• 화약ㆍ발파
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• 제35권3호
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• pp.21-30
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• 2017

폭약이 수중에서 폭발하면 공기 중에서 폭발하였을 때와는 다르게 폭발 이후 발생하는 가스의 영향에 대한 고려가 필요하다. 수중 폭발 시에는 폭발압력의 전파속도가 공기 중에서 폭발했을 때에 비하여 빠르고, 발생하는 가스 또한 확산되어 에너지를 소실하기 전 물에 의하여 버블의 형태로 갇히게 된다. 이 때 버블은 팽창과 수축을 반복하며 충격파를 만들어낸다. 이러한 일련의 현상을 연구하기 위하여 내부를 관측할 수 있는 실린더형 철재 수조를 제작하고 폭발 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 탄체가 없는 소량의 펜톨라이트를 수중에서 폭발시켰고, 이 때 발생하는 충격파를 계측하고 발생된 가스버블의 거동을 관측하여 그 결과를 관찰하였다.

• 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.

• 화약ㆍ발파
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• 제38권4호
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• pp.46-52
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• 2020

수중 불분리성 그라우트는 수중 현장에 광범위하게 사용된다. 그러나 접합강도, 펌프 능력 및 강도 손실과 같은 주요 문제점이 여전히 존재한다. 본 연구에서는 자기충전, 비파괴 방지 그라우트 연구에 기초하여 이 분야의 현황을 파악하기 위해 수중 시공 및 카르스트 공동 실링에 관한 연구 동향에 대해 검토하였다. 그라우트를 수중에 사용할 경우, 공기 중에서 시공하는 것에 비해 강도와 접합강도가 손실될 것이다. 이를 방지하기 위해 고점도의 그라우트를 통해 카르스트 공동을 실링하고 있지만, 대심도에서는 그라우트의 펌핑 능력에 심각한 문제를 발생시키므로 기존의 수중 불분리성 그라우트와 콘크리트는 대심도 환경에 적합하지 않음을 의미한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제34권4호
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• pp.1-9
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• 2016

수중 강재 절단을 위해 내압성, 유연성의 외부장치인 스프링 호스와 가소성 성형폭약을 결합한 수중 성형폭약 장치를 고안하였다. 최적조건 설계를 위한 기초실험으로 외부장치의 형상에 따른 관입성능을 비교하였다. 실험결과를 평가하기 위하여 관입 된 강재에 액상 고무를 이용하여 모형을 획득한 후 이미지 분석을 하였고, 성형폭약의 관입 과정을 모사하기 위해 AUTODYN 프로그램을 이용하여 해석하였다. 분석결과 원형 및 사각 외부장치의 평균 관입 깊이는 유사하였으나 관입품질은 원형의 경우 더 균일하였다. 또한, 사각의 경우 침투현상이 발생하였고, 수압증가에 따른 변위가 원형대비 크게 측정되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제21권3호
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• pp.23-35
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• 2003

본 연구는 측벽 흐름과 배수효과에 의한 홍수시의 이론적인 확산 모델을 확립시켰으며, 기본적인 확산등식은 평균깊이 (H+h)에 관해서 선형화 시켰고 측벽 흐름과 홍수에 의한 배수효과에 관해서는 경계이론을 사용하여 해결하였다. 교각주위의 세굴현상은 교각의 지지 함수와 안정성에 대하여는 교각설치의 기하학적 형상에 따른 하상 바닥 상태와 흐름의 특성에 의존하는 복잡한 문제가 세굴에 영향을 미친다. 그러므로, 교량의 교각에 대한 세굴 깊이를 신뢰하고 평가할 수 있는 통합된 이론이 없으므로 상류 쪽 흐름에 대한 공학적인 판단, HEC-RAS모델적용, 수중발파공법의 연구등 여러가지 방법을 사용하여 세굴관리를 해석할 필요가 있다. 또한 이들은 댐의 건설, 초지 나지, 흐름 등고선, 경작지, 초목지의 조성으로 구성되어져 있다. 높은 제방의 축조를 위해서는 지반을 절취하고, 옹벽 구조물에 의하거나 식생에 의해 하천 제방의 안정을 유지하고 있으며, 저수지 가까이에 적용할 수 있는 재조림 사업으로 초목망의 식물 배양에 의해 이루어지고 있다. 저수지의 상부의 일반적인 하천 바닥에 폭우의 유입시 실트질에 의한 유속감소로 범람이 일어난다. 이러한 작용은 저수지의 주공동에 달하기 전에 광범위한 침식이 일어난다는 것을 알수 있었다

