3D 스캐너를 이용한 지하공동의 굴진장 및 여굴 평가 기초연구

노유송 ( You Song Noh ),김정규 ( Jung Kyu Kim ),고영훈 ( Young Hun Ko ),김승준 ( Seong Jun Kim ),정소걸 ( So Keul Chung ),양형식 ( Hyung Sik Yang ) 대한화약발파공학회 2015 화약발파 Vol.33 No.4

본 연구에서는 3차원 레이저 스캐너를 이용하여 채광 중인 광산을 대상으로 굴진장, 여굴, 미굴 등의 요소들을 효율적으로 산정하고 평가하고자 하였다. 이를 위하여 3차원 레이저 스캐너를 활용하여 공간좌표를 기록하는 point-cloud를 획득하였고, 3차원 모델링 프로그램을 이용하여 지하 공동을 모델링 하였다. 연구결과를 통해 각 요소들을 고찰하였을 때 심발부 굴진장은 평균 2.6m, 전체는 평균 2.4m로 나타났으며, 천공장 3.8m를 기준하여 굴진율은 평균 심발부 67%, 전체 64%로 평가되었다. 또한 설계 단면을 기준으로 여굴량을 측정한 결과로 평균 좌측벽 4.5㎥, 우측벽 4.5㎥, 천반 5㎥, 총 14㎥ 로 측정되었으며, look-out을 기준으로 여굴량을 측정한 결과 좌측벽 3㎥, 우측벽 3.1㎥, 천반 2.3㎥, 총 8.4㎥로 측정되었다. 평균 굴착량 대비 여굴량은 설계단면 기준 약 8%, look-out 기준 약 5%로 평가되었다. This study is to efficiently calculate and evaluate the elements of advance, overbreak and underbreak on the mine under the production using the 3D laser scanner. For this purpose, a 3D laser scanner was sued to acquire the point-cloud which records the space coordinates and modelling of the underground tunnel using the 3D modeling program. When each element was observed through the study result, the advance on the center cut was 2.6m in average while the total advance was 2.4m. If the drilling length of 3.8m is based, the advance rate was evaluated to be 67% in average in the center cut section with the total average of 64%. In addition, when the volume of overbreak was measured based on the design cross section, the average overbreak volume was found to be 4.5㎥ on left wall, 4.5㎥ on right wall, and 5㎥ on roof with the total volume of 14㎥. When the overbreak volume is measured based on the look-out cross section, it was 3㎥ on roof with the total volume of 8.4㎥. The rate of overbreak volume against the average excavation volume was 8% based on the design cross section and 5% based on the look-out cross section.

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.

기술사례 : 장약공 상태에 따른 콘크리트 기둥의 진동 전파 특성

노유송 ( You Song Noh ),김정규 ( Jung Kyu Kim ),고영훈 ( Young Hun Ko ),신명진 ( Myeong Jin Shin ),양형식 ( Hyung Sik Yang ) 대한화약발파공학회 2014 화약발파 Vol.32 No.2

콘크리트 기둥 발파 시 장약공 상태에 따른 지반 진동의 전파 특성을 확인하기 위해 몇 가지 기둥 구조물을 제작하였고, 각 기둥 구조물에 설치된 장약공의 상태를 달리하여 TNT로 발파하며 진동을 측정하였다. 회귀분석 결과, 사각 장약공이 원형 장약공보다 진동의 크기가 작고 감쇠가 더 빨랐으며 관통된 장약공보다 폐쇄된 장약공에서 진동의 크기는 크고 감쇠는 비슷하였다. A number of concrete columns were blasted using TNT to study the propagation characteristics of ground vibration caused by different loading conditions in the blast hole of the columns. For each loading condition, peak particle velocity measured on the ground was analyzed. The regression analysis revealed that the use of square blast hole results in smaller vibration magnitude and faster decaying time than the case with circular blast hole. The analysis also showed that the blasting in the closed hole leads to larger vibration magnitude than the blasting in the hole penetrating the column, whereas the difference in vibration decaying time is negligible.

산업용 플랜트 기초의 발파해체 시공사례

노유송 ( You-song Noh ),김래회 ( Nae-hoi Kim ),장성옥 ( Seong-ok Jang ),석철기 ( Chul-gi Suk ),박훈 ( Hoon Park ) 대한화약발파공학회 2021 화약발파 Vol.39 No.1

산업용 플랜트의 기능적·노후화에 따른 해체 수요가 증가하고 있으며, 시간적·공간적 환경위해요소를 최소화하기 위해 발파해체공법 또는 기계식 해체공법 및 발파해체공법을 혼용한 해체공법의 적용이 증가하고 있다. 본 시공사례에서는 철근콘크리트 구조방식으로 건설된 플랜트 기초를 해체하기 위해 발파해체공법을 적용하였다. 그 결과로서 플랜트 기초의 적정한 목표 파쇄가 이루어졌으며, 주변 시설물에 대한 피해가 없음을 확인하였다. The number of a industrial plant 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 industrial plant foundation, which is a reinforced concrete structure, the explosive demolition technique was conducted. As a result of the explosive demolition, the overall crushing of plant foundation structure was satisfactory, and the explosive demolition was completed without causing any damage to surrounding facilities.

