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화약발파 update

Explosives and Blasting

  • : 대한화약발파공학회
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수록정보
37권4호(2019) |수록논문 수 : 4
간행물 제목
37권4호(2019년) 수록논문
권호별 수록 논문
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KCI후보

1지하 광산발파에 따른 암반광주의 변위 및 진동 측정을 위한 이미지 영상 상관법 적용연구

저자 : 고영훈 ( Young-hun Ko ) , 서승환 ( Seung-hwan Seo ) , 임현성 ( Hyun-sung Lim ) , 김태렬 ( Tai-lie Jin ) , 정문경 ( Moon-kyung Chung )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 4호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-9 (9 pages)

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본 연구에서는 지하채광 발파에 따른 암반광주에서의 변위 및 진동을 측정하는 방법을 통해 디지털 이미지 영상상관 기법(DIC)이라는 기술의 적용성을 시험하였다. 디지털 이미지 영상상관 기법은 고속 사진촬영 기술과 접목하면 구조물 또는 대상물의 전면변화 속성을 2차원 또는 3차원 좌표로 변환할 수 있는 우수한 광학영상 처리능력을 제공한다. 이렇게 측정된 좌표들은 구조물이나 대상물의 변위, 변형률, 속도 등을 계산하는 데 사용된다. 이 기술은 과학 및 공학 분야에서 널리 사용되고 있으며, 그 밖의 많은 분야로도 적용성을 확장해 나가고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 DIC 시스템과 기존의 진동계측기를 사용하여 발파로 발생된 변위와 진동을 측정함으로써 그 성능을 서로 비교하였다. 현장시험 결과, 두 방법은 비슷한 결과를 보였다. 이로부터 DIC 시스템을 이용한 발파 진동 및 변위 측정에 대한 적용성을 확인할 수 있었다.


In this study the applicability of a Digital Image Correlation (DIC) method was investigated by measuring the displacement and vibration of rock pillar due to underground mining blasting. When combined with a high speed photography technology, the DIC method provides an excellent photographic image processing ability that can be used to convert the evolving full-field surface properties of structures to 2D or 3D set of coordinate values. The measured coordinate sets are then used to calculate the displacement, strain, and velocity of the target structure. This technique is widely used in science and engineering, and continuously finds its new application areas. In this study, the DIC system and the conventional seismograph were compared for their ability to measure the displacement and vibration produced by blasting. In the field test both methods showed similar results. Thus, it is concluded that the DIC method is feasible to measure the ground displacements and vibrations from blasting.

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2폭발이 구조물에 미치는 영향

저자 : 윤용균 ( Yong-kyun Yoon )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 4호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 10-16 (7 pages)

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충격파나 압력파가 구조물에 미치는 영향을 평가하기 위해서는 과압, 양의 압력 지속시간, 충격량에 대한 정보가 필요하다. 본 연구에서는 증기운 폭발 해석에 효과적인 다중에너지법을 적용하여 과압 및 양의 압력 지속시간을 결정하였다. 영국 Nypro 화학회사에서 발생한 싸이클로헥산 증기운 폭발 사고에서 추정된 총 폭발열을 기반으로 폭발원으로부터 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360(m) 이격된 지점에서의 과압, 양의 압력 지속시간을 평가하였다. 거리에 따라 과압은 지수적으로 감소하는 것으로 나타났고, 양의 압력 지속시간은 거의 선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 상기의 각 거리에서 구한 과압 및 충격량을 이용하여 각 거리에서의 구조물의 손상 확률을 평가하기 위해서 프로빗 함수를 사용하였다. 손상 확률을 평가한 결과 120m 이내 지점에서는 붕괴의 가능성이 크고, 240m 이내에서는 심각한 구조물의 손상이, 구조물의 가벼운 손상과 유리창 파손은 전 범위에 걸쳐서 발생하는 것으로 나타났다.


