수치해석을 이용한 인공절리 조건에 따른 발파속도 평가

석철기 ( Chul-gi Suk ),노유송 ( You-song Noh ),박훈 ( Hoon Park ) 대한화약발파공학회 2017 화약발파 Vol.35 No.4

본 연구는 인공절리를 이용한 발파효과 검토를 위해 인공절리 수, 인공절리 간격, 인공절리 경사에 따른 발파속도의 영향 및 기여도를 평가 분석한 연구이다. 인공절리 상태 변화에 따른 발파속도는 동적해석 프로그램인 AUTODYN을 이용하여 획득하였다. 수치해석 결과에 대해 정규화 분석을 수행하였고, 각 인자의 기여도 분석을 위해 강건설계 실험계획법을 이용하여 설계 인자를 분석하였다. 각 인자는 3수준으로 설정하였고, 분석에 직교 배열표 L₉(3⁴)를 사용하였다. 정규화 분석을 통해 수치해석 결과를 분석한 결과 인공절리 경사가 증가함에 따라 발파속도는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 인공절리 간격과 인공절리 경사에 대해 발파속도를 분석한 결과 발파속도는 경사가 수직일 때 인공절리 간격이 증가함에 따라 감소는 경향을 보였다. 강건설계를 이용한 기여율 분석결과 발파속도에 가장 큰 영향을 미치는 것은 인공절리 경사이며, 이어서 인공절리 수, 인공절리 간격 순으로 기여율이 평가되었다. This study undertakes an evaluation of blast effect through the analysis of the contribution rate and effect that different artificial joint number, artificial joint spacing and artificial joint angle have on blast velocity. Blast velocity according to the different state of the artificial joint was obtained using AUTODYN, a dynamic analysis program. The result of the numerical analysis was subjected to further normalization analysis. For the contribution rate of design factors was analyzed using the robust design method. The orthogonal array used in the analysis was L₉(3⁴) and each parameters were having 3 levels. The result of normalization analysis regarding the artificial joint angle was indicated a tendency in which blast velocity decreased. The result of analyzing blast velocity regarding artificial joint spacing and artificial joint angle was indicated a tendency in which blast velocity decreased as artificial joint spacing increased when the angle was perpendicular. In the case of blast velocity contribution rates they were ranked in the descending order of artificial joint angle, artificial joint number, artificial joint spacing.

숭의종합운동장 특수구조물 발파해체

석철기 ( Chul Gi Suk ),박훈 ( Hoon Park ),김래회 ( Nae Hoi Kim ),송영석 ( Young Suk Song ),정우진 ( Woo Jin Jung ),한동훈 ( Dong Hun Han ) 대한화약발파공학회 2010 화약발파 Vol.28 No.2

숭의종합운동장은 철근콘크리트 라멘조의 구조물로서 기둥과 슬래브, 보로 구성된 특수구조물이며, 최근까지 국내에서 발파해체를 실시한 구조물과는 달리, 구조물 내부에 슬래브가 존재하며 전광판이 있는 특수한 구조의 형태를 가지고 있다. 발파해체는 외야석 좌측구간부터 실시하고 관중석의 붕괴는 좌측부터 2열의 기둥을 1개의 블록으로 선정하여 우측으로 연속적으로 붕괴되는 공법을 적용하였고, 높이가 높은 전광판은 전도공법을 적용하였다. 뿐만 아니라 다목적 방호재인 물주머니(water bag)를 적용하여 분진제어를 실시하였다. 그 결과 숭의종합운동장 특수구조물해체는 성공적인 것으로 평가되고 있다. Soongeui complex stadium is a reinforced concrete frame structure composed of columns, slabs and beams. The stadium, however, is also a special structure because it has a tall tower of electronic display board and slabs inside its own structure which is different from the structures that had been demolished using blasting by then. Explosive demolition for the stadium was carried out from the left-hand side of the outfield stand to the right considering 2 rows of columns supporting the stand as a blasting unit. An overturning demolition method was applied to the tower of electronic display board. Water bags that played the role of multipurpose protection were applied to control the dust. As a result, the demolition project of the special structure of Soongeui complex stadium was judged to be a great success.

