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.

연주식 발파공법 개발에 대한 기초적 연구 -리듬감 부여에 관하여-

윤지선 ( Ji Sun Yoon ),최성현 ( Sung Hyun Choi ),배상훈 ( Sang Hun Bae ) 대한화약발파공학회 2008 화약발파 Vol.26 No.1

그 동안 우리나라와 같이 터널 및 노천 발파 현장 근거리에 보안물건이 위치해 있어 진동제어가 절실히 필요한 상황에서 진동제어에 효과가 있는 것으로 알려진 전자뇌관을 이용하여 불쾌감을 주던 발파음을 쾌적한 발파음으로 전환하고자 연주식발파공법(Orchestra blasting method, OBM)개발에 대한 연구가 진행되어왔으며, 본 연구에서는 리듬감구현에 중점을 두고 실험을 실시하였다. 우선 단발발파를 실시하여 독립파형을 획득, 누적파형합성프로그램(Program blasting wave, PBW)을 이용하여 분석한 결과 실험 현장의 최적지연초시는 34ms를 나타내었고, 50ms이상에서는 수렴하는 경향을 보였다. 또 리듬감 구현에 필요한 지연시차를 선택한 음악의 실제 연주 시간을 분석하여 결정하였고, 그 결과 실제 연주 시간에 맞춰 기폭된 발파음은 큰 북으로 연주하는 듯한 느낌을 주는 쾌적한 발파음으로 전환시킬 수 있었다. Using Electronic Detonators which is well known for controlling vibration, we have been studying Orchestra Blasting Method, OBM, for many years to transform the unpleasant blasting sound to favorable sound in some job-sites such as tunneling and bench blasting which have to been taken place near some structures needed great care. In this study, we focus on rhythmical sense. First, we acquired individual wave from a shot. With the program named the Program Blasting Wave, PBW, it was analyzed and found that its best delay time was 34ms and 50ms was acceptable. Also, delay time was fitted into the music which was accepted after analyzing the rhythm. As a result, the blasting sound along with the music felt comfortable as if the music was played with base drum.

시험시공을 통한 MDS 발파공법의 현장 적용성에 관한 연구

이봉현 ( Bong-hyun Lee ),최성웅 ( Sung-oong Choi ) 대한화약발파공학회 2024 화약발파 Vol.42 No.1

최근 발파에 대한 다양한 신기술과 특허공법들이 개발되고 있다. 본 연구에서는 MDS 발파공법의 현장 적용성을 확인코자 시험시공을 진행하였으며, 파쇄입도와 300mm 이상의 대괴 발생률을 측정 및 분석하여 기존의 표준 발파공법과 비교하였다. 시험시공은 각 회차별로 동일한 벤치에서 표준발파와 MDS발파를 각 3회씩 시공하였으며, 디지털 영상처리기법을 활용하여 파쇄입도(P80)와 대괴 발생률(S30)을 측정하였다. 또한, 현장에서 체 바가지를 제작하여 파쇄석 더미에서 대괴를 선별하고 계근 및 환산처리를 통해 실측값을 산출하였다. 분석 결과 파쇄입도는 MDS발파가 표준발파보다 평균 약 21.0% 감소하였으며, 대괴 발생률에서 100-S30은 평균 10.1%, 실측값은 평균 7.6% 감소하였다. 시공 현장의 암질 차이로 인해 각 회차별로 발파효과는 차이가 있었지만, 전체적인 경향으로 볼 때 동등한 조건에서 MDS발파가 표준발파에 비해 파쇄입도 및 대괴 발생률에서 보다 효과적인 결과를 나타낸 것으로 판단된다. Recently, various techniques and patented methods on blasting operation are being newly developed. In this study, test construction of the MDS blasting method was performed, and the fragmentation size and the occurrence rate of rocks exceeding 300mm were measured and analyzed in comparing to normal blasting method. Test construction was performed three times each for normal and the MDS at the same bench for each round, and fragmentation size(P80) and occurrence rate of rocks exceeding 300mm(S30) were measured using digital image processing. A sieve bucket was also manufactured on-site to sort oversized rock particles from muck piles, and their weights and equivalents were measured to calculate actual values. As a result, the fragmentation size decreased of 21.0% with the MDS compared to normal, and 100-S30 decreased of 10.1%, with actual values decreasing of 7.6%. Although there were variations in blasting effects for each round due to differences in rock quality at site, overall, the MDS proved to be more effective compared to normal blasting method under equivalent conditions.

