해설 : 발파작업 표준 안전작업지침에 대한 개선안

김희도 ( Hee Do Kim ),이준원 ( Joon Won Lee ) 대한화약발파공학회 2014 화약발파 Vol.32 No.1

국내 화약류에 대한 전반적인 관리와 발파작업에 대한 규정은 총포·도검·화약류등 단속법에 의하여 관리되고 있으나, 세부적인 취급과 사용법에 대한 지침은 산업안전보건법 제27조에 의거하여 발파작업 표준안전작업지침을 마련하여 발파작업에서의 재해예방을 위한 화약류의 취급, 운반, 저장, 사용 및 관리와 작업상의 안전에 관하여 사업자에게 지도·권고하고 있다. 본 연구에서는 고용노동부에서 고시한 발파작업 표준 안전작업지침에 대하여 검토하였고, 국내화약시장에 도입된 신제품과 최신발파기술이 지침의 개정 시 반영될 수 있도록 화약류에 대한 용어의 정의와 추가로 포함해야 하는 에멀젼계 폭약과 벌크형태의 폭약, 그리고 최근 국내 발파현장에서 사용이 증가하고 있는 전자뇌관에 대하여 수록을 제안하였다. 또한, 작업지침에 대해서는 비전기식 뇌관과 전자뇌관의 대표적인 취급 방법을 예시를 들어 제안하여 지침안 개정 시 보완된 발파작업 표준 안전작업지침을 마련하도록 제안하였다. The overall management for explosives in domestic and regulation for blasting is managed by the control Act of guns, sword, explosives etc. On the details for handling and method, delivery, storage, use and management for explosives and work safety for the accident prevention is recommended to the related business site through Standard safety work guideline of blasting which set by safety & health 27 Act handling. In this study, It reviews the standard safety work guideline of blasting notified by Ministry of employment & labor. We propose the new products introduced into domestic explosives market, definition of explosives word when the newest blasting technology is revised, emulsion explosives, bulk explosives and electronic detonators which increased in the latest. Indeed, We propose a typical handling method of non-electric detonator and electronic in order to make the renewed Standard safety work guideline of Blasting on work guideline.

발파작업 표준 안전작업지침에 대한 개정 방안 연구

김희도,이준원 대한화약발파공학회 2014 화약발파 Vol.32 No.1

국내 화약류에 대한 전반적인 관리와 발파작업에 대한 규정은 총포·도검·화약류등 단속법에 의하여 관리되고 있으나, 세부적인 취급과 사용법에 대한 지침은 산업안전보건법 제27조에 의거하여 발파작업 표준 안전작업지침을 마련하여 발파작업에서의 재해예방을 위한 화약류의 취급, 운반, 저장, 사용 및 관리와 작업상의 안전에 관하여 사업자에게 지도·권고하고 있다. 본 연구에서는 고용노동부에서 고시한 발파작업 표준 안전작업지침에 대하여 검토하였고, 국내화약시장에 도입된 신제품과 최신발파기술이 지침의 개정시 반영될 수 있도록 화약류에 대한 용어의 정의와 추가로 포함해야 하는 에멀젼계 폭약과 벌크형태의 폭약, 그리고 최근 국내 발파현장에서 사용이 증가하고 있는 전자뇌관에 대하여 수록을 제안하였다. 또한, 작업지침에 대해서는 비전기뇌관과 전자뇌관의 대표적인 취급 방법을 예시를 들어 제안하여 지침안 개정시 보완된 발파작업 표준 안전작업지침을 마련하도록 제안하였다. The overall management for explosives in domestic and regulation for blasting is managed by the control Act of guns, sword, explosives etc. On the details for handling and method, delivery, storage, use and management for explosives and work safety for the accident prevention is recommended to the related business site through Standard safety work guideline of blasting which set by safety & health 27 Act handling. In this study, It reviews the standard safety work guideline of blasting notified by Ministry of employment & labor. We propose the new products introduced into domestic explosives market, definition of explosives word when the newest blasting technology is revised, emulsion explosives, bulk explosives and electronic detonators which is increased in the latest. Indeed, We propose a typical handling method of non-electric detonator and electronic in order to make the renewed Standard safety work guideline of Blasting on work guideline.

