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화약발파 update

Explosives and Blasting

  • : 대한화약발파공학회
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  • : 1229-9073
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수록정보
수록범위 : 2권1호(1974)~37권3호(2019) |수록논문 수 : 790
화약발파
37권3호(2019년 09월) 수록논문
최근 권호 논문
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KCI후보

1강체 기둥의 단순 해석 모델에서의 폭발 하중 비교

저자 : 박훈 ( Hoon Park )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 1-12 (12 pages)

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폭발 해석 모델의 해석 방법은 직접적 해석과 간접적 해석으로 구별되며, 간접적 해석으로는 반경험적 해석 방법과 수치 해석적 방법으로 나뉜다. 본 연구에서는 반경험적 모델 해석의 프로그램인 ELS 폭발 해석 프로그램의 적용성을 평가하기 위해, 단순 해석 모델을 선정하고 다양한 반경험적 해석 프로그램인 AT-Blast, RC-Blast와 Kinney와 Graham의 경험식을 이용하여 자유 공중 폭발과 지표면 폭발에서의 폭발 하중 특성을 검토하였다. 단순 해석 모델에 대해 환산거리와 입사각에 대한 폭발 압력을 해석한 결과, 자유 공중 폭발 해석에서 환산거리의 범위는 0.3∼0.461m/kg1/3이고, 지표면 폭발 해석에서 환산거리의 범위는 0.378∼0.581m/kg1/3일 때 적합한 해석을 수행할 수 있으며, 입사각의 경우에는 45° 이내에서 해석한 결과가 적합한 것으로 판단된다.


The analysis methods of blast analysis models are classified into direct analysis and indirect analysis, and the latter is divided into semi-empirical and numerical analysis methods. In order to evaluate the applicability of the ELS blast analysis program, which is a program for analyzing the semi-empirical models, this study selected a simplified analytical model and examined the blast load characteristics of free-air burst explosion and surface burst explosion by using AT-Blast, RC-Blast, and Kinney and Graham's empirical equations, which are the semi-empirical analysis programs. As a result of analyzing the explosion pressure for the scaled distance and the incidence angle for the simplified analytical model, an appropriate analysis can be performed when the range of the scaled distance in the free-air burst explosion analysis was 0.3∼0.461 and when the range of the scaled distance in the surface burst explosion analysis was 0.378∼0.581. In terms of the incidence angle, the results analyzed within 45° were considered to be appropriate.

KCI후보

2MM-ALE 유한요소 시뮬레이션을 이용한 수중 어뢰폭발에서의 최악파편의 종단속도 추정

저자 : 최병희 ( Byung-hee Choi ) , 류창하 ( Chang-ha Ryu )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 13-24 (12 pages)

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본 논문은 명시적 유한요소 해석을 이용하여 군함이나 수상함 아래의 수중에서 어뢰가 폭발할 때의 파편들의 거동을 조사하기 위하여 작성되었다. 본 연구에서는 LS-DYNA에서 라그랑주-오일러 (ALE) 접근법이라 불리는 유체-구조물 상호작용(FSI) 기법을 적용하여 어뢰파편과 선체의 응답을 관찰하였다. 오일러 모델은 공기, 물, 폭약으로 구성되며, 라그랑주 모델은 파편과 선체로 이루어져 있다. 본 모델링의 핵심은 최악파편이 어뢰로부터 가까운 곳(4.5 m)에 위치한 선체에 파공을 일으킬 수 있는지 여부를 파악하는 데 있다. 시뮬레이션은 별도의 두 단계로 수행되었다. 첫 번째의 예비해석에서는 팽창하는 어뢰의 외피가 찢어지는 데 폭약에너지의 30%가 소모된다는 가정 하에 수중폭발 시의 파편속도에 대해 잘 알려져 있는 실험결과를 토대로 최악파편의 초기속도를 결정하였다. 두 번째의 총괄해석에서는 최악파편이 선체에 부딪치기 직전에 보일 것으로 예상되는 파편의 종단속도를 찾고자 하였다. 그 결과, 주어진 조건 하에서 최악파편의 초기속도는 매우 빠른 것으로 나타났다(400 및 1000m/s). 하지만 충돌이 발생할 때의 파편과 선체 간의 속도차이는 불과 4 m/s 정도로 매우 작았다. 이 결과는 물에 의한 큰 항력의 영향도 있지만 선체에 부여한 비파괴 조건도 영향을 끼쳤을 것으로 보인다. 하지만 적어도 본 논문에서 가정한 해석조건 하에서는 최악파편의 느린 상대속도로 인하여 선체에 파공이 발생하기는 어려운 것으로 나타났다.