진동제어발파공법의 변천과정과 적용 전망에 관한 연구

안명석 ( Myung Seog Ahn ),신창용 ( Chang Yong Shin ) 대한화약발파공학회 2009 화약발파 Vol.27 No.1

대한민국의 화약생산 기원은 고려시대에 중국으로부터 흑색화약이 처음으로 전수되었으며, 1890년 경남마산에서 흑색화약이 채광발파에 처음 사용되었고, 최근에는 지하철굴착·도로굴착·건물폭파해체 등 거의 대부분의 건설시장에 에멀젼폭약을 사용하는 진동제어발파공법 기술이 자리를 잡게 되었다. 2006년 12월에는 세계에서 처음으로 진동제어발파공법을 위주로 한 발파설계·시공지침을 국가와 전문학회의 주도로 완성하였다. R.O.K`s explosive manufacturing source was first black powder (B.P) introduced into Korea Dynasty from China. In 1890, black powder was first used for mining blasting in Masan. Nowadays, a vibration control blasting method using the emulsion explosive has been applid to explosive demolition of building structure, subway and road construction sites. In December, 2006, Korean Government and professional society (KSEE) established the blasting guidelines of Modern Vibration Controlled Blasting Method (MVCBM) which is an unprecedented in the world.

암반사면의 절리빈도 특성에 따른 프리스플리팅 발파공법의 적용성 연구

김신 ( Shin Kim ),이승중 ( Seung Joong Lee ),최성웅 ( Sung O. Choi ) 대한화약발파공학회 2010 화약발파 Vol.28 No.2

본 연구에서는 암반사면형성 작업시 최종벽면에 적용된 프리스플리팅(pre-splitting) 발파공법의 발파효과와 관련하여 발파 후 벽면의 암반손상이 장약된 폭약의 폭력 보다는 암반 내에 발달된 불연속면의 발달 형태에 따라 더 큰 영향을 보일 수 있음을 규명하였다. 이를 위하여 불연속면을 대표할 수 있는 절리에 대한 조사를 통해 발파 후 벽면 암반의 절리군 분포양상을 4가지 Case로 분류하고, 파쇄도 분석 영상처리시스템을 통해 벽면에 나타나는 암반블록의 크기 빈도를 비교 분석함으로써 벽면의 암반손상도를 파악하였다. 절리군이 1개 이하로 발달하는 경우, 분석된 블록의 크기 중 2,000mm 이상 되는 부분이 42%를 차지하여 프리스플리팅 발파공법의 효과를 뚜렷이 확인할 수 있었으며, 2~3개의 절리군이 일방향으로 발달하는 경우와 교차되면서 발달하는 경우, 블록의 크기는 1,000~2,000mm 사이에 각각 43.6% 및 35.8%의 빈도로 분포하는 것으로 나타나 프리스플리팅 발파공법에 의한 발파효율이 다소 떨어지는 양상을 보였다. 그러나 3개 이상의 절리군이 불규칙하게 발달하는 경우에는 블록의 크기가 250~500mm 사이에 35%의 빈도로 분포하고 1,000mm 이상의 크기에 대해서는 거의 나타나지 않는 양상을 보였다. 따라서 이러한 경우 프리스플리팅 발파공법에 의한 발파 효과는 거의 없이 일반적인 발파가 이루어졌다고 볼 수 있었다. 또한 PFC2D에 의한 발파수치해석결과, 암반 내부로의 손상영역 발생은 본 발파보다는 프리스플리팅 발파공법에 의해 직접적인 영향을 받을 수 있음을 확인하였으며, 따라서 향후 사면형성을 위한 프리스플리팅 발파공법을 적용할 경우에는 사전 지표지질조사를 시행하여 절리를 비롯한 불연속면과 관련된 사항을 충분히 파악할 필요가 있으며, 시공진행에 따라 예상보다 많은 절리군이 나타날 경우에는 프리스플리팅 발파공법의 설계 조정이 필요할 것으로 판단된다. This study focuses on the phenomenon that the blast damaged zone developed on rock slope surfaces can be affected by joint characteristics rather than by explosive power when the pre-splitting is applied to excavate a jointed rock slope. The characteristics of rock joints on a slope were investigated and categorized them into 4 cases. Also an image processing system has been used for comparing the distribution pattern of rock blocks. From this investigation, it was found that the rock blocks bigger than 2,000 mm occupied 42% in the case of single joint set and it showed the well efficiency of pre-splitting blast. In cases of 2~3 parallel joint sets and 2~3 intersecting joint sets are developed on rock surfaces, the rock blocks in the range of 1,000~2,000 mm occupied 43.6% and 35.8%, respectively, and it showed that the efficiency of pre-splitting was decreased. When more than 3 joint sets are randomly developed, however, the rock blocks in the range of 250~500 mm occupied 35% and there was no block bigger than 1,000 mm. This denotes that the blasting with pre-splitting was not effective. The numerical analysis using PFC2D showed that the blast damaged zone in a rock mass could be directly influenced by the pre-splitting. It is, therefore, required to investigate the discontinuity pattern on rock surfaces in advance, when the pre-splitting method is applied to excavate jointed rock slopes and to apply a flexible blating design with a consideration of the joint characteristics.