화약 발파의 이론과 실제

류창하 ( Chang-ha Ryu ),최병희 ( Byung-hee Choi ) 대한화약발파공학회 2016 화약발파 Vol.34 No.4

화약 발파는 물질이 연소할 때 발생하는 에너지를 파괴 동력으로 이용한다. 화약은 흑색화약으로부터 강력한 위력을 가진 다이너마이트에 이어 취급의 안정성도 향상시킨 에멀션 폭약의 개발에까지 이르고 있으며, 또한 뇌관과 같은 화공품도 공업뇌관과 도화선으로부터 전기 뇌관, 비전기 뇌관에 이어 초정밀 시차를 제어할 수 있는 전자뇌관의 개발에까지 발전되어 왔다. 그러나 아무리 성능이 우수한 화약과 뇌관을 사용한다고 하더라도 좋은 발파 결과를 얻을 수 있는 것은 아니다. 실제 현장의 다양한 조건을 어떻게 고려하여 설계 및 시공에 활용할 것인가는 전적으로 발파기술자의 손에 달려 있다. 암반을 대상으로 하는 발파는 많은 미지의 영향 변수들 때문에 실제 현장에서의 경험에 기초한 접근 방법이 매우 중요하다. 또한 현장에서의 관찰 결과를 분석하고 실험을 통해 정량화된 경험적 모델을 도출하거나, 이론적 근거를 정립하여 이론적 모델로 발전시키는 것은 발파 설계에의 활용뿐만 아니라 새로운 기술개발에 대한 아이디어를 제공한다는 측면에서도 필요하다. 본 논문에서는 발파 분야에서 개발된 몇 가지 경험적 모델과 이론적 모델들을 통해 활용 시 주의해야 할 사항들이 고찰되었다. Explosive blasting utilizes the energy produced from the explosion of explosive materials. Since the black powder, the first type of explosive, was invented, various types of explosives have been developed until a recent emulsion explosive which is powerful as well as safe in use. The detonators continue to be developed from safety fuse to the recent electronic detonators which allow extremely accurate and flexible control of delay time. However, the good explosives and detonators do not always lead to the good blast results. It entirely depends on the blast engineer. It is necessary to develop the empirical or theoretical models based on the field experience and sound theoretical algorithm. Such models would be very useful for blast design and, furthermore, provide the idea of further technical development. This paper introduces some models used in explosive blasting and attention to be paid for field application.

연구논문 : 벤치발파 설계에서 발파계수 설정에 관한 연구

김희도 ( Hee Do Kim ),김정규 ( Jung Kyu Kim ),고영훈 ( Young Hun Ko ),노유송 ( You Song Noh ),신명진 ( Myeong Jin Shin ),양형식 ( Hyung Sik Yang ) 대한화약발파공학회 2015 화약발파 Vol.33 No.1

본 연구에서는 국내 77개소의 벤치발파 현장을 조사하여 암석의 종류 및 산업별로 발파계수 C값을 설정하였고, 대표적인 산업용 화약류에 대한 실험데이터와 화약류 제조사의 데이터를 이용하여 폭약위력계수 e값을 설정하였다. 그 결과로 발파계수 C값은 화강암 등 대표적으로 조사한 암석 5종에 대한 평균적인 값의 범위가 0.21~0.30이었다. 그리고 석산, 광업 및 건설현장의 산업별로 산출한 발파계수 C값은 각각 평균 0.22, 0.13 및 0.26이었다. 한편, 폭약위력계수 e값은 화약류의 반응에너지, 탄동구포비, 폭발속도 및 Langefors 단위 중량당강도 등 4가지로 산출하였고, 대표적인 화약류인 일반에멀젼은 1, 고성능에멀젼은 0.9 그리고 ANFO는 1로 산출되었다. In this study, the domestic bench blasting sites were researched to set the blast coefficient C according to the type of rock and type of industry. With the use of the experimental data on the representative industrial explosives and the data of the manufacturers’data on explosives, powder coefficient e was set up. The blast coefficient C was 0.21~0.30 when the average value for 5 representative kinds of rocks including granite was searched. The blast coefficient C for quarrying, mining and construction sites were 0.22, 0.13 and 0.26 respectively. On the other hand, powder coefficient e was obtained in four elements such as reactive energy, ballistic mortar test, VOD, Langefors’strength per unit weight. e value for emulsion which is one of the representative explosives was found to be 1 while those of high performance emulsion and ANFO were found to be 0.9 and 1, respectively.