• 화약ㆍ발파
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• 제37권3호
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• pp.13-24
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• 2019

본 논문은 명시적 유한요소 해석을 이용하여 군함이나 수상함 아래의 수중에서 어뢰가 폭발할 때의 파편들의 거동을 조사하기 위하여 작성되었다. 본 연구에서는 LS-DYNA에서 라그랑주-오일러 (ALE) 접근법이라 불리는 유체-구조물 상호작용(FSI) 기법을 적용하여 어뢰파편과 선체의 응답을 관찰하였다. 오일러 모델은 공기, 물, 폭약으로 구성되며, 라그랑주 모델은 파편과 선체로 이루어져 있다. 본 모델링의 핵심은 최악파편이 어뢰로부터 가까운 곳(4.5 m)에 위치한 선체에 파공을 일으킬 수 있는지 여부를 파악하는 데 있다. 시뮬레이션은 별도의 두 단계로 수행되었다. 첫 번째의 예비해석에서는 팽창하는 어뢰의 외피가 찢어지는 데 폭약에너지의 30%가 소모된다는 가정 하에 수중폭발 시의 파편속도에 대해 잘 알려져 있는 실험결과를 토대로 최악파편의 초기속도를 결정하였다. 두 번째의 총괄해석에서는 최악파편이 선체에 부딪치기 직전에 보일 것으로 예상되는 파편의 종단속도를 찾고자 하였다. 그 결과, 주어진 조건 하에서 최악파편의 초기속도는 매우 빠른 것으로 나타났다(400 및 1000 m/s). 하지만 충돌이 발생할 때의 파편과 선체 간의 속도차이는 불과 4 m/s 정도로 매우 작았다. 이 결과는 물에 의한 큰 항력의 영향도 있지만 선체에 부여한 비파괴 조건도 영향을 끼쳤을 것으로 보인다. 하지만 적어도 본 논문에서 가정한 해석조건 하에서는 최악파편의 느린 상대속도로 인하여 선체에 파공이 발생하기는 어려운 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제33권4호
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• pp.348-355
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• 2000

발파작업으로 인한 소음 레벨과 시험어의 행동과의 관계를 구명하기 위하여 1997년 충북 제천시에 있는 충주호의 가두리 양식장에서, 발파에 따른 수중소음 레벨을 측정하고, 그 때의 시험어(향어, 체장 28cm)의 행동을 바이오텔레메트리 기법으로 3차원으로 추적한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 소음원으로부터 400m 거리에서 측정한 발파 중의 수중소음 레벨은 발파 전에 비하여 $40dB (re\;1\;{\mu}Pa)$ 증가하였다. 발파작업 소음의 탁월주파수는 $75{\~}100\;Hz$이었고 파워 스펙트럼 레벨의 증가량은 $22.9{\~}35.3 dB$이었다. 2. 소음원으로부터 350m 거리에서 측정한 시험 발파에 의한 수중소음 레벨은 발파가 없을 때에 비하여 평균 49.5dB 증가하였다. 3. 발파 후부터 1시간까지는 유영 범위가 발파 전에 비하여 감소하였으며, 그 이후에는 유영 범위나 행동이 발파 직전과 비슷한 상태를 나타내었다. 4. 발파 전에는 주로 중층이나 표층에 머물렀던 시험어가 1차 발파 및 2차 발파가 있었던 경과시간 26분과 34분 이후 46분경까지는 다른 시간대에 비하여 저층으로 도피해 있는 행동이 많이 나타났으며, 그 이후부터는 표층으로 부상하여 유영하는 경우가 많은 것으로 나타났다. 5. 발파전, 발파 중, 발파 후의 시험어의 평균 유영 속도는 각각 0.33 m/sec (체장의 1.2배), 0.52m1sec (체장의 1.9배), 0.29m/sec (체장의 1.0배)이었고, 발파 중의 유영속도는 발파작업이 없을 때에 비하여 약 1.6배 빠르게 나타났다. 따라서, 이 연구에서 측정한 발파작업 소음은 가두리 양식장에서 사육하고 있던 시험어에 대하여 생태적으로 좋지 않은 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
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• 제25권1호
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• pp.46-55
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• 2015

