스마트콘트랙(Smart Contract)과 디지털자산화 문제

오태민 한국정보통신설비학회 2017 한국정보통신설비학회 세미나 Vol.2017 No.11

암석물성이 워터젯 암석절삭 성능에 미치는 영향고찰

오태민,박의섭,천대성,조계춘,주건욱,Oh, Tae-Min,Park, Eui-Seob,Cheon, Dae-Sung,Cho, Gye-Chun,Joo, Gun-Wook 한국터널지하공간학회 2015 한국터널지하공간학회논문집 Vol.17 No.5

암석은 인공적인 재료(금속, 유리)에 비해 불균질하고 이방성을 가지고 있기 때문에 워터젯 절삭시 매우 복잡하게 파쇄되는 특성을 가진다. 워터젯 절삭시 암석특성에 따라 절삭성능이 결정되므로 물성에 대한 영향을 파악하는 것은 매우 중요하다. 워터젯 절삭효율에 영향을 미치는 물성은 선행문헌의 실험조건(수압, 연마재 투입량, 이격거리 등) 및 암종에 따라 다양하게 제시되고 있다. 본 연구에서는 워터젯 시스템을 이용한 암석절삭에 있어서 물성영향에 대해 문헌연구를 실시하고 중요 물성을 분석하였다. 선행문헌 연구를 통해 암석의 공극율, 일축압축강도, 경도가 워터젯 암석 절삭에 있어서 중요한 물성으로 도출되었다. 분석결과는 향후 워터젯 절삭 기술을 이용한 터널공사시, 암반특성에 따른 굴착효율을 예측하기 위한 기초지식을 제공할 수 있을 것이다. The rock fracturing during waterjet cutting is very complicated because rock is inhomogeneous and anisotropic, compared with artificial materials (e.g., metal or glass). Thus, it is very important to verify the effects of rock properties on waterjet rock cutting performance. Properties affecting the rock cutting efficiency have been variously described in the literature, depending on the experimental conditions (e.g., water pressure, abrasive feed rate, or standoff distance) and rock-types studied. In this study, a rock-property-related literature review was performed to determine the key properties important for waterjet rock cutting. Porosity, uniaxial compressive strength, and hardness of the rock were determined to be the key properties affecting waterjet rock cutting. The results of this analysis can provide the basic knowledge to determine the cutting efficiency of waterjet rock cutting technology for rock excavation-related construction.

스마트 콘트랙의 원리와 쟁점

오태민 한국경영정보학회 2018 한국경영정보학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.5

워터젯 절삭폭 중첩에 따른 암반제거 단면형상 분석

오태민,박동엽,박준식,조계춘 사단법인 한국터널지하공간학회 2021 한국터널지하공간학회논문집 Vol.23 No.3

New type of rock excavation method using a waterjet system is being developed to secure economic feasibility and to reduce vibrations during excavation. In waterjet rock excavation, overlapping of cutting width is essential for high efficiency. In this study, cutting experiments for granite specimens were performed using abrasive waterjet system according to the overlapping ratio and standoff distance. Based on the experimental results, the granite cutting performance was analyzed according to the overlapping ratio. In addition, removal shapes of the cross-section were analyzed interms of the cutting depth, width, and volume after waterjet cutting. When the overlapping ratio is less than 58%, rock specimens are partially removed due to the insufficient overlapping ratio. However, when the overlapping ratio exceeds 67%, overcutting phenomenon is observed. For the partial overlapping ratio (i.e., 25~75%), cutting efficiency is increased in the removal volume. This study is expected to be used as the important basic data for determining the optimum overlapping ratio when the waterjet system is applied for rock excavation. 터널굴착의 경제성 확보 및 굴착 시 발생하는 진동저감을 위해 워터젯 시스템을 활용한 새로운 형태의 암반 굴착공법이 개발되고 있다. 워터젯 절삭을 이용한 효율적인 암반 굴착을 위해서는 워터젯 절삭폭의 중첩과정이 필수적이다. 본 연구는 초고압 연마재 워터젯 시스템을 이용하여 절삭폭 중첩도 및 이격거리에 따른 화강암 시편 절삭실험을 수행하였다. 실험결과를 바탕으로 중첩도 단계에 따른 화강암 절삭성능을 분석하였다. 그리고 형상인자를 절삭깊이, 절삭폭, 그리고 절삭부피로 분류하여 중첩 절삭 후 단면의 형상을 분석하였다. 절삭폭 중첩도가 58% 이하가 되면 중첩이 충분하지 않아 연속적인 암반제거가 불가능하였다. 반면 절삭폭 중첩도 67% 이상에서는 과절삭 현상이 확인되었다. 한편 부분중첩(25~75%) 조건에서는 기존 워터젯 절삭에 비해 효율적인 부피제거가 가능한 것으로 분석되었다. 해당 연구는 워터젯을 활용한 암반 굴착 시 최적 중첩도를 결정하기 위한 중요한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

