• 화약ㆍ발파
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• 제21권3호
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• pp.73-80
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• 2003

암반발파에 사용하고 있는 전기식 뇌관과 비전기식 연결뇌관 및 번치 커넥터(Bunch connector), 점화구, 에멀젼류 폭약이 지상에서 기폭 될 때 발생하는 소음을 비교 분석하였다. 에멀젼류 폭약의 폭발소음과 화공품의 기폭소음에 대한 추정식을 도출하였다. 에멀젼류 폭약의 폭발 소음 예측은 반대수 자승근 환산식, 번치 커넥터, 전기식 뇌관 및 비전기식 연결뇌관 및 점화구는 전대수식이 적합한 것으로 판단된다. 소음원으로부터 동일한 거리에서의 소음은 점화구, 비전기식 연결뇌관, 전기식 뇌관 및 번치 커넥터 순으로 높았다. 소음원으로부터 약20∼30m거리의 범위에서 번치 커넥터의 기폭소음은 에멀젼류 폭약 0.250kg의 폭발소음보다 약15.6∼20.2dB(A) 낮고, 비전기식 연결뇌관 보다 약13.5∼16.0dB(A) 높고, 전기식 뇌관 보다는 약6.5∼7.5dB(A) 높게 됨을 알 수 있었다. 점화구는 약20m 거리에서 약 7dB(A)이하 이었다. 에멀젼류 폭약의 폭발과 번치 커넥터의 기폭소음에 미치는 주(主)소음원은 에멀젼류 폭약의 약량과 번치 커넥터의 도폭선임을 확인하였다.

• 한국산업안전학회:학술대회논문집
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• 한국안전학회 2001년도 공동학술대회
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• pp.274-280
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• 2001

우리나라에서 전통적으로 건설$\cdot$토목 현장에서 암절취 목적으로 주로 사용되고 있는 젤라틴다이나마이트 폭약의 경우 폭속이 비교적 높고 강력한 폭발위력으로 인해 암반의 강도가 높은 현장에 주로 사용해 왔다. 그러나 최근에는 폭약의 안전도 감소와 원가절감을 위해서 현재 사용중인 폭약 중 가격이 가장 저렴한 안포폭약을 개선하고 에멀젼폭약의 특징을 살린 벌크 에멀젼폭약의 공급을 눈앞에 두고 있다.(중략)

• 화약ㆍ발파
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• 제22권1호
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• pp.1-4
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• 2004

우리나라에서 전통적으로 사용해 왔던 제2세대의 젤라틴 다이너마이트 폭약은 경제구조와 안전의식 및 생활환경의 급변으로 제5세대의 에멀젼폭약으로 급변, 대체되고 있다. 이제 대량생산 및 발파기술의 도입으로 벌크에멀젼폭약의 상용화가 눈앞에 다가왔다. 그러나 에멀젼 폭약 제조기술의 중요한 요소인 계면활성제에 대한 연구발표가 부족하고 특히 그라스마이크로볼륨(GMB)의 사용기술은 전무한 실정이다. 실험실연구를 통하여 에멀젼 폭약 제조시 최적의 계면활성제를 알고 그의 효율적 사용법(최적반응온도 변화도)과 GMB의 혼합적정온도와 시점을 연구하여 제조공정에서의 경제성과 안전성을 향상시켰다.

• 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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• 제20권3호
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• pp.7-13
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• 2002

제 5세대의 안전화약이라고 부르는 에멀젼폭약은 고전적인 폭약의 개념을 불과 수년 사이에 크게 바꾸어 놓았다. 그러나 정밀화학공업이 상당한 수준에 이르고 있는 현시점에 가장 핵심적인 기술에 속하는 에멀젼폭약의 계면활성저에 대한 국내 연구 발표사례는 전무한 실정이다. 에멀젼폭약의 기본 이론인 왁스 성분과 수분과의 상관관계에 결정적인 역할을 하는 계면활성제에 대한 꾸준한 연구결과 HLB 3~9 범위 중 4.3에 속하는 Span80 이라는 S.A.A가 가장 양호한 결과를 나타내었다. 아울러 기존 생산시스템의 작업온도 $90^\circ{C}$보다 훨씬 낮은 $60^\circ{C}$전후에서도 생산이 가능하다는 실험적 결론을 얻을 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제22권3호
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• pp.79-84
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• 2004

