[표지] 1
제출문 3
요약문 4
Executive Summary 6
목차 9
제1장 서론 15
1. 대상기술의 개요 15
2. 기술개발의 필요성 및 목적 17
2.1. 기존기술 문제 17
2.2. 기존기술과의 차이 19
2.3. 개발기술 핵심가치 20
2.4. 연구 목표 21
3. 발파전색기술 국내·외 현황 22
3.1. 국내현황 22
3.2. 국외현황 23
3.3. 사업성 분석 24
제2장 연구 수행방법 및 체계 30
1. 수행체계 30
1.1. WBS 이행의 적절성 32
2. 추진내용 및 방법 33
2.1. 1차년도 연구결과 요약 34
2.2. 정량적 연구성과 37
제3장 연구 추진내용 및 결과 38
1. 스마트스템 시제품 기초물성 개선 38
1.1. 아밀로스와 아밀로펙틴의 세균번식에 의한 변질 방지 38
1.2. 혼합재료의 분리현상 개선 39
1.3. 동결점 조정 41
1.4. 고속충격 상태에서 전단농화현상 발현 검증을 위한 레오미터 시험 42
2. 트라우즐 연주시험을 통한 개발 전색재 발파위력 제고 분석 45
2.1. 적용전색 재료 및 트라우즐 연주시험 45
2.2. AUTODYN 수치해석 58
2.3. 트라우즐 연주시험 결론 64
3. 전색재료의 분출저항 성능평가 65
3.1. 콘크리트 블록 축소모형 실험개요 65
3.2. 콘크리트 시료 물성시험 67
3.3. 콘크리트 축소모형 발파 실험 69
3.4. 수치해석 79
3.5. 결론 85
4. 누두공 발파 실험 86
제4장 결론 92
제5장 활용방안 및 기대효과 95
1. 활용방안 95
2. 기대효과 96
참고문헌 100
서지자료 101
Bibliographic Data 102
판권기 103
표 1.1. 유사 관련기술 국내 현황 22
표 1.2. 전색재 관련산업, 판매재료, 주요 시장국가 25
표 1.3. 시판용 전색재&플러그 장치 종류 및 개발국가 26
표 3.1. 방부재 사용 후 재료의 상태 관찰결과 38
표 3.2. 개선 후 재료의 분리상태 관찰결과 40
표 3.3. 부동제 사용 후 냉동시험 관찰결과 41
표 3.4. 시험결과 점도증가율 43
표 3.5. 비교용 전색재료 물리적 성질 45
표 3.6. 2D / 3D image correlation systems 비교 49
표 3.7. 트라우즐 연주시험 결과 51
표 3.8. 3D-DIC 시스템을 이용한 연주블록 표면변형 측정결과 52
표 3.9. 전색재 입력물성 58
표 3.10. 연주블록 입력물성 59
표 3.11. 사용폭약 물성 59
표 3.12. AUTODYN 연주블록 모델 발파공 확장결과 60
표 3.13. 상사법칙 66
표 3.14. 발파설계 제원과 축소모형 축소율 66
표 3.15. 공시체 설계 조건 67
표 3.16. 기초물성평가를 위한 콘크리트 공시체의 규격 67
표 3.17. 탄성파속도 측정 결과 68
표 3.18. 콘크리트 블록 설계 기준 69
표 3.19. 콘크리트 블록 설계 제원 70
표 3.20. 발파 설계 조건 76
표 3.20. 전색재 분출저항 평가 76
표 3.21. 균열 및 파쇄 평가 77
표 3.22. 시험 발파 설계 86
표 3.23. 사진분석결과 88
표 3.24. 잔류공 길이 89
표 3.25. 누두공 스캐닝 결과 91
그림 1.1. 발파전색 설명도 15
그림 1.2. 개발기술 목표 16
그림 1.3. 개발기술의 우수성 16
그림 1.4. 일반적인 발파 전색재료 17
그림 1.5. 발파 공발(blowing out) 및 전색물질 흡출에 따른 발파효율저하 18
그림 1.6. 발파실패 18
그림 1.7. 발파 비산(fly rocks) 및 안전사고 18
그림 1.8. 개발기술의 특징 19
그림 1.9. 개발기술의 핵심가치 20
그림 1.10. DRYSHOT 개념도 23
그림 1.11. 전색재&장치 지역별 Market share 24
그림 1.12. 전색재료별 Market share 25
