• 화약ㆍ발파
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• 제19권1호
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• pp.31-40
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• 2001

일반적으로 장공발파(長孔發破) 방법(Long hole blasting method)은 그동안 주로 대규모 채탄막장이나 댐 기초굴착, 광산 등에서 행하여져 왔으나 최근 토목터널에서 시공 효율성 및 경제성을 목적으로 관심이 높아지고 있다. 기존의 터널설계 패턴은 I -Type을 기준으로 3.5~3.8m 천공이며 신공법 적용시 최대 4.Om까지 설계되는 것이 보통이었다. 과거 착암장비는 천공장이 늘어남으로서 슬러지에 의한 천공속도가 저하되어 천공비가 증가하기 때문에 빠른 슬러지 배제가 필요하고 Rod의 휨 현상에 의한 천공오차의 증대를 초래할 수 있는 단점이 있었다. 그러나 최근 장비의 발달로 인하여 천공각도 및 천공장 등을 Computer로 모니터링하여 제어할 수 있어 정밀한 천공이 가능하여 졌고 또한, 고성능 에멀젼계 폭약(Super Emulsion)의 개발로 그동안 극 경암터널에서 에멀젼계 폭약의 단점으로 여겨졌던 비 장약량의 증대와 사압현상의 발생, 굴진효율 저하문제론 극복할 수 있었다. 따라서 본 연구는 현재 건설중인 대상현장을 중심으로 장공 터널발파의 효율성과 경제성을 분석하고 나아가 암질에 따른 새로운 Type별 설계기준을 마련하는 기초자료로서 활용하고자 하였다. 된 연구의 대상현장은 충북 괴산군 영풍면 소재 중부내륙(여주-구미간) 고속도로 제 9공구 이화터널 건설공사현장으로 $\varphi{102mm}$ 무 장약공 Cylinder 4공을 이용한 심발법을 사용하였으며 천공장은 최대 5.0m로 2000년 11일 15일에서 동년 12월 15일까지 31일간 총 112회의 시험발파를 실시하여 평균 92%의 높은 굴진 효율을 기록하였다.

• 터널과지하공간
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• 제24권5호
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• pp.386-394
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• 2014

발파를 이용한 채광작업에 있어서 천공의 정확성은 발파의 효율성을 결정할 수 있는 중요한 요소 중의 하나이며, 따라서 천공오차의 발생 원인에 대한 분석과 천공오차의 발생 정도를 줄일 수 있는 대책 마련은 발파의 효율성 및 안전성 확보에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 천공오차의 발생 원인을 제어가능 요인과 제어불가능 요인으로 나누어 분석하였으며 현장조사와 AHP 분석을 통하여 천공오차를 유발하는 요인들의 영향성을 살펴보았다. 또한 이들 간의 가중치 분석을 통해 천공오차를 낮출 수 있는 효과적인 대책을 제시하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권6호
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• pp.575-581
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• 2015

드릴비트는 암반에 직접적으로 타격력과 회전력을 전달함으로써 연속적으로 암반을 파쇄, 분쇄하는 천공기의 핵심 구성요소이다. 일정한 속도로 회전하는 동시에 회전축 방향으로 타격하며 암반을 파쇄하기 때문에 암반 파쇄효율을 높이기 위해서는 드릴비트의 배열 최적설계가 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 버튼배열 최적화를 수행하기 위한 선행연구로써 버튼배열의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 버튼의 중복타격 면적, 비 타격 면적, 천공편향 모멘트와 같은 평가지표를 활용하여 버튼배열의 파쇄 효율성을 평가하였으며, 더불어 제안된 평가방법을 활용하여 기존 드릴비트 버튼배열의 파쇄 효율성을 검토함으로써 제안한 배열성능 평가방법의 적합성을 확인하였다.