전방 자유면의 암반 이동에 관한 연구

이기근 ( Ki Keun Lee ),김갑수 ( Gab Soo Kim ),양국정 ( Kuk Jung Yang ),강대우 ( Dae Woo Kang ),허원호 ( Won Ho Hur ) 대한화약발파공학회 2012 화약발파 Vol.30 No.2

발파 시 자유면의 이동은 대상암반의 역학적 특성 및 발파조건, 특히 암반의 불연속면 특성과 폭약의 종류, 장약량, 저항선, 공간격, 공간 또는 열간 기폭시차 및 전색상태 등 여러 가지 변수들에 의해 달라지며, 이는 발파진동의 크기, 폭음 및 파쇄도에 커다란 영향을 미친다. 현재 국내 노천발파 현장의 발파설계는 대부분 인접 보안물건에 대한 안전성을 최우선으로 하고 있으나 대규모 발파가 이루어지는 노천현장에서는 발파 시 자유면의 이동을 분석하여 진동을 제어하고 파쇄도를 향상시키기 위한 최적 조건의 발파 설계를 하는 것은 매우 중요하다. 고속 디지털 동영상 분석을 통하여 발파 후 최초 자유면 암반의 움직임, 전색의 적정성, 발파암의 이동 궤적, 발파암의 이동방향과 속도, 최적의 기폭시스템 분석이 가능하다. 외국에서는 이와 같은 방법이 발파 설계 및 평가를 위한 유용한 도구로 활용되고 있으나 국내에서는 그 연구가 미미하다. 따라서 본 연구는 디지털 고속 동영상 분석에 의한 최적 발파설계 및 평가에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 셰일과 화강암으로 구성된 대규모 노천 발파현장 2개소에서 Emulsion과 ANFO 두 종류 폭약에 대한 암반 파쇄과정을 촬영한 디지털 고속 동영상을 분석하여 자유면 암반의 변위, 이동속도 등을 분석하고 2차원 유한요소 해석 프로그램인 AUTODYN을 사용하여 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 암반에 변위가 발생되는 반응시간, 발파 후 자유면 암반의 이동형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 및 디지털 고속 동영상을 분석한 결과, 암반의 종류에 관계없이 발파공 전면 자유면 암반의 이동형상은 주상 장약부의 중간 부근에서 변위 및 이동속도가 가장 크게 발생되어 가운데 부분이 활처럼 휘어진 형상을 나타내었다. 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 자유면 암반에 변위가 발생되는 반응시간의 경우 Emulsion 폭약이 ANFO보다 폭굉압력 및 폭속이 크고 초기 변위 반응시간이 빠르게 진행되는 것으로 분석되었다. Variables influencing the free face movement due to rock blasting include the physical and mechanical properties, in particular the discontinuity characteristics, explosive type, charge weight, burden, blast-hole spacing, delay time between blast-holes or rows, stemming conditions. These variables also affects the blast vibration, air blast and size of fragmentation. For the design of surface blasting, the priority is given to the safety of nearby buildings. Therefore, blast vibration has to be controlled by analyzing the free face movement at the surface blasting sites and also blasting operation needs to be optimized to improve the fragmentation size. High-speed digital image analysis enables the analyses of the initial movement of free face of rock, stemming optimality, fragment trajectory, face movement direction and velocity as well as the optimal detonator initiation system. Even though The high-speed image analysis technique has been widely used in foreign countries, its applications can hardly be found in Korea. This thesis aims at carrying out a fundamental study for optimizing the blast design and evaluation using the high-speed digital image analysis. A series of experimentation were performed at two large surface blasting sites with the rock type of shale and granite, respectively. Emulsion and ANFO were the explosives used for the study. Based on the digital images analysis, displacement and velocity of the free face were scrutinized along with the analysis fragment size distribution. In addition, AUTODYN, 2-D FEM model, was applied to simulate detonation pressure, detonation velocity, response time for the initiation of the free face movement and face movement shape. The result show that regardless of the rock type, due to the displacement and the movement velocity have the maximum near the center of charged section the free face becomes curved like a bow. Compared with ANFO, the cases with Emulsion result in larger detonation pressure and velocity and faster reaction for the displacement initiation.