경제적인 워터젯 암반절삭을 위한 모래 연마재 성능 분석

오태민,박동엽,공태현 사단법인 한국터널지하공간학회 2019 한국터널지하공간학회논문집 Vol.21 No.6

Abrasive waterjet cutting technology has been used for rock excavation of tunnels and underground structures due to various advantages. In order to cut rocks by using the abrasive waterjet system, abrasive is essential to enhance impact energies for fracturing the target rock. Since garnet abrasives are not produced in Korea, alternative abrasives, instead of garnets, are needed to achieve the economical waterjet cutting. This study is to analyze cutting performance for rocks with sandy particles as alternative abrasive. Cutting tests were carried out on granite specimens at the constant waterjet energy(e.g., water pressure or water flow rate). The five kinds of sands, sampled by construction fields and natural sites, were prepared to perform the experimental tests. When sea sand was used as an alternative abrasive, cutting performance was secured to be 60~70% compared to the commercial garnet abrasive. Thus, it is expected that sand abrasives can be applied on the waterjet cutting process for the economical excavation construction. 연마재 워터젯 절삭 기술은 다양한 장점으로 인하여 터널 및 지하공간 암반굴착에 활용되고 있다. 워터젯을 이용하여 암반을 파쇄하기 위해서는 반드시 연마재 투입이 필수적이다. 기존 석류석(garnet) 연마재는 국내에서 생산되지 않기 때문에 경제적 측면에서 대체 연마재가 필요한 실정이다. 본 연구는 국내 자연 및 건설현장에서 쉽게 구할 수 있는 모래를 대체 연마재로 사용 가능한지 규명하고자 한다. 실험 데이터 확보를 위해 준비한 현장 모래 5종을 연마재로 사용하여, 동일한 에너지 조건(수압, 유량)에서 화강암 절삭 실험을 수행하였다. 바다 모래를 연마재로 사용할 경우, 절삭성능은 상용 석류석 대비 60~70%가 확보되는 것으로 확인 되었다. 현장에서 경제적인 워터젯 굴착을 위해서 현장 모래를 대체 연마재로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.

연마재 워터젯 암석절삭을 위한 결합 노즐의 기하학적 변수 영향

오태민,조계춘,Oh, Tae-Min,Cho, Gye-Chun 한국터널지하공간학회 2012 한국터널지하공간학회논문집 Vol.14 No.5

연마재 워터젯을 이용하여 암반을 굴착하기 위해서는 노즐이 삽입되고 절삭하는 연속적 공정이 요구된다. 본 연구에서는 노즐이 삽입되기 위한 충분한 절삭 폭을 확보하기 위해 한 쌍의 연마재 워터젯 노즐을 이용하여 암석 절삭실험을 실시하였다. 한 쌍의 노즐형태와 위치에 따른 기하학적 변수에 따라 암석 절삭형상과 절삭 폭이 달라지는 것을 확인하였다. 정의된 기하학적 변수에 따라 절삭 깊이 및 폭을 측정하여 암반에 형성되는 절삭단면 형상을 분석하였다. 그 중 노즐 삽입이 가능한 기하학적 변수를 제시하고 현장적용 가능성에 대해 검증하였다. Inserting a nozzle assembly into a removed cutting space during a continuous cutting operation is necessary in rock excavation using an abrasive waterjet. In this study, a combined two nozzle assembly is used to secure enough removal width. The shape of the cut space is affected by the geometric parameters (standoff distance, nozzle angle, and vertical distance between the nozzle tips) of the combined nozzle assembly. Abrasive waterjet cutting tests are performed with various geometric parameters for granite rock specimens. Optimized geometric parameters for the nozzle inserting process are determined and verified through the experimental tests.