기술사례 : 전자뇌관을 이용한 터널발파의 근거리 지반진동 특성

김용표 ( Yong Pyo Kim ),김갑수 ( Gab Soo Kim ),손영복 ( Young Bok Son ),김재훈 ( Jae Hoon Kim ),김희도 ( Hee Do Kim ),이준원 ( Jun Won Lee ) 대한화약발파공학회 2013 화약발파 Vol.31 No.1

전자뇌관을 사용하여 근접 보안물건에 대한 터널발파 진동제어를 위해서는 근거리 발파진동 특성에 대한 이해가 필요하다. 본 논문에서는 터널발파 진동의 결정에 있어서, 심 발부와 확대부의 영향을 분석하였다. 분석을 위한 계측자료는 “원주~강릉 복선전철 제OO공구 노반건설공사” OOO 터널 현장의 기존 도로 하부통과 구간에서 획득하였다. 이에, 0.01%의 높은 시차 정밀도를 가진 터널용 전자발파시스템을 활용하여, 최 대지발당 장약 량을 정밀하게 유지함으로써 뇌관 오차에 의한 진동 증폭현상을 제거하고, 진동제어에 유리한 심 빼기 발파 방법으로 번 컷(Burn-Cut)을 채택하였다. 그 결과, 심 발부의 진동수준이 가장 높다는 일반적인 발파 상식과 달리 확대부의 진동수준이 상대적으로 더욱 높은 것으로 나타났다. 결과적으로, 근접 거리의 터널 발파진동은 전자뇌 관을 심 발부에 적용 함으로서 저감시킬 수 있으며, 전체 영역에 전자뇌관을 사용할 경우 더욱 효과적으로 발 파진 동을 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다. In order to control tunnel blast vibration for adjacent facilities using electronic detonator, Understanding about the characteristics of near-field ground vibration is necessary. The purpose of this paper is to analyze effects of Cut-area and Extension-area vibration in relation to decision of tunnel blast vibration. These data were obtained at the top monitoring positions while OOO tunnel site of “Wonju~Gangneung double railroad section OO construction” was passing under the existing road. Thus, tunnel blasting was conducted by tunnel electronic blasting system with 0.01% high delay-time accuracy. It can be possible that not only keeping maximum charge per delay-time but also preventing amplification of vibration which is occurred by delay-time scatter using common detonators. Additionally, V-Cut was changed into Burn-Cut. The results was presented that vibration level of extension-holes were higher than Cut-holes. Therefore, near-field ground vibration can be effectively minimized using electronic detonators in the Cut area. And also more effective way to reduce tunnel blast vibration is full-face blast using electronic detonators.

터널 상부 근접시설물 통과구간의 발파시공사례

원연호 ( Yeon Ho Won ),강추원 ( Choo Won Kang ),김종인 ( Joung In Kim ) 대한화약발파공학회 2008 화약발파 Vol.26 No.2

본 발파시공사례는 터널노선 상단부에 위치한 주택구조물 근접지역에서 구조물 진동피해 저감을 위해 당초 설계의 발파공법과 결부시켜 시공성과 경제성이 양호한 진동제어발파방법(다단식발파, 선대구경 심빼기, Line Drilling공법 등)들을 조합하여 단계적으로 추가시키는 굴착공법들을 검토 적용한 터널발파의 진동 저감사례이다. 따라서 시공에 대한 적용성은 발파방법이나 지반조건 등에 따라 진동 저감에는 다소의 차이는 있을 것으로 사료되나 유사조건의 현장 적용은 매우 유용할 것으로 판단된다. This study, to reduce a ground vibration damage of the structures in an area adjacent to housing structures located closely above the tunnel section, is the ground vibration reduction instance of a tunnel blasting selectively applied the ground vibration-controlled blasting method (delay time applied blasting method, large center hole cut method, Line Drilling method, etc) with an originally planned blasting method connected, but with it`s workability and economic efficiency is satisfactory, so, the results says the ground vibration-controlled blasting method on a similar condition is very effective, even if the applicability is depend on the blasting method and ground condition of the work area.