성형폭약 외부장치 형상에 따른 수중 관입성능 평가

석철기 ( Chul-gi Suk ),노유송 ( You-song Noh ),고영훈 ( Young-hun Ko ),박훈 ( Hoon Park ),조상호 ( Sang-ho Cho ),양형식 ( Hyung-sik Yang ) 대한화약발파공학회 2016 화약발파 Vol.34 No.4

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. For underwater steel structure, cut that underwater shaped charge device that combines a spring hose, which is an external device of pressure resistance and flexibility with flexible shaped charge, was invented. As a basic experiment for an optimum condition design, an penetration performance was compared by external device shape. To evaluate the result of an experiment, image analysis was carried out after obtaining the model by using the liquid rubber for the penetrated steel plate. To simulate the penetrating process of shaped charge, the AUTODYN program has been used. As a result of analysis, while the average penetration depth of circular and square shaped external devices were similar, the penetration quality was more uniform in the case of circle. In addition, water infiltration occurred in square case, displacement and strain rate according to the increase of the water pressure were measured high.

기계식 해체 공법을 적용한 슬래브 해체 시 발생하는 진동 해석 연구

노유송 ( You-song Noh ),석철기 ( Chul-gi Suk ),박훈 ( Hoon Park ) 대한화약발파공학회 2021 화약발파 Vol.39 No.4

본 연구에서는 기계식 해체공법을 적용한 슬래브 해체 시 발생하는 진동을 분석하기 위해 진동 자료를 획득하였다. 획득한 진동 자료는 부착장치에 따라 구별하여 파형 및 우세주파수 분석을 수행하였고, 작업위치와 계측위치 사이의 거리를 측정하는 방법을 달리하여 상관관계를 분석하였다. 부착 장치 별 파형분석 결과 장비 작업에 의한 진동 파형의 위상 변화는 거의 없고 진동속도의 크기인 진폭의 변화만 일어났으며, 주파수 분석 결과 압쇄기를 사용한 경우 브레이커를 사용한 경우에 비해 주파수 대역이 낮으며, 해체 대상 건축물의 고유 진동수와 주파수 대역이 근접하였다. 상관관계 분석결과 작업 위치와 계측위치의 이격거리는 상호 간의 직선거리가 아닌 실제 건축물을 따라 진동이 전파하는 경로로 평가해야 높은 상관성을 보임을 확인하였다. In this study, the vibration data were obtained to analyze the vibration generated during dismantling of slab using the mechanical dismantling method. The obtained vibration data were classified according to the attachment device and then the waveform and dominant frequency analysis were performed. And the correlation was analyzed by the different methods of measuring the distance between the work section and the measurement point. As a result of the waveform analysis for each attachment device, there was little change in the phase of the vibration waveform and only the change in amplitude, which is the magnitude of the vibration velocity. And as a result of frequency analysis, the frequency band was lower when using a crusher method than a braker method and frequency band were close of the natural frequency of the structure to be dismantled. As a result of the correlation analysis, the separation distance was estimated a higher correlation when evaluated as the path through which the vibration propagates along the structure frame than the straight distance between the measurement point and the working section.

AEM을 이용한 철근콘크리트 모형 구조물의 붕괴 모델링

박훈(Hoon Park),석철기(Chul-Gi Suk),김승곤(Seung-Kon Kim) 한국암반공학회 2009 터널과지하공간 Vol.19 No.1

구조물의 비선형적인 대변위 붕괴거동을 해석하기 위해 다양한 수치 해석에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 새로운 수치해석 기법인 Applied Element Method (AEM)를 이용하여 철근 콘크리트 모형 구조물의 발파해체 붕괴거동을 모사하였다. 모형 구조물의 발파해체 붕괴거동과 수치해석으로 모사된 구조물의 붕괴거동을 X 방향(수평방향)의 변위와 Z 방향(수직방향)의 변위에 대해 비교한 결과, 수치해석에서 모사된 구조물의 붕괴거동은 실제 모형 구조물의 붕괴거동을 사실적으로 모사할 수 있음을 확인하였다. In order to analyze collapse behavior of structure containing irregular and large displacement, many numerical analyses have been conducted. In this study, using a new method, Applied Element Method (AEM) for collapse analysis of structures, collapse behavior of model RC structures is simulated. From these simulations results, displacement of X-direction (or horizontal) and displacement of Y-direction (or vertical) is similar to that of model RC structures. It is confirmed that collapse behavior of structures using AEM is reliable accurately simulated with that of model RC structures.