그림 1.13. 개발기술의 독창성 및 우수성 27
그림 1.14. 공내 고속 충격파 응답형 전단농화유체를 이용한 발파전색 기술 28
그림 1.15. 전세계 주요 수요지역 29
그림 2.1. 전체 연구내용 요약 34
그림 2.2. 전색재료 개발을 위한 물성실험 수행 34
그림 2.3. 트라우즐 연주시험을 통한 전색재료 성능 평가 35
그림 2.4. 콘크리트블록 발파시험을 통한 분출저항 성능 평가 35
그림 2.5. 콘크리트 블록 발파실험을 통한 분출저항 성능평가 36
그림 2.6. 실규모 발파시험(추가성과) 36
그림 3.1. 방부재 사용 후 재료의 상태 관찰결과 39
그림 3.2. 개선 후 재료의 분리상태 40
그림 3.3. 동결시험 후 재료의 상태 41
그림 3.4. 시험장치 및 스펙 42
그림 3.5. 콘플레이트 와 표준용액 1037cP 유변물성시험 42
그림 3.6. 레오미터 점도 시험결과 그래프 43
그림 3.7. 베이스와 분산매 변화에 따른 시험결과 그래프 44
그림 3.8. 비교용 전색재료 입도분포 46
그림 3.9. 트라우즐 연주시험 개요 47
그림 3.10. 변형 전의 이미지와 변형 후 대상(또는 변형된) 이미지 정합 및 상관 48
그림 3.11. 3D-DIC 시스템을 활용한 트라우즐 연주블록 변형측정 48
그림 3.12. 트라우즐 연주블록 3차원 재구성 49
그림 3.13. 연주블록 섹션 구성 50
그림 3.14. 연주블록 요소구성 및 변형계산 51
그림 3.15. 3D-DIC 측정포인트 53
그림 3.16. 3D-DIC 포인트 별 연주블록 시간에 따른 변형 54
그림 3.17. 3차원 변위측정 결과(모래전색) 55
그림 3.18. 3차원 변위측정 결과(골재전색) 55
그림 3.19. 3차원 변위측정 결과(스마트스템) 56
그림 3.20. 기폭초기 약실 단면변위 56
그림 3.21. 기폭초기 연주블록 중간부분 반경변위 57
그림 3.22. 기폭초기 연주블록 발파공 공저부분 반경변위 57
그림 3.23. AUTODYN 해석모델 59
그림 3.24. 전색재료 별 연주블록 발파 공 확장결과 61
그림 3.25. 연주블록 초기 압력분포(time 0.1 ~ 0.15.ms_모래전색). 62
그림 3.26. 연주블록 초기 압력분포(time 0.1 ~ 0.15.ms_골재전색). 62
그림 3.27. 연주블록 초기 압력분포(time 0.1 ~ 0.15.ms_스마트스템). 63
그림 3.28. 기폭 후 전색재료 분출해석 결과 63
그림 3.29. 공시체 제작과정 및 제작된 공시체 67
그림 3.30. 탄성파속도 측정 68
그림 3.31. 콘크리트 블록 발파 설계(본 발파용) 70
그림 3.32. 콘크리트 블록 발파 설계(시험 발파용) 71
그림 3.33. 거푸집 제작 71
그림 3.34. 콘크리트 블록 제작과정 72
그림 3.35. 발파시험 평가용 3차원 고속카메라 DIC 시스템 74
그림 3.36. 장약 과정 75
그림 3.37. 콘크리트 축소모형 발파 후 파쇄 및 균열형태 77
그림 3.38. 콘크리트 축소모형 3D-DIC 측정결과 78
그림 3.39. 3D 해석 모델 79
그림 3.40. 시간별 압력 전파-STF 80
그림 3.41. 시간별 압력 전파-모래 81
그림 3.42. 시간별 damage 전파-STF 82
그림 3.43. 시간별 damage 전파-모래 83
그림 3.44. 전색재 분출 압력 그래프 84
그림 3.45. 파쇄 면적 비교결과 84
그림 3.46. 장약 상세도 87
그림 3.47. 회귀분석결과 그래프 88
그림 3.48. 잔류공 측정 89
그림 3.49. 누두공 스캐닝 90
그림 3.49. 누두공 면적 90
그림 5.1. 터널발파 활용예시 95
그림 5.2. 노천발파 활용예시 96
그림 5.3. 기술적 파급효과 97
그림 5.4. 연간 발파시장 규모 97
그림 5.5. 공사비 절감 설계예시 98