발파분진을 제어하기 위하여 도폭선을 결합한 양수튜브를 고안하였다. 최적설계를 위한 실험의 일환으로 도폭선 기폭위치에 따른 물의 확산을 비교 실험하였다. 실험결과를 평가하기 위하여 고속카메라로 촬영하여 영상을 이미지 분석 하였고, 워터튜브의 분무확산 과정을 묘사하기 위해 AUTODYN 프로그램을 이용하여 해석한 결과를 분무초기거동 실험영상과 비교하였다. 외부기폭의 경우 분무거동이 교차유동을 나타냈고, 내부기폭의 경우 방사형 전파유동을 나타냈다. 수치해석 결과 워터튜브 내부기폭의 경우 수중폭발에서와 같은 내부 Bubble Ring이 발생하였고, 지반에의 반사압 영향에 의해 추가적인 Bubble Ring이 형성되었다. 또한, 워터튜브의 분무미립화 성능을 Weber 수를 통해 평가하였고, 워터튜브의 충분한 미립화 성능을 확인할 수 있었다.

• 자원환경지질
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• 제5권4호
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• pp.187-209
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• 1972

발파(發破)에 있어서 천공배치(穿孔配置)는 발파효과에 영향(影響)을 미치는 가장 중요(重要)한 요소중(要素中)의 하나다. Burn-cut 의 폭발(爆發)의 여러 요소(要素)에 관(關)한 연구(硏究)는 Brown, Cook에 의(依)해 발표(發表)된 바 있으나 본연구(本硏究)에 있어서는 Burn-cut 와 Pyramid-cut의 천공배치(穿孔配置)의 대비(對比)와 폭원(爆源)과 자유면(自由面)사이의 역학적(力學的) 응력해석(應力解析)에 중점(重點)을 두어 이등교수(伊藤敎授)가 전개(展開)한 이론(理論)에서 다루지 않은 주정천공배치(週正穿孔配置)에 의(依)한 Burn-cut의 효과을 연결(連結)시켰다. 종래(從來)의 이론(理論)에 의(衣)하면 단일자유면발파(單一自由面發破)에 있어서는 압축응력외(壓縮應力外)에 자유면(自由面)에서 반사(反射)되는 인장응력(引張應力)의 영향(影響)을 추가(追加)로 받는다. 본(本) 신천공(新穿孔) 배치(配置)에 의(依)한 Burn-cut는 자유면수(自由面數)의 증가(增加)와 거리(距離)의 축소(縮少)를 꾀하므로서 이효과(效果)는 더욱 증대(增大)된다. 이와 같은 효과를 위(爲)해서는 다음 두가지 점(點)을 고려해야 한다. 첫째 심기공(心技孔)의 무장약공(無裝藥孔)은 보조응력(補助應力)을 크게 하기위(爲)해 가능(可能)한 대구경(大口徑)으로 깊게 천공(穿孔)해야 한다. 둘째 각 심기공간(心技孔間)의 거리(距離)를 접근(接近)시켜 완전(完全) 발파(發破)를 기(期)해야 한다. 그 까닭은 구경(口徑)이 증가(增加)됨에 따라 2차(次) 자유면(自由面)은 넓어지고 거리가 가까울수록 장약공(裝藥孔)과 무장약공(無裝藥孔)사이의 인장응력(引張應力)은 더욱 발달(發達)되기 때문이다. 선진국(先進國)에서는 심기공(心技孔)사이의 거리(距離)를 4"로 함이 이상적(理想的)이라고 알려지고 있으나 본실험(本實驗)에 의(依)하면 더 욱 근접(近接)될수록 파괴암석(破壞岩石)이 증가(增加)되고 굴진장(掘進長)도 깊어짐이 밝혀졌다. 나아가서는 굴진장(掘進長)을 더욱 증대(增大)시키기 위(爲)해 Burn-cut로 부터 Large hole Burn-cut를 개발(開發)하여 발파회수(發破回數) max 7회(回)/일(日)로서 1발파당(發破當) 3.1m까지 시도(試圖)함으로서 고속도굴진(高速度掘進)의 기원(起源)을 마련했다. 또한 대구경(大口徑) Burn-cut에서는 큰 저항(抵抗)을 극복하기 위해 금속초유폭약(金屬硝油爆藥)을 사용(使用)함이 더욱 효과적(效果的)임이 입증(立證)됐다. 최근(最近)에 와서 저렴(低廉)한 가격(價格)과 취급안전(取扱安全)으르 각광을 받고있는 AN-FO는 비료용 또는 공업용(工業用) 초안(硝安)에 연료유(燃料油)를 혼합(混合)한 것으로서 외관(雷管)만으로는 순감(純感)하여 폭발(爆發)하지 않으나 Gelatin Dynamite등(等)의 폭발성(爆發性) 예감제(銳感劑)에 의(依)해 발파공내(發破孔內)에서 일단 기폭(起爆)되면 종래(從來)의 초안폭약(硝安爆藥)에 상당(相當)한 위력(威力)을 발휘(發揮)케 한다. AN-FO 폭제(爆劑)의 성능(性能)에 관(關)해서는 많은 보고(報告)가 있었으나 본(本) 실험(實驗)에 의(依)하면 초유혼합비(硝油混合比)는 분상(粉狀)은 93.5:6.5, prill상(狀)은 94:6이 최적(最適)이며 분상(粉狀) AN-FO는 prill상(狀) AN-FO보다 항상(恒常) 폭속(爆速)이 높다. 또한 기폭감도(起爆感度), 충격감도(衝擊感度), 진거감도(塵據感度) 등(等) 제감도(諸感度)는 타화약(他火藥)에 비(比)해 몹시 경감(鏡感)하며 전폭성(傳爆性)은 prill상(狀)이 분상(粉狀)보다 우수(優秀)함을 얻었다. 발파후(發破後) Gas도 양호(良好)하며 AN-FO는 제조후(製造後) 7일(日) 전후(前後)가 최대효과를 갖는다. 종래(從來) AN-FO는 지난 여러해 동안 로천굴(露天掘)에만 사용(使用)하여 왔으나 필자(筆者)는 AN-FO의 기초성능시험(基礎性能試驗)을 토대(土臺)로 이를 이용(利用)한 신종폭제(新種爆劑)로서 금속초유폭약(金屬硝油爆藥)과 수중폭약(水中爆藥)을 발전(發展)시켰다. 금속초유(金屬硝油)의 폭약(爆藥)은 AN-FO와 Al 금속분말의 혼합물(混合物)이며 수중폭약(水中爆藥)은 종래폭약(從來爆藥)과 AN-FO로 제조(製造)한 바 이에 관(關)해서는 다른 논문(論文)에 기술(記述)했다. 본(本) 연구(硏究)에 있어서는 단일자유면(單一自由面) 발파(發破)에 있어서 격유폭약류(隔油爆藥類)를 사용(使用)한바 그 효과(效果)가 매우 양호(良好)하였음을 확인(確認)하였다.

