• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제14권4호
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• pp.437-451
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• 2012

최근 3차원 레이저 스캐너는 토목 분야의 적용에 관한 다수의 연구가 수행되고 있으며, 연구 분야 역시 터널 및 교량, 토공량 산정, 시공검측, 암반절리 측정 등 여러 분야에서 이루어지고 있다. 그 중 터널 시공 시 여굴량 및 미굴량을 산정함에 있어 3차원 레이저 스캐너를 활용하는 연구가 점차적으로 이루어지고 있으며, 지금까지의 연구는 스캔 데이터와 2차원 CAD 도면과의 비교를 통해 여굴량 및 미굴량을 산정하는 방식으로 이루어 졌다. 그러나 터널이 비교적 단순한 형상의 구조물이라 하더라도 3차원 형상의 구조물로 정확한 여굴량 및 미굴량을 산정하기 위해서는 3차원적인 비교가 필요하다. 본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너로 획득한 스캔 데이터와 3차원 설계 모델링인 BIM을 활용하여 시공시 발생하는 여굴량 및 미굴량을 산정하는 시공오차 평가 프로그램을 개발하였으며, 이를 위한 효율적인 스캔 데이터의 처리 프로세스를 제안하였다. 또한 실제 현장에 3차원 레이저 스캐너를 적용하여 시공오차를 산정하였으며, 프로그램의 성능을 검증하였다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권1호
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• pp.90-104
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• 2008

높은 정확도와 고밀도의 자료를 제공하는 레이저 스캐닝 기술은 공간정보 분야를 포함한 여러 분야에서 폭 넓게 활용되고 있으며 특히, 레이저 스캐닝 기술의 개발은 건설공학분야에 있어서 방대한 정보 추출을 가능케 하여 그 활용성이 매우 높은 실정이다. 본 연구에서는 지상 레이저 스캐닝 기법에 의해 취득된 자료를 이용하여 보다 정확한 터널 내공단면을 결정하고, 이를 실무에서 활용할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 지상 레이저 스캐너를 이용하여 고정밀도의 3차원 자료를 신속 정확하게 취득할 수 있었으며, 자료 처리 단계를 거쳐 0.1m, 0.5m, 1.0m 간격의 임의 단면을 신속히 결정할 수 있었다. 따라서 레이저 스캐닝 기법을 활용함으로써 각 단면의 여굴량과 미굴량 뿐만 아니라, 전체 터널 연장에서 발생한 여굴량과 미굴량을 신속하고 정확히 산정할 수 있었다. 또한, 터널 굴착단계에서 보다 정확한 여굴량과 미굴량을 산정하고, 이를 모니터링 할 수 있는 터널단면관리시스템을 개발하였다. 개발된 GUI 프로그램은 실무에서 더욱 효율적이고 경제적인 터널 굴착관리 및 모니터링을 가능하게 하며 향후, 임의 단면의 자료 추출로 터널 유지 관리에 대한 중요한 기반 자료의 제공 및 활용에 기여할 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권4호
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• pp.1-6
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• 2015

본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 채광 중인 광산을 대상으로 굴진장, 여굴, 미굴 등의 요소들을 효율적으로 산정하고 평가하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 레이저 스캐너를 활용하여 공간좌표를 기록하는 point-cloud를 획득하였고, 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 지하 공동을 모델링 하였다. 연구결과를 통해 각 요소들을 고찰하였을 때 심발부 굴진장은 평균 2.6m, 전체는 평균 2.4m로 나타났으며, 천공장 3.8m를 기준하여 굴진율은 평균 심발부 67%, 전체 64%로 평가되었다. 또한 설계 단면을 기준으로 여굴량을 측정한 결과로 평균 좌측벽 $4.5m^3$, 우측벽 $4.5m^3$, 천반 $5m^3$, 총 $14m^3$로 측정되었으며, look-out을 기준으로 여굴량을 측정한 결과 좌측벽 $3m^3$, 우측벽 $3.1m^3$, 천반 $2.3m^3$, 총 $8.4m^3$로 측정되었다. 평균 굴착량 대비 여굴량은 설계 단면 기준 약 8%, look-out 기준 약 5%로 평가되었다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권2호
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• pp.185-191
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• 2008

본 연구에서는 정밀한 초시설정이 가능한 전자뇌관을 이용하여 터널에서의 다단 시차 분할발파(OBM)를 실시하며 대형 대단면 지하 공간 창출 요구에 발맞추어 기존뇌관(비전기뇌관)과의 비교를 통해 진동 소음 저감효과와 시공성, 효율성을 비교 검토하자 하였다. 본 연구를 통해 전자뇌관 적용 시 진동 소음 제어 및 비산거리, 여굴량, 파쇄입도가 비전기뇌관가 비교하여 양호한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권1호
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• pp.41-46
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• 2005