This paper was prepared to investigate the behavior of fragments in underwater torpedo explosion beneath a frigate or surface ship by using an explicit finite element analysis. In this study, a fluid-structure interaction (FSI) methodology, called the multi-material arbitrary Lagrangian-Eulerian (MM-ALE) approach in LS-DYNA, was employed to obtain the responses of the torpedo fragments and frigate hull to the explosion. The Euler models for the analysis were comprised of air, water, and explosive, while the Lagrange models consisted of the fragment and the hull. The focus of this modeling was to examine whether a worst-case fragment could penetrate the frigate hull located close (4.5 m) to the exploding torpedo. The simulation was performed in two separate steps. At first, with the assumption that the expanding skin of the torpedo had been torn apart by consuming 30% of the explosive energy, the initial velocity of the worst-case fragment was sought based on a well-known experimental result concerning the fragment velocity in underwater bomb explosion. Then, the terminal velocity of the worst-case fragment that is expected to occur before the fragment hit the frigate hull was sought in the second step. Under the given conditions, the possible initial velocities of the worst-case fragment were found to be very fast (400 and 1000 m/s). But, the velocity difference between the fragment and the hull was merely 4 m/s at the instant of collision. This result was likely to be due to both the tremendous drag force exerted by the water and the non-failure condition given to the frigate hull. Anyway, at least under the given conditions, it is thought that the worst-case fragment seldom penetrate the frigate hull because there is no significant velocity difference between them.

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3최외곽공 주변암반의 발파굴착 손상영역 저감에 관한 수치해석적 연구

저자 : 박세웅 ( Se-woong Park ) , 오세욱 ( Se-wook Oh ) , 민경조 ( Gyeong-jo Min ) , Daisuke Fukuda , 조상호 ( Sang-ho Cho )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 25-33 (9 pages)

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지하광산의 갱내 굴착 과정에서 폭약을 사용하여 발파하는 경우, 최외곽공의 폭력을 조절하여 외부 암반의 손상도 감소와 원활한 파단면을 형성하는 작업은 종업자의 안전 및 작업능률을 향상시키는 결과를 가져올 수 있다. 본 연구는 2차원의 동적파괴과정해석기법인 DFPA-2D 코드를 사용하여 단일 장약공에서 발파 시, 장약공의 직경과 디커플링 지수에 따라 생성되는 균열손상범위를 수치해석적으로 확인하였고 Sweden의 발파손상영역 경험식을 이용하여 암반손상범위를 예측하고 DFPA 해석결과와 비교하였다. 추가로 DFPA코드를 지하채광발파의 최외곽공 발파균열예측에 적용하여 파단면형성 및 발파손상발생 메커니즘에 대하여 검토하였다.


Controlling the blast-induced damage zone(BDZ) in mining excavation is a significant issue for the safety of employees and the maintenance of facilities. Numerous studies have been conducted to accurately predict the BDZ in underground mining. This study employed the dynamic fracture process analysis (DFPA) to estimate the BDZ from a single hole blasting. The estimated BDZ were compared with the results obtained by Swedish empirical equation. The DFPA was also used to investigate the control mechanism of BDZ and fracture plane formation around perimeter holes for underground mining blasting.

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4HiTRONIC-II 전자뇌관 해외현장 적용 기술사례

저자 : 이동희 ( Dong-hee Lee ) , 정민수 ( Min-su Jeong ) , 황남순 ( Nam-sun Hwang ) , 김태현 ( Tae-hyun Kim )

발행기관 : 대한화약발파공학회 간행물 : 화약발파 37권 3호 발행 연도 : 2019 페이지 : pp. 34-42 (9 pages)

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여러 가지 Type의 다양한 작업방식으로 사용이 가능한 전자뇌관 시스템이 개발되어 실용화되었다. 새롭게 개발된 HEBS (Hanwha Electronic Blasting System) II 장비는 Scanning, Logging 및 Tagging의 3가지 모드에서 작업이 가능하도록 기능 구현이 되어있으며, 현장 여건에 적합한 기능을 선택하면 된다. 금번 시험발파에서는 기존 비전기뇌관 사용 시와 비교하여 발파진동, 파쇄입도, Digging time 개선사항과 전자뇌관의 대표적인 작업방법인 Scanning 모드, Logging 모드, Tagging 모드의 작업 효율성을 동일현장에서 비교하였다. 발파진동은 약 45%, 파쇄 입도는 약 31%가 감소하였으며, Digging time도 약 13%가 감소되는 것으로 나타났다. 이 결과는 새로운 시스템이 현장의 작업조건 하에서도 Scanning 모드와 Logging 모드, Tagging모드를 불문하고 공히 우수한 작업 효율성을 지니고 있음을 말해준다.


An electronic initiation system that can support various types of field blasting works has been developed and put into practice. The newly developed equipment called Hanwha Electronic Blasting System (HEBS) II has three basic operation modes of scanning, logging, and tagging, among which the blaster can choose the most suitable one for the specific site conditions. In the present study, the work efficiency of the system in the scanning, logging and tagging modes was compared with that of the previous non-electric detonator. The results were estimated based on the aspects of the ground vibration, fragmentation, and digging time. It was found that the ground vibration, fragmentation, and digging time of the new system were decreased by about 45%, 31%, and 13%, respectively, with respect to the previous system. This result confirms that the new system is very efficient in the scanning, logging and tagging modes under the field conditions.

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