워터젯 자유면을 이용한 암반발파 굴착공법의 효과

오태민,조계춘,지인택,Oh, Tae-Min,Cho, Gye-Chun,Ji, In-Taeg 한국터널지하공간학회 2013 한국터널지하공간학회논문집 Vol.15 No.1

기존 발파를 이용한 암반굴착 공법은 효율적이나 심각한 수준의 발파진동 및 여굴/미굴을 발생시킨다. 이러한 단점을 보완하기 위해, 본 연구에서는 워터젯 절삭기술을 이용하여 터널 계획선을 따라 자유면을 형성한 후 발파하는 공법을 제안하고 있다. 제안공법은 (1) 발파진동/소음을 저감시키고, (2) 여굴/미굴을 최소화 시키고, (3) 굴착효율 극대화가 가능하다. 제안공법의 효과를 검증하기 위해 기존에 널리 쓰이고 있는 스무스 블라스팅(smooth blasting) 공법을 실험 대조군으로 설정하여 동일한 조건에서 현장실험을 수행하였다. 실험결과, 발파 진동은 최대 55% 감소하고 여굴/미굴은 거의 발생하지 않는 것으로 확인되었다. 또한 굴착효율은 기존공법에 비해 뛰어난 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제안하고 있는 워터젯 자유면을 이용한 암반 발파공법은 도심지 굴착공사뿐만 아니라 지하구조물 구축공사에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다. The conventional blasting method generates serious blasting vibration and underbreak/overbreak in spite of its high efficiency for rock excavation. To overcome these disadvantages, this paper introduces an alternative excavation method that combines the conventional blasting process with the free surface on the perimeter of the tunnel face using waterjet cutting technology. This proposed excavation method has advantages of (1) reducing vibration and noise level; (2) minimizing underbreak and overbreak; and (3) maximizing excavation efficiency. To verify the effects of the proposed excavation method, field tests were performed with a smooth blasting method at the same excavation conditions. Test results show that the vibration is reduced by up to 55% and little underbreak/overbreak is generated compared with the smooth blasting method. In addition, the excavation efficiency of the proposed method is greater than that of the smooth blasting method. The proposed blasting method with a free surface using waterjet cutting can be applied to urban excavation construction as well as to underground structure construction.

레이저 센서를 이용한 워터젯 절삭 자유면 모니터링

오태민,홍창호,조계춘,Oh, Tae-Min,Hong, Chang-Ho,Cho, Gye-Chun 한국터널지하공간학회 2013 한국터널지하공간학회논문집 Vol.15 No.5

워터젯 절삭기술을 이용한 자유면 생성에 있어서, 생성된 자유면 내부의 모니터링은 효율적인 작업 진행을 위해서 매우 중요하다. 본 연구에서는 레이저 센서를 이용하여 자유면 측정 실험을 수행하고 실질적 현장적용을 위한 변수의 영향 정도와 최적변수 범위를 제시하였다. 영향을 미치는 변수를 레이저의 분해각(angular resolution), 측정 이격거리(measurement distance), 그리고 자유면의 절삭형상(cutting shape)으로 나누어 실험 수행 및 결과 분석을 하였다. 그 결과 분해각과 측정 이격거리가 감소할수록 그리고 절삭 폭이 증가할수록 보다 정밀한 모니터링이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 레이저 측정 시스템을 이용하면 자유면 형상과 깊이의 측정이 실제 현장에서 충분히 적용 가능할 것으로 판단된다. The monitoring of a free surface generated by waterjet cutting technology is very important for an efficient construction process. In this study, experiments using a laser sensor were performed to provide a data processing method and to determine optimized parameters. The experimental parameters here are the angular resolution, measurement distance, and free surface cutting shape. The results show that the monitoring resolution increases with a decrease in the angular resolution and the horizontal measurement distance and with an increase in the cutting (free surface) width. This laser monitoring method can be applied during the measurement of free surface shapes and depths in situ.