• 터널과지하공간
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• 제25권2호
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• pp.125-132
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• 2015

어류 양식장 인근에서 건설공사로 인하여 발생하는 소음 진동의 경우 피해 금액과 산정방식 선정은 건설공사에 대한 공종별 전문가의 공학적, 기술적 의견이 배제된 상태에서 이루어지고 있다. 피해자 측이 일방적으로 어류 전문가들의 생물학적 자문 위주의 논리만 주장하는 반면, 어류에 대한 생물학적 전문지식이 부족한 건설사 측은 일반적인 건설소음 진동에 관한 논리를 전개하는 경우가 대부분이다. 그래서 중앙 환경 분쟁 조정위원회에서는 2009년 소음 진동으로 인한 육상 양식어류 피해 평가 및 배상액 산정기준에 관한 연구를 통해 구체적인 피해기준을 제시하였다. 국내의 경우 수중소음 피해인정 기준을 140 dB re $1{\mu}Pa$을 인정하고 있다. 이 기준은 충격음이 아닌 1초 이상의 연속음의 RMS 값이다. 또한, 기존 연구 자료들을 보면 어류는 골표류와 비골표류, 기각류와 비기각류 등 어종에 따라서 수중소음에 대한 반응이 많은 차이가 있는 것으로 보인다. 그래서 본 연구는 충격음과 연속음의 특성 차이를 고려하여 충격음의 피해기준을 제시하려 한다.