콘크리트 블록에서 인공절리에 따른 발파영향 평가

노유송 ( You-song Noh ),민경조 ( Gyeong-jo Min ),오세욱 ( Se-wook Oh ),박세웅 ( Se-woong Park ),석철기 ( Chul-gi Suk ),조상호 ( Sang-ho Cho ),박훈 ( Hoon Park ) 대한화약발파공학회 2018 화약발파 Vol.36 No.3

본 연구는 인공절리의 경사, 인공절리와 발파공 간의 거리, 그리고 인공절리의 수가 압력파동의 전파, 균열의 전파, 그리고 발파파동의 속도에 미치는 영향을 평가할 목적으로 수행되었다. 이 평가작업은 동적 FEM 프로그램인 AUTODYN 상에서 지원되는 Euler-Lagrange solver를 사용하여 수행되었다. 주요 결과로서 발파파속은 인공절리와 발파공 간의 거리가 가깝거나 인공절리의 경사가 증가할수록 더 빠르게 감소하는 것으로 나타났다. 인공절리가 없는 경우에 비해 절리가 하나라도 존재하는 경우에는 발파파속의 감쇠가 상당히 크게 발생하였다. 하지만 인공절리의 수가 발파파속의 감쇠에 미치는 영향은 주어진 조건 하에서는 미미한 수준이었다. This study was conducted to evaluate the influences of the angle of artificial joints, the distance between the artificial joints and the blast hole, and the number of artificial joints on the pressure wave propagation, crack propagation, and blast wave velocity. The evaluation was conducted numerically by use of the Euler-Lagrange solver supported by the AUTODYN, which is a dynamic FEM program. As a result, it was found that the blast wave velocity was decreased most rapidly as either the distance between the artificial joint and the blast hole was decreased or the angle of the artificial joint was increased. In contrast to the case of no artificial joint, the amount of attenuation of the blast wave velocity was considerably large when an artificial joint was present. However, the effect of the number of artificial joint on the attenuation of the blast wave velocity was negligible under the given condition.

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.

산업용 스틸 셸 구조물의 발파해체 시공사례

박훈(Hoon Park),노유송(You-Song Noh),남성우(Sung-Woo Nam),장성옥(Seong-Ok Jang),석철기(Chul-Gi Suk) 한국암반공학회 2021 터널과지하공간 Vol.31 No.3

장약용기를 이용한 강재 절단 성능 평가

박훈 ( Hoon Park ),노유송 ( You-song Noh ),석철기 ( Chul-gi Suk ) 대한화약발파공학회 2020 화약발파 Vol.38 No.2

철골 구조물의 발파해체에 사용하는 성형폭약은 국내외 사용이 제한적이거나 수급이 불가능한 경우가 많이 발생하며, 기존의 선형 성형폭약은 규모가 크고, 강재의 두께가 두꺼운 철골 구조물을 절단하기 위한 충분한 절단 성능을 확보하지 못하였다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고폭속, 고압력의 산업용 폭약을 사용하여 금속제트를 발생시켜 절단 할 수 있는 장치가 필요하다. 본 연구에서는 철골 구조물의 발파해체에 적용하기 위해 3가지 타입의 장약용기를 제작하였다. 절단 성능 실험을 통해 다양한 두께의 H형 강재와 강판에 대한 절단 성능을 평가하였고, 실험결과 충분한 절단성능을 확인하였다. The shaped charge was used in explosive demolition of a steel frame structure, but it was often not used because it was limited to use and impossible to supply at domestic and overseas. Existing linear shaped charge did not have sufficient cutting performance to cut steel frame structures with a huge scale and thick steel plate. To solve these problems, we produced a device that could generate metal jets using industrial explosives of high detonation velocity and pressure. In this study, we made a charging container of three types which applicable to explosive demolition of steel frame structures. The experiment of cutting performances was carried out to evaluate the effect of cutting of charging containers on the various thicknesses of the H-beam and steel plate. As a result of the experiment, sufficient cutting performance was confirmed.

철골구조물 발파해체 시공사례

박훈 ( Hoon Park ),노유송 ( You-song Noh ),남성우 ( Sung-woo Nam ),장성옥 ( Seong-ok Jang ),김래회 ( Nae-hoi Kim ),석철기 ( Chul-gi Suk ) 대한화약발파공학회 2021 화약발파 Vol.39 No.2

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.

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.