• 한국지반공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.63-74
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• 2000

지하구조물 걸설시 발파에 의한 암반의 굴착공법이 일반적으로 사용된다. 그러나 발파에 의한 암반의 굴착은 잔존암반의 손상과 진동을 유발하는 문제점을 가지고 있다. 현재까지는 이러한 암반의 손상과 진동문제를 해결하기 위해 현장계측을 기초로한 경험적인 방법이 이용되어 왔으나 여러 가지 한계점을 지니고 있는 것이 현실이다. 따라서 수치해석에 의한 터널 발파의 모델링을 이용하면 이러한 한계점을 보완할수 있을 것이다. 본 논문에서는 발파에 의한 발파공 주위 암반의 거동을 유한요소해석을 이용하여 규명하고, 토로터널의 표준발파패턴을 기초로 하여 외과공 발파와 외곽공에 인접한 주변공 발파에 의한 암방의 손상의 손상을 비교하여 발파패턴의 적절성을 평가하고자 하였으며, 이를 근거응 발파에 의한 암반의 손상을 최소하기 위한 발파패턴의 최적화를 도모하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권3호
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• pp.14-20
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• 2015

발파터널의 건설과정에 있어서 가장 중요한 역할을 차지하는 발파작업은 암질상태, 터널의 규모, 사용 장비의 성능, 작업자들의 숙련도 등 다양한 요인에 의해 작업시간에서 차이를 나타낸다. 본 논문에서는 국내 세 곳의 터널발파 현장에서의 발파작업시간 조사를 통해, 표준품셈에서 계산되는 터널발파 사이클 시간과 실제 시공시간과의 차이를 분석하였다. 그 결과, 정상적인 작업이 이루어진 경우 전체적으로 실제 발파작업시간은 품셈보다 약 8%~ 16% 적게 나타나고 있다. 그러나 예상치 못한 상황으로 인해 지연되는 시간까지 포함한다면 실제 작업시간이 품셈을 초과하는 경우가 상당할 것으로 추정되었다. 본 연구는 향후에도 지속적인 작업시간 조사와 품셈과의 비교 분석을 통해 품셈의 적절성을 판단함과 아울러, 발파 굴착의 생산성을 향상시키는데 도움을 주고자 한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제31권1호
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• pp.76-86
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• 2013

전자뇌관을 사용하여 근접 보안물건에 대한 터널발파 진동제어를 위해서는 근거리 발파진동 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 논문에서는 터널발파 진동의 결정에 있어서, 심발부와 확대부의 영향을 분석하였다. 분석을 위한 계측자료는 "원주~강릉 복선전철 제${\bigcirc}{\bigcirc}$공구 노반건설공사" ${\bigcirc}{\bigcirc}{\bigcirc}$ 터널 현장의 기존 도로 하부통과 구간에서 획득하였다. 이에, 0.01%의 높은 시차 정밀도를 가진 터널용 전자발파시스템을 활용하여, 최대 지발당 장약량을 정밀하게 유지함으로써 뇌관 오차에 의한 진동 증폭현상을 제거하고, 진동제어에 유리한 심빼기 발파방법으로 번 컷(Burn-Cut)을 채택하였다. 그 결과, 심발부의 진동수준이 가장 높다는 일반적인 발파 상식과 달리 확대부의 진동수준이 상대적으로 더욱 높은 것으로 나타났다. 결과적으로, 근접 거리의 터널 발파진동은 전자뇌관을 심발부에 적용함으로서 저감시킬 수 있으며, 전체 영역에 전자뇌관을 사용할 경우 더욱 효과적으로 발파진동을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제19권3호
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• pp.39-47
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• 2001

Bulk-Emulsion system은 미주나 서구 유럽 등지의 발파분야에 있어 선구적인 역할을 수행하여 왔던 나라에서는 이미 보편화된 시스템으로 ANFO 다음으로 노천이나 터널 굴진에 널리 적용되고 있다. Bulk-Emulsion system은 제조, 저장, 운반 및 사용에 있어서 극히 안전하고 장전밀도를 증가시켜 효과적인 파쇄와 굴진률 향상을 기대할 수 있으며 발파 후가스가 매우 양호한것을 비롯하여 기계화 장전에 따른 시공 능률 향상과 작업 안전성 강화 등 많은 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 고속도로 터널 현장에 국내 최초로 터널용 Bulk-Emulsion system을 이용하여 총 15회에 걸쳐 시험발파를 실시하였으며 이 결과를 토대로 하여 Bulk-Emulsion system 적용에 따른 효과와 문제점을 알아보고자 하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.431-449
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• 2022