Information on overpressure, positive phase duration, and impulse are required to assess the effects of shock waves or pressure waves on the structure. In this study, the overpressure and positive phase duration were determined by applying the Multi-Energy Method, which is found to be effective in analyzing the explosion of vapor clouds. Based on the total heat of combustion estimated in the cyclohexane vapor cloud explosion in the Nypro Ltd(UK), overpressure and positive phase duration at the distance of 40, 80, 120, 160, 200, 240, 280, 320, 360(m) from the source of explosion were evaluated. Overpressure was shown to decrease exponentially and positive phase duration increased almost linearly with distance. A probit function was used to assess the probability of damages for the structures at each distance using the overpressure and impact obtained at the above mentioned distances. The Analyses of probability of damages have shown that there is a high probability of collapse at distances within 120m, major damage to structures within 240m, and minor damage and breakage of window panes of structures occur over the entire distances.

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3도폭선을 이용한 콘크리트 블록 절단 연구

저자 : 김정규 ( Jung-gyu Kim ) , 김종관 ( Jong-gwan Kim )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 4호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 17-25 (9 pages)

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도폭선과 수평분리판을 이용한 현장타설 말뚝 두부를 제거하는 방법을 제안하였다. 무근 콘크리트 블록을 제작하였고, 콘크리트 블록 발파실험을 통하여 말뚝 두부 절단에 필요한 도폭선 약량과 최소저항선을 확인하였다. AUTODYN 2D를 이용하여 두부 절단 후 콘크리트 블록의 손상 정도를 확인하였다. 실험결과 10g/m 도폭선과 수평분리판을 이용한 콘크리트 블록 절단을 확인하였고, 수평분리판을 사용하여 블록의 방향성 절단과 도폭선에 의한 블록 손상이 저감됨을 확인하였다.


The method to remove the head of the cast-in-place pile using the detonating cord and horizontal separation plate was proposed in this paper. Plain concrete block was fabricated. Through the blasting test of the concrete block, the charge weight and the burden required for cutting the pile head were identified. The degree of damage of concrete blocks after cutting the head was checked using AUTODYN 2D. As a result of the experiment, it was found that the concrete block was cut using the 10 g/m detonating cord and horizontal separation plate, and the directional cutting of the block using the horizontal separation plate and the block damage caused by the detonating cord were reduced.

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4발파 암반-콘크리트 경계면에서의 전단거동특성에 대한 수치해석적 연구

저자 : 민경조 ( Gyeong-jo Min ) , 고영훈 ( Young-hun Ko ) , Daisuke Fukuda , 오세욱 ( Se-wook Oh ) , 김정규 ( Jeong-gyu Kim ) , 정문경 ( Moon-kyung Chung ) , 조상호 ( Sang-ho Cho )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 4호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 26-35 (10 pages)

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타정식 현수교의 중력식 앵커리지를 설계하는 데 있어, 지반과 콘크리트 앵커블록 사이에 작용하는 접촉마찰력은 교량의 주케이블의 장력을 지지하는데 많은 기여를 하고 있기 때문에 콘크리트와 암반 사이 접촉면의 마찰 및 전단 저항 특성을 이해하는 것이 중요하다. 이를 위해, 본 연구에서는 휴대용 레이저 스캐너를 활용하여 발파 바닥면을 스캐닝하였으며, 이를 바탕으로 3차원 모델링 및 거칠기를 정량적으로 분석하였다. 또한 발파 바닥암반 단면 데이터를 활용하여, 발파 바닥암반-콘크리트 경계면을 갖는 모델을 생성하였다. 동적파괴과정해석기법(DFPA-3D)를 활용하여, 해당 모델에 대한 직접 전단시험 모사를 수행하였으며, 이를 바탕으로 발파 바닥암반-콘크리트 접촉면에 대한 전단파괴 거동을 확인 및 분석하였다.


In designing a gravity-type anchorage of earth-anchored suspension bridge, the contact friction between a blasted rock mass and the concrete anchorage plays a key role in the stability of the entire anchorage. Therefore, it is vital to understand the shear behavior of the interface between the blasted rock mass and concrete. In this study, a portable 3D LiDAR scanner was utilized to scan the blasted bottom surfaces, and rock surface roughness was quantitatively analyzed from the scanned profiles to apply to 3D FEM modelling. In addition, based on the 3D FEM model, a three-dimensional dynamic fracture process analysis (DFPA-3D) technique was applied to study on the shear behavior of the interface between blasted rock and concrete through direct shear tests, which was analyzed under constant normal load (CNL). The effects of normal stress and the joint roughness on shear failure behavior are also analyzed.

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