연구논문 : 고종횡비 비대칭 구조물의 발파붕괴 거동에 관한 연구

송영석 ( Young Suk Song ),정민수 ( Min Su Jung ),정동월 ( Dong Wol Jung ),허원호 ( Won Ho Hur ) 대한화약발파공학회 2013 화약발파 Vol.31 No.1

발파해체 공법은 구조물 형상과 주변현황에 따라 다양한 공법을 적용할 수 있으나, 고종횡비를 가지는 비대칭 구조물을 발파해체 하기 위해서는 사전취약화와 발파지점 및 시차와 주변현황에 따른 발파조건을 고려하여 설계하여야 한다. 본 연구에서는 고종횡비 비대칭 구조물을 안전하게 전도시키기 위해 ELS 소프트웨어를 사용하여 사전취약화 위치와 형상에 따른 모멘트 발생지점을 분석하여 킥 백(kick back)을 제어할 수 있는 사전취약화 위치 및 형상에 대한 시뮬레이션을 수행하였으며, 비대칭 구조물의 붕괴 시 전도방향의 좌우로 발생하는 비틀림 모멘트(torsional moment)를 최소화하기 위해 붕괴방향을 제어 할 수 있는 발파 시차 및 위치를 선정하였다. 또한 시뮬레이션상의 사전 취약 및 발파시차를 실 구조물의 전도 붕괴에 적용하여 붕괴 거동에 대한 모션분석을 하였다. 그 결과 시뮬레이션의 붕괴거동에 대한 신뢰성을 확인하였으며, 발파해체 시 사전취약화의 형상 및 위치에 따라 킥 백을 제어할 수 있으며, 발파 위치와 시차에 따라 비틀림 모멘트를 제어 할 수 있다는 것을 알 수 있었다. In blasting demolition, a method would be chosen among many depends on shape and system of a structure and its surround. To demolish using explosives a structure, which is asymmetric and with high aspect ratio, pre-weakening, explosive locations, detonating delay, and surround conditions are needed to be considered in front to design blasting demolition plan. In this study, to over turn asymmetric and high aspect ratio structure in safe, a simulation using a software named Extreme Loadings for Structures, ELS, had performed. In results, it is achieved optimized pre-weakening shapes and locations, which prevent kick back motion of the structure when it collapse, by analyzing moment distribution caused by pre-weakening. And of structural collapse and by minimizing asymmetric structure`s torsional moment. Also, after the demolition, simulation results are also compared with actual collapse behavior. In results, it is confirmed the accuracy of collapse behaviour simulation results, and in blasting demolition, kick back motion can be controled by adjusting pre-weakening shape and location, and the torsional moment of an asymmetric structure also can be solved by optimizing detonation locations and its time intervals.

연구논문 : 암석판재에서 발파공 부근 균열전파에 대한 폭원모델링

최병희 ( Byung Hee Choi ),강명수 ( Myoung Soo Kang ),류창하 ( Chang Ha Ryu ),김재웅 ( Jae Woong Kim ) 대한화약발파공학회 2015 화약발파 Vol.33 No.1