지금까지 국내에서는 수 많은 터널들이 완공되어 오면서 시공에서뿐 아니라 설계에서도 다양한 경험과 기술이 지속적으로 축적되어 왔다. 따라서 이제는 매우 복잡한 지질조건 또는 특수한 터널구조가 아니라면 일반적인 터널설계작업은 설계 항목에 따라 기존 유사 설계사례를 수정 또는 보완하는 것만으로도 충분한 경우도 적지 않다. 특히 터널발파설계의 경우, 실제 터널시공시 현장에서 시험발파를 통해 시공을 위한 발파설계를 추가로 수행하는 것이 일반적이라는 것을 감안할때, 설계단계에서 수행하는 발파설계는 예비설계 성격을 지니고 있어 기존의 유사 설계사례를 참고하는 것도 타당하다고 사료된다. 한편 최근 4차산업혁명시대에 들어서면서 전 산업분야에 걸쳐 그 활용도가 급증하고 있는 인공지능은 터널 및 발파분야에서도 다양하게 활용되고 있지만, 발파터널의 경우 발파진동 및 암반분류 등의 예측 분야에서 주로 활용되고 있을 뿐 터널발파패턴 설계에 활용된 사례는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 터널발파설계를 인공지능의 한 분야인 머신러닝 모델을 이용하여 자동화하기 위한 시도를 하였다. 이를 위하여 25개 학습용 터널설계 자료 및 2개의 시험용 설계자료에서 4가지의 입력데이터(지보패턴, 도로유형, 상반 및 하반 단면적) 및 16개의 출력데이터(심발공 종류, 비장약량, 천공수, 각 발파공 그룹별 공간격과 저항선 등)를 발췌하였다. 이를 기반으로 3가지 머신러닝 모델, 즉, XGBoost, ANN, SVM 모델을 시험한 결과 XGBoost모델이 상대적으로 최상의 결과를 나타내었다. 또한 이를 이용하여 실제 발파설계 상황을 가정하여 발파패턴을 제안하도록 한 결과 일부 항목에서 보완이 필요하긴 하지만 일반적 설계와 유사한 결과를 나타내었다. 본 연구가 기초연구 성격이어서 전체 발파설계를 완벽하게 수행하기는 아직 부족하지만, 향후 충분한 발파설계데이터를 확보하고 세부적인 처리과정을 보완하여 실용적인 활용이 가능하도록 추가 연구를 수행할 계획이다.

• 터널과지하공간
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• 제11권2호
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• pp.182-189
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• 2001

터널 발파시 발파효율은 암반의 특성에 큰 영향을 받기 때문에 암반 특성을 분석하고 이를 기초로 발파설계를 수행하는 것이 중요하다. 그럼에도 불구하고 현재까지 국내에서의 발파설계는 무결암의 단축압축강도만으로 발파암을 분류한 후 각 발파암의 발파계수를 구하는 방법을 이용하거나 공학적 암반분류법의 하나인 RMR분류를 이용하여 발파암을 분류하되 객관적 근거가 미약한 경험적인 발파계수를 산정하는 방식을 통하여 이루어졌다. 본 연구에서는 절리특성을 고려한 발파설계를 위하여 Ashby의 접근법을 활용하였다. 또한 절리조사 결과를 통한 발파암 분류방법과 발파패턴설계를 추가하여 발파설계 전과정을 수행할 수 있도록 Ashby의 접근법을 응용하였다. 따라서 절리 분포 특성을 고려한 발파암 분류가 가능하고, 절리암반 특성을 고려한 발파설계 를 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 화약ㆍ발파
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• 제20권1호
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• pp.67-75
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• 2002

수중수로관통 발파는 수로터널을 호수 바닥에 근접하도록 터널을 뚫고 최종적으로 플러그를 발파하여 수로와 호수 바닥을 연결시키는 발파 기술로서 수력발전에서 경비와 공기를 단축시킬 수 있는 매우 유용한 기술이다. 이 기술은 본질적으로는 수중발파와 동일하지만 완벽한 성공을 보장하기 위한 별도의 조치를 해야하고 수갱의 수문과 여타의 설비를 보전할 수 있는 대책을 강구하여야 한다. 논문에서는 노르웨이에서는 보편화되어 있는 이 기술의 핵심 내용과 적용의 예를 실어 소개하고자 한다.

• 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.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제12권3호
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• pp.247-255
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• 2010

숏크리트의 부착강도는 천정부의 낙반방지와 발파진동에 의한 숏크리트 탈락방지에 중요한 역할을 하는 요소이다. 따라서, 숏크리트의 부착상태평가는 품질관리의 주요 요소가 될 수 있다. 본 연구는 터널 내 발파에 의하여 숏크리트에 미치는 최대 입자속도를 예측하고, 발파 진동에 의한 숏크리트의 부착상태를 평가하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 현재 시공중인 터널현장에서 피난연락갱의 발파시 본선부 및 서비스 터널의 발파진동을 측정하였으며 충격반향시험을 수행하여 숏크리트-암반의 부착상태를 평가하였다. 충격반향시험 신호분석을 위하여 시간-주파수 영역 해석 기법을 도입하였으며 평가결과, 국내에서 일반적으로 시행되는 발파조건에서는 숏크리트와 암반의 부착력 손실(들뜸 현상)은 거의 발견되지 않았으며, 숏크리트 부착력 손상 가능성은 낮은 것으로 판단되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제16권5호
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• pp.129-140
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• 2000

최근들어 핵폐기물 지하처분장을 중심으로 터널굴착에 의한 주변 암반의 손상상태와 암반특성의 변화를 정량적으로 평가하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 이는 암반의 지지력을 적극적으로 이용하는 NATM개념에 의해 터널을 시공할 셩우 안정성 해석과 최적 보강설계를 위해 필수적인 사항으로 고려된다. 그러나 현재까지 암반 손상영역을 평가하기 위해 제시된 여러 방법들은 아직까지 그 적용성과 타당성이 충분히 검증되지 못한 실정이다. 이 연구에서는 코어시추, 실험실시험, 발파진동측정, 보어홀 카메라 등의 여러 방법에 의해 손상영역을 정량적으로 평가하고자 하였으며 가 방법의 적용성을 검토하였다. 암반상태 및 발파조건을 달리하여 시험발파를 수행하였으며 발파 후에 터널벽면에 수직하게 시추를 하여 암석코어를 채취한 뒤 손상정도에 따른 암석의 물리적, 역학적 특성들？ 변화를 정량적으로 나타내고자 하였다. 코어 채취후 시축공에 보어홀 카메라를 사용하여 손상영역을 시각적으로 판별하고자 하였으며 발파진동 측정결과로부터 손상영역을 예측하고 채취한 암석시표에 대한 실험실시험 결과와 비교하여 적용성을 검토하였다.