• 터널과지하공간
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• 제23권1호
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• pp.42-53
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• 2013

천공 작업 시 드릴비트 버튼의 타격 속도와 타격 간격은 천공효율을 높이는데 있어 매우 중요한 요소이다. 따라서 본 연구에서는 버튼의 타격 속도 및 간격에 따른 암반 파쇄성능을 분석하기 위하여 홉킨스바 시험기를 이용한 타격시험을 수행하였다. 먼저, 버튼의 타격속도에 따른 암석파쇄 현상을 분석하기 위하여 단일타격 시험을 수행하였고, 수치해석을 통해 단일 타격 시험에 대한 암석의 파쇄과정을 모사하였다. 다음으로 버튼의 타격 간격에 따른 천공효율을 예측하기 위하여 타격 후 설정된 거리만큼 암석 시료를 이동시키고 재차 타격하는 방식으로 다중타격 시험을 수행하였다. 타격시험 후 암석의 천공부피는 레이저 스캐너를 이용하여 측정하였으며, 타격에너지와 천공부피를 통해 천공성능을 계산하였다. 이러한 시험 결과를 바탕으로 직경 102 mm 드릴비트의 1회 타격 시 천공성능을 예측하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권9호
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• pp.13-20
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• 2016

본 연구에서는 PRD 방식으로 암반천공을 위해 사용되는 두 공법, 즉 T-4 천공 공법과 암반 이중천공 공법에 대한 현장계측을 실시하고 각 공법의 적용으로부터 발생된 진동, 소음, 천공속도 및 천공수직도를 조사하였으며 그 결과를 비교 및 분석하였다. 이를 바탕으로 두 공법에 관한 관련 계측자료를 제공하고 그 차이점을 파악하여 향후 암반천공으로 인한 주변 민원피해를 최소화하고 천공의 효율을 향상 시키고자 함에 그 목적이 있다. 본 연구에서 제한된 현장계측을 토대로 비교한 결과 암반 이중천공 공법이 T-4 천공 공법에 비해서 진동 및 소음이 보다 작게 발생하는 특징을 나타냈으며 이와 더불어 천공속도와 천공수직도는 더 양호한 특징을 가지는 것으로 나타났다.

• 지질공학
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• 제19권4호
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• pp.483-492
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• 2009

터널 및 지하구조물 시공 중 굴착 대상 지반에 대한 정확한 정보 획득은 작업의 효율성과 안전성을 위해 매우 중요하다. 본 연구에서는 굴착 중 굴진 대상 암반의 지질 구조를 신속하고 정확하게 감지하기 위하여 천공탐사 기법을 이용하였다. 유압 착암기 천공 시 발생하는 천공속도, 회전압, 피드압 등의 기계량을 측정하여 분석하였으며, 이를 통해 암석과 지질 구조적 특성에 의해 변화되는 암반 특성을 평가 하였다. 터널 시공현장에서 굴착 중 획득된 천공데이터 분석에 의해 평가된 암반 정보는 굴착 전 수행된 선진수평시추 및 TSP 탐사 결과와 비교하여 신뢰성을 검토하였으며, 그 결과 천공 데이터의 변화가 암반 특성 및 불연속면 예측을 위해 효율적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권1호
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• pp.14-22
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• 2020

천공 중 비트의 손상은 천공 효율을 떨어뜨리는 주요 원인이다. 현재 천공 중 비트의 마모와 손상에 대한 관리는 현장 작업자의 기술에 의지하고 있어 이를 예측하고 관리하는 시스템의 구축이 시급하다. 비트의 정확한 손상 시점을 판단하기 위해 천공 중 발생하는 소음 자료를 이용해 웨이블릿 변환 분석을 하였다. 이를 통해 얻은 시간-주파수 스펙트럼을 분석한 결과 천공 후 652.8 sec에 주파수 500 Hz 구간에서 웨이블릿 변환 값이 0.9로 최대치가 되는 이상점을 확인하였다. 또한, 천공 속도 분석을 통해 이상치가 발견된 후 천공 속도가 평균인 32 mm/s 보다 9 mm/s 줄어든 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 웨이블릿 변환 분석을 이용해 천공 중 드릴 비트의 손상을 진단할 수 있음을 보였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.49.1-49.1
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• 2011

