• 대한토목학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.573-582
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• 1994

본 논문에서는 이미 제안된 발파진동식 중에서 국내의 지질조건에 가장 적합한 식을 연구하였다. 국내에서 측정된 여러 현장의 자료를 이용하여 제안된 발파진동식의 적합성을 분석 검토하였다. 실측자료를 이용한 발파진동식의 산정은 선형회귀분석을 적용하였다. 또한 실측자료로 각 발파진동식을 산출한 후에는 이 발파진동식에 다시 환산거리를 대입하여 진동속도를 산출하였다. 산출한 진동속도와 측정한 진동속도를 비교함으로써 회귀분석한 발파진동식의 신뢰성을 도심지의 소규모발파와 채석장의 대규모발파를 나누어서 살펴보았다. 그 결과 국내의 지질조건에 가장 적합한 식은 미광무국에서 제안한 ROOT SCALE과 CUBE ROOT SCALE 임을 밝혔다. 또한 본 논문에서는 실측자료와 기존의 현장자료를 이용하여 각 암종을 대표할 수 있는 발파진동식을 제안하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제18권2호
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• pp.7-13
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• 2000

본 연구지역은 안산암지역으로 지반의 구조특성을 잘 나타내는 균열계수로서 암반특성을 표현하였고 발파진동식을 추정하는데 있어서 결정계수를 높여 오차를 최소화하였다. 측정자료 를 누적분석하였을 때 결정계수가 0.002~0.531로서 신뢰하기 어려웠으며 동일 장약량을 가진 동일거리군 군별 평균진동속도로서 회귀분석한 경우 결정계수는0.493~0.531으로 그다지 높지 않은 결과가 나왔고 절사평균을 이용한 결정계수는 0.307~0.487로서 역시 신뢰하기 어려운 결과를 도출했다 또한 샘플수를 가중치로 적용하는 방법의 결정계수는 0.644~0.752로서 본 연구의 적용 통계적 방법중 가장 높은 결과를 도출하였으며, 진동속도 표준편차의 영향을 가중치로 적용하는 방법의 결정계수는 0.516~0.668이었고 진동속도 분산의 영향을 가중치로 적용하는 방법의 결정계수는 0.516~0.685이었다. 그러므로 발파진동추정식을 산출할 때 동일장약량을 가지는 15m이내의 동일거리군에서의 진동평균속도에 가중치를 적용하여 얻은 회귀분석 결과가 가장 신뢰성이 높았다. 이 때 자승근일 때의 발파진동상수 $K_{95}$는 317.4, n은 -1.66이었고, 삼승근일 때의 발파진동상수 $K_{95}$는 209.9,n은 -1.60이었고 자승근과 삼승근의 교차점분석시 허용진동속도 4cm/sec에서 교차점은 31m이므로 발파지점으로부터의 거리가 31m이내는 삼승근 적용이 신뢰성이 높고, 31m이상일 때는 자승근 적용이 신뢰성이 높은 것으로 판단되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제9권1호
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• pp.3-13
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• 1991

발파에 의한 지반진동의 크기는 화약류의 종류에 따른 화약의 특성, 장약량, 기폭방법, 전새의 상태와 화약의 장전밀도, 자유면의 수, 폭원과 측간의 거리 및 지질조건 등에 따라 다르지만 지질 및 발파조건이 동일한 경우 특히 측점으로부터 발파지점 까지의 거리와 지발당 최대장약량 (W)간에 깊은 함수관계가 있음이 밝혀졌다. 즉 발파진동식은 $V=K{\cdot}(\frac{D}{W^b})^n{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (1) 여기서 V ; 진동속도, cm /sec D ; 폭원으로부터의 거리, m W ; 지발 장약량, kg K ; 발파진동 상수 b ; 장약지수 R ; 감쇠지수 이 발파진동식에서 b=1/2인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt{W}$를 자승근 환산거리(Root scaled distance), $b=\frac{1}{3}$인 경우 즉 $D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$를 입방근환산거리(Cube root scaled distance)라 한다. 이 장약 및 감쇠지수와 발파진동 상수를 구하기 위하여 임의거리와 장약량에 대한 진동치를 측정, 중회귀분석(Multiple regressional analysis)에 의해 일반식을 유도하고 Root scaling과 Cube root scaling에 대한 회귀선(regression line)을 구하여 회귀선에 대한 적합도가 높은 쪽을 택하여 비교, 검토하였다. 위 (1)식의 양변에 log를 취하여 linear form(직선형)으로 바꾸어 쓰면 (2)式과 같다. log V=A+BlogD+ClogW ----- (2) 여기서, A=log K B=-n C=bn (2)식은 다시 (3)식으로 표시할 수 있다. $Yi=A+BXi_{1}+CXi_{2}+{\varepsilon}i{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$(3) 여기서, $Xi_{1},{\;}Xi_{2} ;(두 독립변수 logD, logW의 i번째 측정치. Yi ; ($Xi_1,{\;}Xi_2$)에 대한 logV의 측정치 ${\varepsilon}i$ ; error term 이다. (3)식에서 n개의 자료를 (2)식의 회귀평면으로 대표시키기 위해서는 $S={\sum}^n_{i=1}\{Yi-(A+BXi_{1}+CXi_{2})\}\^2$을 최소로하는 A, B, C 값을 구하면 된다. 이 방법을 최소자승법이 라 하며 S를 최소로 하는 A, B, C의 값은 (4)식으로 표시한다. $\frac{{\partial}S}{{\partial}A}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}B}=0,{\;}\frac{{\partial}S}{{\partial}C}=0{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (4) 위식을 Matrix form으로 간단히 나타내면 식(5)와 같다. [equation omitted] (5) 자료가 많아 계산과정이 복잡해져서 본실험의 정자료들은 전산기를 사용하여 처리하였다. root scaling과 Cube root scaling의 경우 각각 $logV=A+B(logD-\frac{1}{2}W){\;}logV=A+B(logD-\frac{1}{3}W){\;}\}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (6) 으로 (2)식의 특별한 형태이며 log-log 좌표에서 직선으로 표시되고 이때 A는 절편, B는 기울기를 나타낸다. $\bullet$ 측정치의 검토 본 자료의 특성을 비교, 검토하기 위하여 지금까지 발표된 국내의 몇몇 자료를 보면 다음과 같다. 물론, 장약량, 폭원으로 부터의 거리등이 상이하지만 대체적인 경향성을 추정하는데 참고할수 있을 것이다. 금반 총실측자료는 총 88개이지만 환산거리(5.D)와 진동속도의 크기와의 관계에서 차이를 보이고 있어 편선상 폭원과 측점지점간의 거리에 따라 l00m말만인 A지역과 l00m이상인B지역으로 구분하였다. 한편 A지역의 자료 56개중, 상하로 편차가 큰 19개를 제외한 37개자료와 B지역의 29개중 2개를 낙외한 27개(88개 자료중 거리표시가 안된 12월 1일의 자료3개는 원래부터 제외)의 자료를 computer로 처리하여 얻은 발파진동식은 다음과 같다. $V=41(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.41}{\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (7) (-100m)(R=0.69) $V=124(D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W})^{-1.66){\;}{\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots\cdots}$ (8) (+100m)(R=0.782) 식(7) 및 (8)에서 R은 구한 직선식의 적합도를 나타내는 상관계수로 R=1인때는 모든 측정자료가 하나의 직선상에 표시됨을 의미하며 그 값이 낮을수록 자료가 분산됨을 뜻한다. 본 보고에서는 상관계수가 자승근거리때 보다는 입방근일때가 더 높기 때문에 발파진동식을 입방근($D{\;}/{\;}\sqrt[3]{W}$)으로 표시하였다. 특히 A지역에서는 R=0.69인데 비하여 폭원과 측점지점간의 거리가 l00m 이상으로 A지역보다 멀리 떨어진 B지역에서는 R=0.782로 비교적 높은 값을 보이는 것은 진동성분중 고주파성분의 상당량이 감쇠를 당하기 때문으로 생각된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제11권3호
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• pp.55-68
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• 1995