일반적으로 유중수형 에멀젼폭약은 제조공정이나 사용조건에서 안전하다고 알려져 있다. 그러나 1975년 캐나다에서 벌크 에멀젼폭약을 펌프로 이송 중에 발생한 폭발사고와 같이 원치 않는 사고가 발생할 가능성이 있다. 에멀젼폭약은 어떠한 조건하에서 착화하는 경우 연소에서 폭굉으로 전이(Deflagration-to-Detonation Transition, 약칭 DDT)하는 현상이 발생하며 또한 연소가 온도에 따라 지속되는 최소 압력(Minimum Burning Pressure, 약칭 MBP)이 존재하며 최소 압력이하로 유지할 경우 착화되어도 바로 연소가 중단되는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 에멀젼폭약 제조공정의 안전성 평가를 목적으로 다양한 에멀젼폭약을 제조, 밀폐용기 내에서 최소연소압력(MBP) 측정 시험을 실시하였다. 본 실험에서 수분함량 6%에서 20%, 알루미늄 함량 1%에서 11%까지 함유한 시료를 각각 제조하여 밀폐용기 내에서 열원의 온도별로 실시하였다. 실험결과 수분함량 6% 시료의 최소연소압력(MBP)이 가장 낮은 3 bar를 나타냈으며 수분함량 18%이상에서는 100bar이상에서도 연소가 지속되지 않았다. 알루미늄 함량에 따라서는 큰 변화는 보이지 않았으나 알루미늄을 함유하지 않는 것에 비해 최소연소압력(MBP)가 비교적 높게 나타났다. 따라서 향후 에멀젼폭약 제조공정의 안전성 향상을 위하여 제조하는 에멀젼폭약의 최소연소압력(MBP)를 측정, 공정압력조건을 MBP 이하로 관리할 때 안전을 보증할 수 있을 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제18권3호
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• pp.15-28
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• 2000

국내에서는 Heavy ANFO로 더 잘 알려져 있는 Emulsion Blends는 왁스 대신 오일을 사용 하여 상온에서 펌핑이 가능하도록 한 에멀젼과 ANFO(또는 초안)의 혼합물을 일컫는다. ANFO는 저렴하고 안전하며 장약이 쉽고 밀장전되는 장점이 있지만, 내수성이 거의 없고 폭발 속도가 느리며 장약 비중이 0.75∼0.90g/cc 정도로 낮아 폭약으로서 그 위력이 작은 단점을 갖고 있다. Blends는 수용성 ANFO 입자 사이의 빈 공간을 내수성 에멀젼이 태우고 있는 형태로서 에멀젼 함량 25%부터 내수성이 나타나기 시작하여 에멀젼 함량 40% 이상에서는 완전한 내수성을 갖게 되며, 에멀젼의 함량이 증가할수록 폭발속도는 카트리지 에멀젼 폭약에 근접하게 된다. 장약 비중은 에멀젼의 함량이 증가하여 45% 근처에서 1.25∼ 1.30g/cc의 최대 값을 갖지만, 그 이상의 에멀젼 함량에서는 기폭 감도 저하로 예감제를 사용하여 비중을 감소시키는 것이 바람직하다. Blends는 자체에 물을 함유하고 있으므로 열역학적으로 계산된 단위 중량당 반응열은 ANFO에 비해 매우 적지만, 폭발속도, detonation pressure(폭굉압), borehole pressure(폭발압력) 등이 ANFO에 비해 크므로 폭발압력에서부터 암석의 파괴가 가능한 압력가지의 단위 중량당 유효한 에너지의 양은 암석의 강도가 커질수록 ANFO에 비해 매우 적지만, 폭발속도, ANFO와 비슷해진다. 따라서 장약 비중이 ANFO의 130∼145%로 높은 Blends는 동일한 천공에 더 많이 장약할 수 있어 단위 천공당 암석 파괴에 이용되는 유효 에너지의 총 양이 커지게 되므로, 공간격과 저항선을 늘릴 수 있어 총 천공수를 감소시킬 수 있다. 결론적으로, Blends의 장점은 내수성과 함께 비장약량은 비슷하거나 약간 증가하는데 비해, 천공수는 크게 감소하여 전체적으로는 발파 현장의 경제성이 향상된다는데 있다.