집광채광 설비는 건축물의 조명에너지 절감 및 자연광의 실내 유입을 위해 적용 가능한 태양에너지설비로써 다른 신 재생 에너지 설비와 다르게 연간에너지생산에 대한 정량적 데이터가 아직까지 부재하다. 집광채광 설비의 설치효과를 판단하기 위해서는 집광채광 설비 설치에 따른 연간 에너지생산량 산출이 필요하며, 이를 위해서는 각 구성부분(집광부, 전송부 및 산광부)의 광전송 효율에 대한 데이터가 구축되어야 한다. 본 연구는 집광채광 설비의 효율 분석에 관한 첫 번째 단계로써 외부광속에 대한 집광부 통과 직후의 내부광속의 비율을 예측하였다. 국내에 보급된 집광채광 설비는 대부분 프리즘형과 광덕트형이며, 우선적으로 집광부 입사면의 경사각과 방위각이 다양하여 내부광속 산출방법론이 매우 복잡한 프리즘형을 분석대상으로 삼았다. 전일사량, 외부조도 및 집광부 내부조도가 측정되었으며, 외부광속으로부터 내부광속을 산출하는 공식을 유도하기 위해 천공상태에 따라 전일사량 측정치가 직산분리 되었다. Perez model과 Liu and Jordon에 의해 제시된 계산식과 입사면 및 집광부 면적을 고려하여 수평면 외부조도 측정치로부터 외부광속이 그리고 내부조도로부터 내부광속이 산출되었다. 입사면의 투과율이 동일하다는 전제 하에 천공상태에 따른 태양광 투과 비율을 도출한 결과, 담천공(Kt ${\leq}$ 0.3)에서 0.39, 부분담천공(0.3${\geq}$ 0.78)에서 1.0으로 나타났다. 도출된 투과비율을 외부광속에 적용하여 내부광속을 계산한 결과치와 측정치는 약 ${\pm}9%$ 정도의 차이를 보였다. 연간 기상데이터에 위와 같은 방법론이 적용되면 프리즘형 집광부의 연간 내부광속이 산출될 수 있다. 또한 기존 연구에서 제시된 발광효율 산출식과 일사 파장에 따른 시감도를 고려하면 매 시간별 외부조도도 산출이 가능하다. 일사량 측정치와 외부조도 측정치 사이의 상관관계를 분석한 결과 결정계수 $R^2$이 0.99인데 반해 일사량 측정치와 외부조도 계산치 사이의 상관관계 결정계수는 0.95로 측정치 보다 약간 작은 값을 갖는다. 이렇게 산출된 외부조도는 각 입사면의 면적을 반영하여 외부광속으로 변환되고, 앞서 산출된 천공상태별 투과비율이 적용됨으로써 내부광속이 도출될 수 있다. 이와 같은 집광부에 대한 연구를 바탕으로 향후 전송부와 산광부 효율을 도출하고 궁극적으로 집광채광 설비를 통해 실내에 전달되는 연간 빛에너지를 예측할 수 있을 것이다. 또한 본 연구의 방법론은 다른 형태의 집광채광 설비에도 적용이 가능할 것으로 판단되며, 국내 집광채광 설비의 연간 에너지생산량에 대한 폭 넓은 데이터 구축이 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권1호
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• pp.79-84
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• 2018

본 연구에서는 기 개발된 액적 접촉충전 기반의 디지털 전기천공 기술을 이용해 미세조류에 단백질을 전달하는 연구를 수행 하였다. Chlamydomonas reinhardtii 중 세포벽이 존재하는 야생종 cc-125에 적용한 결과, 살아 있는 세포의 핵 내부로 형광 단백질 GFP가 10% 이상의 비교적 높은 효율로 전달될 수 있음을 확인하였다. 또한 인가 전기장의 크기 변화에 따른 단백질 전달 효율을 살펴봄으로써 최적의 단백질 전달 효율을 위한 전기천공 전기장 조건을 도출하였다(960 V/cm). 전달 물질의 크기에 따른 영향 분석을 위해 추가로 수행한 핵산 염색 형광 염료 Yo-Pro-1의 전달 특성 분석 결과, 크기에 따른 차이가 존재함에도 최적의 전달 효율을 나타내는 인가 전기장의 세기 조건은 매우 유사한 경향을 보였다. 마지막으로 본 연구 결과의 의미 및 크리스퍼 유전자 가위 기술의 적용 등 향후 활용방안에 대해서 논의하였다.