDS발파가 표준발파보다 평균 약 21.0% 감소하였으며, 대괴 발생률에서 100-S30은 평균 10.1%, 실측값은 평균 7.6% 감소하였다. 시공 현장의 암질 차이로 인해 각 회차별로 발파효과는 차이가 있었지만, 전체적인 경향으로 볼 때 동등한 조건에서 MDS발파가 표준발파에 비해 파쇄입도 및 대괴 발생률에서 보다 효과적인 결과를 나타낸 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.508-519
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• 2021

본 연구에서는 발파 시 사람과 주변 환경에 영향을 끼치는 발파진동(peak particle velocity, PPV)을 예측하는 모델을 개발하였다. PPV를 예측하기 위해 kNN(k-nearest neighbors), CART(classification and regression tree), SVR(support vector regression), PSO(particle swarm optimization)-SVR 알고리즘을 이용한 4가지 머신러닝 모델을 개발하고 상호 비교하였다. 머신러닝 모델을 훈련하기 위해 경상남도 창원시에 있는 욕망산을 연구지역으로 선정하고 1048개의 발파 데이터를 획득하였다. 발파 데이터는 천공장, 저항선, 공간격, 최대지발장약량, 비장약량, 총공수, 에멀전비율, 이격거리, PPV로 구성되었다. 훈련된 모델들의 성능을 평가하기 위한 지표 값으로 MAE(mean absolute error), MSE(mean squared error), RMSE(root mean squared error)를 사용하였다. 평가결과 PSO-SVR 모델이 MAE, MSE, RMSE가 각각 0.0348, 0.0021, 0.0458으로 가장 우수한 예측 성능을 나타냈다. 마지막으로 개발된 머신러닝 모델을 이용하여 주변 환경에 영향을 끼치는 정도를 예측하는 방법을 제시하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권2호
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• pp.41-50
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• 2006

화약을 이용한 지반굴착은 진동 및 소음 등의 공해가 필연적으로 수반되기 때문에 민원발생 및 주변 구조물에 영향을 미칠 수 있다. 특히, 발파작업 구간 부근에 지장물이 위치하게 되는 경우, 발파진동에 대한 안정성 평가는 매우 중요한 항목이 된다 발파진동안정성 평가 시 기존에는 시험발파를 통하여 대상지역의 발파진동식을 추정하고, 거리 및 장약량을 고려한 단순평가법이 많이 사용되어 왔으나, 이는 대상지역의 지형 및 지반조건을 현실적으로 고려하지 못한 방법이다 이를 보완하기 위해 최근에는 대상지역의 지형 및 지반조건을 연속체 또는 불연속체로 모사한 동적수치해석법이 적용되고 있다. 일반적으로 터널이나 비탈면 발파진동 수치해석시에는 다수의 발파공 모델링이 현실적으로 거의 불가능하여, 단일발파공, 특히 심발공에서 추정된 발파압력을 최종 굴착면에서의 등가압력으로 환산하여 발파하중으로 적용하게 된다. 이와 같은 이론적인 계산식이나 경험식에 의해 추정된 발파압력을 이용한 방법은 단일 발파공에서의 폭발압력에 대해 연구된 결과로서, 폭발상태를 이상적인 것으로 가정하고 폭발에너지를 구하게 된다. 따라서, 최종 굴착면에 적용된 등가압력은 지반조건을 고려하지 못하여 동일한 단면 및 발파조건에서는 동일한 발파하중이 산정된다. 즉, 기존의 발파하중 산정법은 대상지역의 지반조건을 고려하지 못하여, 해석결과의 신뢰도를 저하시키는 원인이 된다. 본 사례연구에서는 발파하중 산정 및 해석결과의 신뢰도를 제고하기 위하여, 대상지역의 시험발파시 획득된 실측진동파형을 이용한 발파하중 산정법을 통하여 비탈면 발파굴착시 주변 지장물의 안정성 평가를 수행하였다.

• 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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• 제28권2호
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• pp.37-49
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• 2010

도심지 특성상 주변구조물에 근접한 발파로 발생되는 지반진동은 인체에 간접피해와 구조물에 물적피해를 줄 수 있다. 설계단계 또는 시공 전 민원발생 시 구조물의 피해정도를 평가하는 방법으로는 단순 진동파형을 정량적으로 표현하는데 가장 접근성이 좋은 시추공 발파시험이 주로 이용되고 있다. 본 연구는 소량의 폭약으로 인위적인 진동에너지를 발생시키는 발파시험에 전자뇌관 기폭시스템을 처음 적용하였다. 전기뇌관 시추공 발파와 전자뇌관 시추공발파의 뇌관 지연시차 상관관계, 시험장소의 터널본선과 유사 암층에 시설된 구조물에서 측정한 PPV와 서로 다른 매개 층을 포함한 터널상부 지상도로에서 측정한 PPV의 상관관계, 기존 연구결과 얻어진 시추공발파 및 터널발파 PPV와의 상관관계를 비교 분석하여 시추공 발파의 유용성과 뇌관 지연시차의 중요성을 언급하고자 한다.