강재 절단용 장약용기를 이용한 철골 교량 발파해체 시공사례

박훈 ( Hoon Park ),석철기 ( Chul-gi Suk ),노유송 ( You-song Noh ) 대한화약발파공학회 2018 화약발파 Vol.36 No.1

국부손상 구조물은 내·외부에서 발생하는 비정상 하중에 의해 구조물 일부가 구조적 기능을 상실하여 재사용이 불가능한 구조물이다. 비정상 하중의 발생 원인으로는 자연재해와 인공재해로 대별되며 이러한 비정상하중에 의해 발생한 국부손상 구조물은 추가적인 2차 붕괴의 위험요소들을 내재하고 있어 신속한 전면해체가 요구된다. 본 시공사례는 건설실패 및 태풍으로 피해를 입은 필리핀의 철골 트러스 구조의 교량에 대해 발파해체를 적용한 사례이다. 발파해체를 위해 성형폭약의 사용이 필요하나 현지에서 수급이 불가하여 장약용기를 제작한 후 용기 속에 에멀전계열 폭약을 충전하여 발파해체에 적용하였다. 발파해체 결과 교량의 중앙부가 수직자유낙하하고, 교량 끝단이 지지부를 중심으로 회전하면서 자유낙하 하였다. 교각 및 주변에 피해가 발생하지 않았으며, 발파 후 철거대상부의 파쇄 상태는 매우 양호하였다. A locally damaged structure is a structure that cannot be reused due to having parts that have lost their structural function as a result of abnormal load across the interior or exterior of the structure. The causes of the abnormal load occurrences can be classified into natural disaster and artificial disaster. Locally damaged structures caused by this abnormal load have risk factors that may lead to the possibility of additional secondary collapses, so such structures require immediate and complete dismantling. The case presented in this study involves the application of explosive demolition to a steel truss structured bridge in the Philippines that was damaged due to construction failures and the hurricane. Although shaped charges were needed in explosive demolitions, difficulties in locally obtaining such material. So, we made a charge container to charging of emulsion explosive during the explosive demolition. The explosive demolition resulted in the vertical free fall of the mid-section of the bridge and the free fall rotating of the both end section of the bridge. The neighboring posts and bridge piers did not show signs of damages, while post-demolition fragmentation of removed parts was found to be satisfactory.

기술사례 : 대단면 터빈 기초 구조물의 부분발파해체 시공사례

박훈 ( Hoon Park ),석철기 ( Chul Gi Suk ),남성우 ( Sung Woo Nam ),노유송 ( You Song Noh ) 대한화약발파공학회 2016 화약발파 Vol.34 No.1

산업구조물의 기능적·구조적 노후화에 따른 해체 수요가 증가하고 있으며, 시간적·공간적 환경위해요소를 최소화하기 위해 발파해체공법 또는 기계식해체 및 발파해체를 혼용한 해체공법의 적용이 증가하고 있다. 본 시공사례에서는 대단면 철근콘크리트 구조물인 터빈기초 구조물을 해체하기 위해 부분발파해체 공법을 적용하였다. 발파 결과, 터빈기초 구조물의 보와 기둥과의 접합부, 우각부의 헌치, 2층 기둥부가 적절하게 파쇄되었으며, 주변 시설물에 피해 없이 발파를 완료하였다. The number of industrial structures that must be demolished due to functional and structural deterioration has been increased. There is an increasing application of explosive demolition or explosive demolition combined with mechanical demolition to minimize temporal and spatial environmental hazardous factors created during the process of demolition. In this case study, to demolish the turbine foundation structure, which is a large-section reinforced concrete structure, the parital explosive demolition thchnique was conducted. As a result of the partial explosive demolition, the overall crushing of the blasting sections of beam-column joints structure with haunched beams and second-floor columns about the turbine foundation was satifactory, and the explosive demolition was completed without causing any damage to surrounding facilities.