터널 굴착 작업에서 여굴의 발생은 필연적이라고 할 수 있다. 여굴의 발생은 터널공사에서 공사비 및 안전성에 지대한 영향을 미치게 된다. 여굴은 지질구조를 정확하게 예측하지 못하거나, 적정 장약량을 산정하지 못하는 등 다양한 원인으로 발생한다. 따라서 본 논문에서는 터널 굴착 시 여굴을 최소화할 수 있는 방안으로 다단 천공공법에 대하여 소개하고자 한다. 다단천공 공법은 기존 천공방법보다 천공비용의 증가를 초래하나, 굴착 시 여굴량을 감소시킴으로써 전체 공사비용은 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 자연, 터널 그리고 지하공간
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• 제23권4호
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• pp.38-48
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• 2021

최근 국내 건설현장들은 도심지 근접구간에서 발파진동피해를 최소화하기 위하여 전자뇌관을 이용한 미진동 전자발파공법 적용사례가 증가하고 있는 추세이다. 그러나 미진동 전자발파는 무진동 암파쇄 대체공법으로 경제성은 우수하나 시공현장에서 진동을 제어하는 공법으로 1회 굴진장을 1m 이하로 적용하고 있어 시공속도가 저하되는 문제점이 발생하고 있다. 따라서, 미진동 전자발파 수준의 진동제어와 굴착비 절감 및 시공속도를 높일 수 있는 더블데크 발파공법을 연구 및 시험을 수행하였다. 미진동 전자발파와 더블데크 전자발파 비교 시험결과 진동레벨, 발파효율, 파쇄입도, 여굴량 등이 비슷한 수준으로 평가되어 현장 적용시 굴진장 증대로 인한 공사기간 단축 및 시공비 절감이 가능할 것으로 판단되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제34권2호
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• pp.10-17
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• 2016

발파작업을 위해 필요한 천공작업은 발파의 효과를 좌우하는 중요한 부분으로 인식되고 있다. 발파를 위한 천공작업 시 발생되는 천공오차는 잔류공 및 여굴 발생, 불균질한 파쇄입도 등 발파효율 저하요인들을 발생시킬 수 있다. 정확한 천공을 위해 자동 천공 점보드릴을 도입하였다. 그 결과 공간격, 저항선의 천공오차율 0~2.6%로 미미하게 나타났으며 이로 인하여 90%이상의 굴진율, 전체 굴착량 대비 여굴량 4.3%, 50cm 이하 파쇄석 비율 89%~95% 등 발파효과가 향상된 것을 확인하였고 이로 인해 발파 Cycle time을 절감할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권5호
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• pp.101-107
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• 2017

터널공사의 발파공법의 특성상 여굴 발생은 필연적이라고 할 수 있다. 국내 터널 여굴 관련 설계기준에 의하면 공동구 바닥부의 여굴처리는 채움 10 cm로 되어 있으나 설계 여굴량 이상의 깊이를 모두 콘크리트로 채우게 되면 공사비가 크게 증가한다. 철도터널은 항구적인 콘크리트 궤도를 적용 중에 있다. 그러나 철도터널에서 바닥 여굴이 발생할 경우 압축강도 18 MPa의 콘크리트 채움 시공(T=100 mm)을 하고 있고, 상부에 150 mm ~ 237 mm의 보조도상 콘크리트층, 240 mm 콘크리트 궤도(TCL층)를 시공하는 등의 레일 하부와 터널 암반 사이에 약 600 mm 두께의 콘크리트로 시공하고 있어 경제성이 매우 떨어지는 실정이다. 이 연구에서는 기존터널단면과 변경터널단면에 대해 각각 여굴 깊이에 따라 콘크리트 균열 수치해석 및 콘크리트 균열 위험도 분석, 콘크리트 균열 안정성 확보를 위한 터널 바닥콘크리트 소요 두께에 대한 적정성을 평가하였다.

• 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.

• 대한공간정보학회지
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• 제15권4호
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• pp.89-96
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• 2007

터널시공현장에서 중요한 요소가 되는 미굴량과 여굴량, 그리고 내공변위 및 천단침하에 대한 자료는 대부분 변위계와 토탈스테이션에 의해 취득되어진다. 그러나 이러한 장비들은 다수의 작업자를 필요로 하고, 대상지점에 직접 접근하여 타겟이나 계측기를 설치해야 되는 등 여러 가지 불편함과 위험요소를 안고 있다. 최근에 개발된 리모트컨트롤 무프리즘 토탈스테이션은 이러한 단점을 해소할 수 있는 여러 가지 기능을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 무프리즘 토탈스테이션과 제어용 노트북 컴퓨터 등을 조합하여 터널계측을 위한 1인 측량시스템을 구성하고 그 효율성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 시공 중인 터널을 대상으로 기존의 측량방법과 본 연구의 측량방법으로 각각 관측을 수행하고 관측 소요시간, 정확도 등을 비교하였고 그 결과 본 연구의1인 무프리즘 측량시스템이 기존의 방법에 비해 효율적임을 입증하였다.