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화약발파 update

Explosives and Blasting

  • : 대한화약발파공학회
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수록정보
수록범위 : 2권1호(1974)~39권2호(2021) |수록논문 수 : 815
화약발파
39권2호(2021년 06월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI후보

1충격 하중 시 암석의 파괴거동해석을 위한 GPGPU 기반 3차원 동적해석기법의 개발과 검증 연구

저자 : 민경조 ( Gyeong-jo Min ) , Daisuke Fukuda , 오세욱 ( Se-wook Oh ) , 조상호 ( Sang-Ho Cho )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 39권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 1-14 (14 pages)

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최근에는 GPGPU(General-Purpose computing on Graphics Processing Units)와 같은 고성능 연산장치의 보급과 함께 국방, 우주항공분야에서 암질재료에 대한 충격실험을 대신할 수 있는 3차원 동적해석기법의 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 높은 충격하중을 수반하는 암 발파 또는 소형미사일 등의 지중 관통과 같은 과정을 실험적으로 관찰하거나 계측하는 것은 암질재료의 비 균질성 및 불투명성 때문에 어려움이 있었다. 본 연구에서는 고속충돌에 의한 암석의 파괴 거동을 모사하기 위하여 3차원 동적 파괴 과정 해석 기법 (3D-DFPA)를 개발하였으며, 연산속도를 향상시키기 위하여 순차해석(explicity analysis) 및 접촉요소검색(Searching algolitm of contact elements)에 GPGPU연산이 가능한 알고리듬을 적용하였다. 제안된 동적파괴과정해석 기법에 대한 검증을 위해 Straight Notched Disk Bending (SNDB) 석회암시료에 대한 동적파괴인성시험을 모사하였고, 충격응력파의 전파과정, 암석-충격봉 경계면에서 반사 및 전달과정, 암석 시료의 파괴과정을 비교분석하여, 개발된 해석기법에 대한 검증을 수행하였다.


Recently, with the development of high-performance processing devices such as GPGPU, a three-dimensional dynamic analysis technique that can replace expensive rock material impact tests has been actively developed in the defense and aerospace fields. Experimentally observing or measuring fracture processes occurring in rocks subjected to high impact loads, such as blasting and earth penetration of small-diameter missiles, are difficult due to the inhomogeneity and opacity of rock materials. In this study, a three-dimensional dynamic fracture process analysis technique (3D-DFPA) was developed to simulate the fracture behavior of rocks due to impact. In order to improve the operation speed, an algorithm capable of GPGPU operation was developed for explicit analysis and contact element search. To verify the proposed dynamic fracture process analysis technique, the dynamic fracture toughness tests of the Straight Notched Disk Bending (SNDB) limestone samples were simulated and the propagation of the reflection and transmission of the stress waves at the rock-impact bar interfaces and the fracture process of the rock samples were compared. The dynamic load tests for the SNDB sample applied a Pulse Shape controlled Split Hopkinson presure bar (PS-SHPB) that can control the waveform of the incident stress wave, the stress state, and the fracture process of the rock models were analyzed with experimental results.

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2도심지의 대심도 수직구 발파에서 지반진동저감 시공 사례

저자 : 황남순 ( Nam-sun Hwang ) , 김경현 ( Kyung-hyun Kim ) , 김정환 ( Jeoung-hwan Kim ) , 정민성 ( Min-sung Jung ) , 이형진 ( Hyeung-jin Lee ) , 나경민 ( Gyeong-min Na )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 39권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 15-26 (12 pages)

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2013년부터 국산 전자뇌관이 출시되면서 많은 석산 및 건설현장에서 폭넓게 사용되어지고 있다. 도심지에서 이루어지는 SOC 프로젝트의 경우, 대부분 민원을 줄이기 위해 대심도로 설계가 이루어지는 추세이다. 대심도 굴착개발은 작업구 및 환기구 등의 시공에 많은 시간과 비용이 발생된다. 현장 인근에 보안물건이 위치한 경우, 기계식굴착공법을 적용하는 경우가 있으며, 이러한 기계식굴착방법은 암반의 강도 및 굴착장비의 성능에 따라 영향을 받는다. 기계식 굴착공법의 작업효율이 떨어지는 경우, 공사기간이 늘어나면서 비용이 증가하는 문제가 발생하고 있다.
본 사례는 도심지내 대심도 수직구 현장에서 기계식굴착공법으로 설계된 현장을 전자뇌관 발파공법으로 전환한 사례이다. 전자뇌관을 이용하여 발파소음과 진동에 대한 환경규제기준을 충족시키면서 공사기간을 단축시켰다.


Domestic electronic detonators are used widely in many quarry and construction sites since its launch at 2013. In the case of SOC projects conducted in the city, most of them are designed in high-depth to reduce complaints. The high-depth excavation needs a long construction period and huge cost for building shaft and ventilation hole. Mechanical excavation method is applied when safety things are located nearby the site. Solidity of rock and machine's performance affect on the method's efficiency. So as the efficiency is getting lower, the construction period is extended, and the cost is increases as well.
This case study is about changing the machine excavation method to the blasting method which is electronic detonator applied at the shaft construction site in the city. This is an example of using electronic detonators on the construction site in reducing blast-noise and vibration while meeting environmental regulatory standards.

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3철골구조물 발파해체 시공사례

저자 : 박훈 ( Hoon Park ) , 노유송 ( You-song Noh ) , 남성우 ( Sung-woo Nam ) , 장성옥 ( Seong-ok Jang ) , 김래회 ( Nae-hoi Kim ) , 석철기 ( Chul-gi Suk )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 39권 2호 발행 연도 : 2021 페이지 : pp. 27-36 (10 pages)

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최근 노후화와 기능적 요건을 만족하지 못하여 불용하는 철골구조물의 해체 수요가 증가하면서 철골구조물 해체에 대한 관심이 부각되고 있다. 본 시공사례는 구조적 노후화와 기능적 요건을 만족하지 못하는 철골구조물인 ore bin과 coke bin 해체에 발파해체공법 중 전도공법을 적용하였으며, 철골구조물을 발파 절단하기 위해 장약용기를 사용하였다. 발파해체 결과, ore bin과 coke bin은 예측된 방향으로 정확히 전도되었으며, 주변 시설물에 피해 없이 발파해체를 완료하였다.


Recently, the demand for demolition for the unnecessary steel frame structure is increasing due to deterioration and unsatisfactory functional conditions and the major highlights of demolition issues. This execution case was intended to describe an application of the felling method as one about the suggested method for explosive demolition method of ore bin and coke bin facilities, which were steel frame structures. And we used the charging container for blast cutting of the steel frame structure. As a result of the explosive demolition, the ore bin and coke bin had collapsed precisely according to the estimated direction. And the explosive demolition was completed without causing any damage to surrounding facilities.

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