연마재 워터젯 변수가 암석제거에 미치는 영향

오태민,조계춘,Oh, Tae-Min,Cho, Gye-Chun 한국터널지하공간학회 2012 한국터널지하공간학회논문집 Vol.14 No.4

연마재 워터젯을 이용하여 다양한 영향변수에 따라 암석시편에 굴착(제거)실험을 수행하였다. 현장암반굴착 가능성을 판단하기 위해 신선한 경암(화강암) 시편을 기준으로 수압, 노출시간, 그리고 이격거리에 따라 굴착성능 및 굴착형상을 분석하였다. 특히 이격거리는 현장에서 요구하는 높은 수준의 조건에서 실험을 실시였다. 추가적으로 암석에 따른 굴착성능을 비교하기 위해, 실제 굴착현장에서 획득한 암석시편을 대상으로 P파 속도를 측정하여 동일한 조건에서 워터젯 실험을 수행하였다. 획득된 실험결과로부터 워터젯 변수가 암반제거에 미치는 영향을 분석하였다. Rock excavation (removal) tests are performed with effective parameters using an abrasive waterjet. For verification of the field rock excavation capabilities, the removal performance and level of efficiency are analyzed for hard granite rock in terms of the water pressure, exposure time of the jet, and the standoff distance. In particular, experimental tests are performed with a long standoff distance required condition in the real excavation field. The rock removal performance level changes according to the rock properties. In this study, various rock specimens are used and P-wave velocities are measured in order to determine the correlation between the removal performance and the P-wave velocity. As a result of the experimental study, the effect of waterjet parameters on rock removal is analyzed.

인공 자유면을 이용한 암반발파 진동저감에 관한 연구

오태민,주건욱,조계춘,박창민 한국암반공학회 2014 한국암반공학회 학술대회 및 세미나 자료집 Vol.2014 No.3

도시화가 진행됨에 따라 한정된 공간의 효율적인 사용을 위해 다양한 지하공간과 지하교통로가 요구된다. 기존의 화약을 이용한 암반 굴착공사는 발파진동에 의해 많은 피해를 야기시킨다. 특히 도심지에서의 발파진동은 주변 건물에 균열을 발생시키고 주변 지반을 침하시키기 때문에 상당한 사회적 비용이 발생한다. 기존의 화약을 이용하는 발파공법은 기계적인 굴착 공법에 비해 경제적이기 때문에 기존의 발파공법을 이용하면서 진동 저감을 위한 연구는 필수적이다. 본 연구에서는 연마재 워터젯 절삭 기술을 이용하여 인공적인 자유면을 굴착 계획선을 따라 생성하고 암반 발파를 실시하였다. 발파 진동저감 효과를 분석하기 위해, 현장과 유사한 조건에서 스무스 블라스팅(smooth blasting) 공법을 대조군으로 설정하고 실험을 실시하여 진동결과를 획득하였다. 실험결과 연마재 워터젯을 이용한 인공 자유면 생성은 암반에서도 효과적임을 확인하였다. 그리고 발파진동은 기존의 스무스 블라스팅 공법과 비교하여 절반 정도로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 계획선에 생성된 인공 자유면에 의해 여굴과 미굴이 최소화됨을 확인할 수 있었다. 연마재 워터젯을 이용한 암반발파는 굴착시 발생하는 진동저감 뿐만 아니라 기존의 굴착 공법보다 다양한 장점을 가지기 때문에 전체적인 공사 비용과 시간을 줄일 수 있을 것으로 기대한다.