분산장약공법을 이용한 도심지 전자발파 시공사례

손영복 ( Young-bok Son ),김갑수 ( Gab-soo Kim ),김재훈 ( Jae-hoon Kim ) 대한화약발파공학회 2016 화약발파 Vol.34 No.3

도심 발파작업에서 주거지에 근접하여 발파작업을 수행하는 경우, 발파공사시 발생하는 진동 및 소음을 최대한 저감시키기 위해 일회 발파규모를 최소화시켜 공사를 진행하게 된다. 이런 경우 발파횟수의 증가로 인하 여 오히려 민원이 증가하여 예정된 공사기간을 맞추지 못하는 경우가 발생하고 있다. 본 사례는 도심 아파트 건설 현장으로서 일반뇌관 사용할 경우 일일 목표 생산량을 충족시키기 위하여 발파횟수를 증가시켜야 하는 단점을 극복하고자, 발파횟수 증가 없이도 일일 발파물량을 증가시킬 수 있는 전자뇌관을 활용한 분산장약 공법을 적용함으로서 효과적으로 민원 감소와 공사기간을 단축시킨 시공사례이다. In case of urban blasting works at near neighbors, the size of one blasting should be minimized to reduce the vibration and noise. However, the complaints is not decreased due to increased numbers of blasting per day so that the period of blasting works become long. This case study is related to urban apartment construction site. In order to overcome the weakness of general detonators which is required many blasting times to meet the day productivity, we have been applied deck-charge blasting method using electronic detonators and then we successfully increased the day productivity with much less blasting times. Hence, we had effectively achieved the declined neighbors’complaints and shortening construction period.

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.

도심지 터파기를 위한 응용발파 시공 사례

김태현 ( Tai Hyun Kim ),박용원 ( Yong Won Park ),조래훈 ( Rae Hun Cho ),김홍율 ( Hong Yool Kim ),정병호 ( Byung Ho Jeong ) 대한화약발파공학회 2016 화약발파 Vol.34 No.2

도심지 암반터파기 작업시 암반을 파쇄 하는 데 있어서 가장 경제적이고 효율적인 방법으로 폭약을 사용한 발파방법이 주로 사용되고 있는데, 이와 같은 발파방법은 발파에 따른 암반의 파쇄 시 진동·소음의 발생 및 비산 등 발파공해의 발생요인으로 인해 보안물건 주변에서 많은 제약을 받고 있는 실정이며, 폭약을 기폭 시켜 주는 뇌관의 종류 및 방법에 따라 일회 발파공수의 제한, 일회 굴착 깊이 제한 등으로 일일 생산량감소에 따른 공사기간 증대에도 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 본 시공사례는 국내에서 가용할 수 있는 뇌관을 선정하여 응용발파방법이 가능하도록 층상장약방법에 의한 발파패턴을 설계하여 도심지 특수구간에 대한 적용가능성을 평가하였다. A drill & blasting method using explosives is the most efficient way to break the rock in the urban projects. However, the blasting method cause vibration, noise and fly-rock as blast pollutions so that blasting wroks are restricted by adjacent structures such as apartment and residence houses. To conduct blasting works at near structures, the numbers of blast-holes a blast and the size of the blast are limited by kinds of detonators and initiation methods. So, the production rate is reduced and the construction period should be increased. Therefore, in this case the deck-charge blasting methods using available detonators in domestic market were designed and evaluated in order to confirm the application possibilities in specific urban sites.