• 한국암반공학회:학술대회논문집
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• 한국암반공학회 2007년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.351-357
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• 2007

폭속이 서로 다른 에멀젼폭약의 특성값(폭발압력, 가스량, 폭발에너지, 폭발온도, 스트렝스)을 폭발반응 계산 프로그램인 Nitrodyn을 사용하여 구하였으며, 또한 동일 암반 조건에서 17mm약경의 폭속이 다른 3종류의 에멀젼 폭약을 시험발파 하여 얻은 진동자료를 가지고 진동의 특성을 분석하였다. 그 결과 발파원에서 40m 이내의 근거리에서는 폭속이 감소함에 따라 진동이 감소하였으나, 그 이상의 거리에서는 거의 유사하여 40m 이상의 거리에서는 진동 감소에 폭속이 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났다.

• 대한화약발파공학회:학술대회논문집
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• 대한화약발파공학회 2008년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.17-28
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• 2008

국책사업이나 SOC의 확충을 위한 도로 및 철도의 건설에서 적용되는 터널의 단면크기를 보면, $50m^2$에서부터 $100m^2$이상의 중 대단면 터널이 주를 이루고 있으나, 전력구, 통신구, 소규모로 운영되는 광산의 채광용 터널, 용수를 위한 도수로터널 등 특수한 용도로 설계, 시공되고 있는 터널에서는 $20m^2$이하의 단면크기를 갖는 경우가 있다. 이러한 소단면 터널의 경우에는 협소한 작업공간으로 인하여 적용공법 뿐만 아니라 장비의 사용 또한 제약을 받게 되어 작업효율이 저하되고 공사기간이 늘어나게 되는 등 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특히, 에멀젼 폭약을 사용하는 발파에서 먼저 기폭된 발파공의 충격압력에 의해 인접공의 폭약이 예비압축(Precompression)되어 사압현상을 일으키고 잔류약을 발생시키는 사례가 종종 발생하고 있다. 사압현상은 당해 발파의 실패와 함께 2차적인 사고의 위험요인이 될 수 있으므로 이를 방지하기 위한 대책을 수립하여야 한다. 이를 위해 기존 문헌을 통하여 사압현상의 원인과 발생 가능성을 검토하였고, 국내에서 주로 사용되는 에멀전폭약의 수중 내충격성시험과 충격압력 전달시험을 실시하여 사압현상의 발생정도를 측정하였으며, 사압현상이 발생한 소단면 터널현장을 대상으로 대책을 수립하여 적용하였다. 심발방법을 변경하여 전단의 충격압력을 견딜 수 있는 공간격을 확보하고 뇌관의 초시간격을 적절하게 배치한 발파패턴을 적용한결과, 사압현상을 억제하고 잔류약의 발생을 감소시켜 계획 굴진장을 확보하고 파쇄석의 크기를 감소시키는 등 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제24권1호
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• pp.29-37
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• 2006

최근 국내 터널현장에서 기계식 장전장비를 활용한 벌크에멀전 (bulk emulsion) 폭약의 수요가 증가되면서 국내 암반 및 주변여건에 적합한 발파의 합리적인 설계기준이 요구되고 있다. 본 연구에서는 현재까지 국내에서 기계식 장전장비를 활용한 벌크에멀젼 폭약을 적용하여 시공한 사례 중 굴진효율 및 여굴량이 양호한 발파결과를 근거로 암반등급별 최적 비장약량과 영역별 적정 장약량을 검토하였다. 또한, 조건을 만족하는 발파결과를 분석하여 RMR 암반분류와 벌크에멀젼 폭약의 최적 비장약량과의 상관식 $({\Upsilon}= 0.669 + (0.0154{\times}RMR),\;r=0.81)$을 얻었고, 영역별로 천공장 변화에 따른 적정 장약량 범위를 산출하였다.