• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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• pp.22-27
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• 1995

본 연구로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 본 연구에서는 TBM에 의한 파이롯트 터널의 효율성을 극대화한 이방향 천공 발파공법을 개발, 현장실험을 통하여 그 효용성을 입증하였다. 2. NATM 공법에 의한 발파보다 TBM을 이용하여 파이롯트 터널을 굴착하여 확대발파할 경우 상당한 지반진동 경감효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다. 3. 이방향 천공 발파공법의 현장시험 결과, 측정된 지반 진동치는 20% 이상의 진동 경감효과가 있는 것으로 분석되었다. 4. 기존공법과 신공법의 상대비교를 위한 수치해석 결과, 신공법의 방사상 방향 발파는 기존공법의 종방향 발파에 비하여 관심의 대상이 되는 발파공 직상부에서 진동치가 크게 경감되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제29권2호
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• pp.13-31
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• 2011

국내외의 광산 및 대규모 현장에서는 노천발파 시, Air Deck 발파공법을 사용하여 발파효율성을 높이려 하고 있으나 이는 공 내부 상태에 따라 장전밀도가 달라짐으로 인해 대괴가 발생하는 등 문제점이 있다. 특히 석회석 광산의 경우 침식 용해 작용에 의해 공벽이 확공되거나 손상된 경우가 많아 Air Deck 공법 적용 시 의도하지 않은 집중장약이 발생하는 경우가 있다. 따라서 본 연구에서는 석회석 광산의 대규모 노천발파를 대상으로 사전에 공 내부를 내시경 검사한 후 공 내부에서 장약집중을 야기할 수 있는 구간을 Air Tube를 이용한 데크차지 공법으로 분상장약(Deck Charge)하여 Air Deck 발파공법의 효과가 온전히 나타나도록 유도하였고 이를 일반장약 공법과 비교하였다. 비교대상은 전체적인 발파효과, 파쇄도, 장약량 절감율 및 시공속도(장약에서 발파까지의 총 작업속도)였으며, 그 결과 시공속도를 제외한 나머지 비교대상에 있어 일반장약에 의한 발파공법 보다 Air Deck를 이용한 이중분상 발파공법이 더 효율적으로 나타났다.

• 융합정보논문지
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• 제10권7호
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• pp.147-152
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• 2020

본 연구는 발파 설계에 있어서 발파공의 직경과 발파 패턴을 중심으로 비용 효과를 분석하기 위하여 수행되었다. 발파 패턴을 단일 직경 발파공으로 설계한 경우와 직경의 다른 2개의 발파공을 혼합하여 설계한 경우에 대하여 천공 시간, 장약 시간과 화약과 화공품 소모량을 비교 분석하였다. 소요 발파공 수는 단일 직경 발파공으로 설계할 경우와 직경이 다른 두 개의 발파공으로 설계할 경우 각각 138개와 93개로 나타났다. 직경이 다른 두 개의 발파공을 이용하여 설계한 경우, 단일 직경 발파공으로 설계한 경우보다 천공 시간은 139분이 단축되고 천공 효율은 25% 증가되었다. 규격이 다른 두 개의 발파공을 적용하여 설계한 경우, 작업 인원당 장약 단축 시간과 작업 효율 증가는 각각 22.5분과 33%로 분석되었다. 화약 소요량과 뇌관 소요량은 단일 규격 배열시 300개와 138개였으며, 혼합 규격 배열시 242개와 93개로 후자의 경우 각각 58개와 45개 적게 소요되는 것으로 나타났다. 직경이 다른 두 개의 발파공 혼합 설계 패턴은 발파 비용 절감의 잠재성을 가지고 있는 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제40권2호
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• pp.1-14
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• 2022

본 연구에서는 발파전색재료와 밀폐용 플러그 장치의 압력 구속 효과를 평가하기 위하여 충격챔버 모델을 구성하여 발파 수치해석을 수행하였다. 현재 개발 중인 전단농화유체 기반의 전색물질과 일반적으로 사용되고 있는 전색재료인 모래의 전색효과를 서로 비교하였다. 또한 발파공 내부압력의 구속효과 강화를 위한 세 가지 형태의 플러그 장치를 시뮬레이션에 적용하였다. 그 결과로서 전단농화유체 기반의 전색재료가 모래전색보다 전색효과가 더 우수한 것으로 나타났다. 또한 전단농화유체 기반의 전색물질과 플러그 장치를 복합적으로 사용하였을 때 발파공 내의 폭발가스의 작용 시간과 영향범위를 효과적으로 향상할 수 있을 것으로 분석되었다.

• 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.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.66-76
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• 2012

발파기술은 굴진효율의 최대화와 동시에 진동, 소음을 최소화 해야하는 목적을 가지고 있다. 따라서 발파효과를 최대한 높이며 진동, 소음을 줄이는 것이 발파기술의 핵심이며 이러한 장점을 가진 터널발파공법인 PLHBM의 설계에 대해 연구하였다. PLHBM은 250~1,000mm의 대구경 무장약공을 심발부에 천공하여 발파효율이 우수하다. 또한 발파진동 저감효과에 크게 기여하고 있으며 터널발파현장에서 유용하게 적용할 수 있다. 이에 따라 PLHBM의 설계방법을 연구, 제시함으로써 터널발파공법의 발전에 한걸음 더 나아갈 수 있다고 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권2호
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• pp.15-21
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• 2005