응용요소법을 이용한 철근콘크리트 구조물의 연쇄붕괴 저항성능 평가

박훈 ( Hoon Park ),석철기 ( Chul Gi Suk ),조상호 ( Sang Ho Cho ) 대한화약발파공학회 2013 화약발파 Vol.31 No.1

일반적으로 연쇄붕괴는 비정상하중에 의해 구조부재의 국부손상이 구조물의 국부파괴 또는 전체파괴가 발생되는 것을 나타낸다. 연쇄붕괴와는 달리 발파해체는 구조부재의 전체 또는 일부를 제거함으로써 구조물의 전체파괴를 유도하는 공법이다. 이러한 발파해체는 구조부재의 국부파괴를 발파에 의해 적절한 시차로 제어함으로써 구조물의 연쇄붕괴를 유도할 수 있으며, 붕괴거동을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 연쇄붕괴 과정을 철근콘크리트 구조물 발파해체 설계에 적용하기 위해 응용 요소 법을 이용하여 비선형 동적 해석을 수행하였다. 해석모델의 층수, 기둥 높이, 스팬 길이에 따른 연쇄붕괴 발생 여부를 검토하고, 연쇄붕괴 저항성능을 평가하였다. Progressive collapse is generally defined as a local failure of structural members occurring due to abnormal load which results in the partial collapse or total collapse of a structure. Unlike progressive collapse, explosive demolition is a method of inducing the total collapse of structure by removing all or portion of structural members. In explosive demolition the partial collapse of the structural members can be controlled at appropriate time intervals by blasting, to induce the progressive collapse of the structure and control the collapse behavior. In this study, a nonlinear dynamic analysis was carried out in order to apply the progressive collapse process to explosive demolition design of the RC structure. The occurrence of progressive collapse of analytical models was examined according to the number of floors, the removed column height and span length. For models that resisted progressive collapse, progressive collapse resisting capacity was evaluated.

원통형 구조물의 발파해체설계에 대한 최신 발파해체 시뮬레이션 기법의 적용

박훈 ( Hoon Park ),석철기 ( Chul Gi Suk ),김승곤 ( Seung Kon Kim ) 대한화약발파공학회 2008 화약발파 Vol.26 No.1

사일로와 같은 대단면 원통형 구조물을 전도시키기 위해서는 구조적 특성 및 사전 취약화를 위한 개구부의 조건을 고려하여 설계해야 한다. 본 연구에서는 원통형 구조물을 전도시키기 위해 구조적으로 동일한 원통형 구조물을 상용해석 프로그램인 3D AEM으로 모델링하여, 개구부의 조건으로는 개구부의 높이, 개구부의 각도, 개구부의 형태를 변수로 설정하여 이들 변수에 따른 원통형 구조물의 전도 붕괴 거동을 모사하고 분석하였다. In order to complete successfully the demolition of a silo structure by means of felling method, structural properties and the geometric design of blast mouth have to be considered. In this study, a commercial software, 3-dimensional applied element analysis (3D AEM), was used to investigate the effect of the geometrical parameters of blast mouth on the collapse behavior of the silo structure.

발파해체시 사전취약화에 의한 붕괴거동의 영향

박훈(Park, Hoon),석철기(Suk, Chul-Gi),김효진(Kim, Hyo-Jin) 한국구조물진단유지관리학회 2010 한국구조물진단학회 학술발표회논문집 Vol.2010 No.2

The complete breaking, partially breaking and cutting of some parts of structure members to promote the smooth collapse of the structure at the time of demolition by blasting is referred to as the pre-weakening. In this study, the collapse behavior accorded by pre-weakening before demolishing a structure was investigated to ensure structural stability of adjacent structures using the ELS program. Appropriate pre-weakening provided reasonably good results inducing the collapse behavior of structures.