지하공간의 개발 또는 활용기술에 대한 수요가 전 세계적으로 급증함에 따라, 역학적 안정성과 활용효율의 측면에서 발파굴착 시 발생하는 손상대 평가는 주요 관심사가 되고 있다. 본 연구에서는 PFC3D와 ANSYS LS-DYNA를 이용하여 판재시료를 대상으로 발파 예정선 주위의 소규모 모형발파에 대한 수치해석을 수행하였다. 또한, 해석 결과의 검증을 위하여 소규모 판재모형을 제작하여 발파실험을 수행하고 균열 전파양상을 비교 고찰하였다. Recently, as the demand for development and utilization of underground space is increasing worldwide, the blast damaged zone has become a major issue in constructing underground structures. In this study, numerical analyses were performed for modelling a small-scale blasting of rock plates using PFC3D and ANSYS LS-DYNA. In order to verify the analysis results, several test blasts were conducted. It is concluded from the study that the numerical modelling methods well simulate the crack propagation procedure near blast holes under given conditions.

기술사례 : 분상장약공법을 이용한 전자발파 시공사례

김갑수 ( Gab Soo Kim ),손영복 ( Young Bok Son ),김재훈 ( Jae Hoon Kim ),최형빈 ( Hyung Bin Choi ) 대한화약발파공학회 2015 화약발파 Vol.33 No.1

최근 도심 발파작업이 증가함에 따라 발파진동 및 소음에 대한 주변 민원문제가 증가되고 있으며, 이에 굴착 시공성 저하로 인하여 시공사와 민원간의 분쟁이 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 본 사례는 전자뇌관에 의한 분산장약 발파공법을 적용하여, 발파진동 및 소음에 대한 제어뿐만 아니라 공사기간을 단축시킴으로서 발파에 대한 민원간의 분쟁을 최소화하였다. 도심 구조물 근접구간의 발파공사에서 발파진동 및 소음을 허용기준 이하로 제어하면서 굴착 시공성을 높일 수 있는 굴착방법으로 널리 활용될 것으로 예상된다. Recently, the residence complaints have been increased by blast vibration and noise issue due to increased urban blasting works so that the trouble between construction company and residence have been continuously increased. Deck-charge blasting method using electronic detonator provided not only blast vibration and noise control but also minimized residence complaints through shortening of the blasting period. This blasting method will be widely used for maximizing urban blasting productivity.

연구논문 : 터널발파시 실제 작업시간과 품셈의 비교 분석

김양균 ( Yang Kyun Kim ),김형목 ( Hyung Mok Kim ) 대한화약발파공학회 2015 화약발파 Vol.33 No.3

발파터널의 건설과정에 있어서 가장 중요한 역할을 차지하는 발파작업은 암질상태, 터널의 규모, 사용장비의 성능, 작업자들의 숙련도 등 다양한 요인에 의해 작업시간에서 차이를 나타낸다. 본 논문에서는 국내세 곳의 터널발파 현장에서의 발파작업시간 조사를 통해, 표준품셈에서 계산되는 터널발파 사이클 시간과 실제 시공시간과의 차이를 분석하였다. 그 결과, 정상적인 작업이 이루어진 경우 전체적으로 실제 발파작업시간은 품셈보다 약 8%∼ 16% 적게 나타나고 있다. 그러나 예상치 못한 상황으로 인해 지연되는 시간까지 포함한다면 실제 작업시간이 품셈을 초과하는 경우가 상당할 것으로 추정되었다. 본 연구는 향후에도 지속적인 작업시간 조사와 품셈과의 비교 분석을 통해 품셈의 적절성을 판단함과 아울러, 발파 굴착의 생산성을 향상시키는데 도움을 주고자 한다. Tunnel blasting that plays the most important role in the construction of a drill & blast tunnel, shows a big difference in operation time according to various factors such as rock mass quality, tunnel dimension, machine performance, and the skill level of tunnel crews. This paper analyzes the differences between the time calculated by the standard of estimate and actual operation time based upon field investigations on blasting operation time in three tunnels of Korea. The result shows that actual blasting time is generally about 8%∼16% less than the standard of estimate in cases that normal operations are performed. If the time delayed by unforeseen situations is included, however, it is presumed that the number of cases that actual operation time exceeds the standard of estimate are considerable. This study aims to help make a judgement over the appropriacy of the standard of estimate through continuous investigations on actual operation time, as well as improve the productivity of tunnel excavation.