발파로 인한 환경적 문제는 주로 진동과 폭음에 대한 영향이나, 발파로 인한 파쇄도 및 경제성에 관해서도 효율적인 발파공법들이 많이 개발되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 선진국에서 많이 사용되는 방법이 air decking을 이용하는 발파방법이다. 이미 선진국의 발파현장에서는 air decking 기술을 이용한 다양한 발파방법으로 VARI-STEM, GAS-BAG, POWER DECK등이 이용되어지고 있다. 본 연구에서는 이들 중에서 Air ball 제품을 이용한 발파공법에 대하여 연구하고 국내 현장적용과 효과에 대하여 분석하였다. 그 결과 발파진동의 경우에는 약 $30\~40\%$ 정도의 감쇄효과가 나타났고, 화약량의 경우 $20\~25\%$정도의 감소를 보였다. 또한 폭음의 경우에도 Air ball을 이용한 발파가 효과적이었으나 분석결과의 결정계수가 낮아 이는 더 많은 실험을 통하여 다시 분석해야 할 것으로 생각된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권1호
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• pp.23-32
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• 2004

터널 발파를 원활히 수행하기 위해서는 암반조건에 적합한 합리적인 설계와 정밀한 천공, 정확한 기폭초시가 기본요소로서 이는 현재 국내 터널 설계.시공 기술 및 기자재의 발달로 만족할 만한 성과를 얻을 수 있다. 특히. 터널발파에서 정확한 기폭초시 부여는 굴진율 및 버럭 파쇄율, 굴착예정선 미려도, 잔여 암반 손상도 등의 시공성에서 뿐만 아니라 소음 및 진동 발생율을 좌우하는 환경적인 측면에서 매우 중요한 요소이다. 기폭요소는 최초 도화선을 활용한 공업뇌관에서 전기뇌관, 비전기식뇌관의 순으로 기폭안전성과 정밀성 면에서 눈부신 성장을 이룩하여 왔으며 특히, 90년대 초에 개발되어 전 세계적으로 최근까지 지속적으로 사용량이 급증하고 있는 전자뇌관은 기폭방식에 일대혁신을 이루었다. 전자기폭 시스템은 기존뇌관의 초시를 결정하는 화약성분의 지연요소 대신에 IC board(전자회로)에 의한 Digital timer로 신호를 발생하여 초시를 결정하는 방식이다. 본 논문에서는 국내 최초로 전자기폭시스템을 활용하여 2003년 9원 23일에서 동년 11월 2일까지 강원도 양구 지역의 $\bigcirc\bigcirc$터널에 전자뇌관을 이용한 시험발파를 실시하였고, 발파에 의한 진동 등을 조사하여 그 효율성을 검토하였다. 이를 위해 전자뇌관의 특성과 장점을 최대한 샅리기 위하여 각공을 발파하는 방식, 즉 1지발에 1공을 발파하는 방식을 채택하고 일반 뇌관과 전자뇌관으로 설계를 하여 각각의 발파효율을 비교하여 보았다. 그 결과 발파진동의 경우 기존뇌관을 이용하여 1공씩을 1지발로 발파를 한 경우에는 18~56%의 진동저감 효과가 있었고. 본선 설계에 의해 진행된 발파에 비하여는 최대 70% 이상의 진동저감 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권3호
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• pp.25-38
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• 2002

터널 굴착선 여굴(Overbreak)은 발파공법에 의한 괄착 중에 필연적으로 발생하는 현상으로서 숏크리트, 라이닝 등의 보강비 추가 발생과 버력 처리량의 증대로 공기 및 공사비를 증가시키는 주요한 요인으로 작용한다. 또한 터널 굴착선 암반의 손상으로 균열층이 형성되거나 부석이 발생하여 안전문제를 야기시키기도 한다. 이러한 여굴 발생은 천공오차, 발파패턴의 오류, 잘못된 화약선정, 불규칙한 암반 특성 등에 그 원인이 있으나, 지금까지 터널 여굴은 천공 및 발파기술에 의해 좌우된다라는 인식이 대부분이었다. 그러나 여굴 발생에 중요한 원인으로 터널 굴착선 암반의 특성과 이에 적합한 발파패턴 및 화약류를 들 수 있다. 본 연구는 여굴 발생에 영향을 미치는 암반상태를 파악하기 위해서 터널 굴착선 주변암반의 균열정도, 강도, 불연속면의 간격, 방향, 간극, 충전물 상태 등의 6가지 요소를 이용하여 암반을 분류하는 발파암 분류법(BI)을 새로 제안하였고, 이 분류에 따라 외곽 공의 간격과 장약밀도를 달리 하는 발파패턴을 정립하였다. 또한 화약의 순폭도와 Air Deck 효과를 이용하여 장약밀도를 조절할 수 있는 N.D.C(New Deck Charge) 발파공법을 개발함으로써 여굴을 최소화할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제35권3호
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• pp.9-14
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• 2017

전색물 충전이 발파공에서 주변 암반으로 압력파를 전달하는 데 미치는 영향을 AUTODYN으로 해석하고 비교하였다. 공기, 모래, 물, 10%와 20% 젤라틴의 다섯 전색물을 선정하였다. 수치해석 결과 발파공 주변의 관측점은 전색물에 따라 각각 다른 압력을 보였으며 고압일수록 파쇄도가 높은 것으로 간주하였을 때 20% 젤라틴이 가장 나은 것을 알 수 있었다. 따라서 젤라틴은 충전재로서 모래나 물 이상의 효과를 나타내는 것으로 확인되었다.