본 연구는 수직구의 바닥굴착을 위한 바닥발파시 삼승근환산식과 자승근환산식의 발파진동상수 및 감쇠지수와 암질지수(RQD)와의 관계를 시험발파계측을 통하여 정리분석한 것이다. 각종 발파시 발파진동의 크기는 장약량, 발파원과 발파진동 측정지점과의 거리, 지반의 특성에 따라 크게 좌우되며 본 논문에서는 지반의 특성이 발파진동에 미치는 영향을 규명하기 위하여 암반의 절리특성을 대표하는 RQD와 발파진동 크기와의 관계를 연구한 것이다. 시험결과 RQD의 증가에 따라 발파진동상수 K와 감치지수 n의 절대치는 상대적으로 증가하는 것으로 나타났으며 본 연구결과에 의하여 향후 암질지수에 따른 바닥발파의 발파진동속도를 예측할 수 있다.

• 터널과지하공간
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• 제12권1호
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• pp.31-36
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• 2002

터널화재시 화원의 크기에 따른 연기기동을 파악하기 위하여 모현실험 및 수치해석이 수행되었다. 모형실험의 결과를 실제 터널에 대해 적용하기 위하여 Frode상사법을 이용하였다. 터널공간내의 화재 해석에 대한 수치해석의 타간성을 입증하기 위하여 모형실험과 수치해석에서 얻어진 연층의 온도분포를 비교하였다. 터널내 온도분포를 해석함으로써 배기장치가 없는 짧은 터널에 대하여 연층은 전체 터널 높이의 절반 이하로 하강하지 않는다는 사실을 파악하였다. 또한 실험에서 얻어진 연층선단의 전파속도는 화재 발생부의 1/3 풍에 비례한다는 사실을 파악하였으며 이는 기존의 경험식 및 수치해석결과와도 잘 일치하였다. 따라서 짧은 터널에서 화재시 피난대책을 수립하는데 있어서 연층의 수평전파가 수직전파에 비해 중요한 설계변수임을 본 연구를 통하여 제시하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제14권6호
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• pp.615-621
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• 2014

본 연구는 수치해석과 폭발 실증시험을 통해 조립식 PC 아치 탄약고의 설계 및 시공도면을 제시하였다. 제안된 탄약고의 방호성능은 미군의 UFC 3-340-02와 한국군의 국방 군사시설 설계기준(탄약고 설계지침)에서 제시된 최대 회전각도로 판별하였다. 아치형 탄약고의 기초설계를 위해 곡면형태인 반원형과 오발형에 대하여 폭발하중에 대한 방호성능을 수치해석을 통해 살펴본 결과 오발형이 타원형에 비하여 지점회전각이 적어 전반적으로 방호성능이 뛰어남을 확일 할 수 있었다. 이를 통해 아치형 조립식 PC 탄약고의 설계안 및 시공도를 제안하였으며, TNT 133.75kg을 구조체 벽체로부터 00m 이격하여 폭발시켜 실제 시공된 탄약고에 대한 방호성능을 검증하였다. 결론적으로, 본 연구에서 제안된 탄약고는 충분한 방호 여유력을 확보하고 있는 것으로 확인할 수 있었다. 향후 이러한 방호 여유력을 고려하여 재료의 절감을 통한 보다 경제적인 탄약고 설계도 가능할 것으로 사료된다.