[논문]발파진동 및 발파소음의 측정 및 자료처리

최병희; 류창하

발파진동 및 발파소음의 측정 및 자료처리
Measurements and Data Processing for Blast Vibrations and Air-blasts 원문보기

화약·발파 = Explosives & blasting, v.33 no.3, 2015년, pp.29 - 50

초록
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측정된 지반진동의 최대입자속도 자료에 대한 통계분석을 통해 환산거리 개념에 기초한 안전발파 설계조건식을 구할 수 있다. 국내에서 널리 사용되는 환산거리에는 자승근 환산거리(SRSD)와 삼승근 환산거리(CRSD)의 두 가지가 있다. 하지만 SRSD와는 대조적으로, CRSD의 장약량 함수는 두 회귀식의 유사한 적합도에도 불구하고 두 함수의 교점을 지나면 기하급수적으로 증가하게 된다. 따라서 CRSD의 지나치게 많은 장약량으로 인해 발생할 지도 모를 구조물의 피해를 방지하기 위해 본 논문에서는 CRSD는 어떤 특정한 거리 이내에서만 사용하도록 제한한다. 한편, 진동의 주파수 스펙트럼에 대한 충분한 고려도 없이 PPV로부터 진동레벨(vibration level; VL)을 예측하거나 환산거리에 따라 VL을 추정하려는 시도들이 있다. 이 시도들은 발파공사 과정에서 소음진동관리법을 충족시키려는 목적으로 이루어지는 것으로 보인다. 소음진동관리법은 생활소음과 생활진동을 주로 취급하고 있다. 그러나 원칙적으로 전체 주파수 스펙트럼 상에서는 속도나 가속도 피크치 사이에는 아무런 상관관계도 존재할 수 없다. 따라서 이러한 상관관계나 추정식의 유도작업은 반드시 동일하거나 매우 유사한 주파수 스펙트럼을 지니는 파동들에 한해서 수행되어야 한다. 끝으로, 구조물의 손상은 PPV 수준과 관련이 있는 것으로 알려져 있으므로 구조물에 대한 지반진동 규제기준에서는 주파수대역별 PPV를 사용하는 것이 바람직하다고 본다.

Abstract ▼ AI-Helper

Safe blast criteria based on the concept of scaled distances can be obtained from the statistical analysis on measured peak particle velocity data of blast vibrations. Two types of scaled distance widely used in Korea are the square root scaled distance (SRSD) and cube root scaled distance (CRSD). In contrast to SRSD scheme, however, the function of maximum charge per delay for CRSD increases without bound after the intersection point of these two functions despite of the similar goodness of fits. To prevent structural damage that may be caused by the excessive charge in the case of CRSD, it is suggested that CRSD be used within a specified distance slightly beyond the intersection point. On the other hand, there are several attempts that predict vibration level(VL) from the peak particle velocity(PPV) or estimate VL based on the scaled distances without considering their frequency spectra. It appears that these attempts are conducted in blasting contracts only for the purpose of satisfying the environment-related law, which mainly deals with the annoyance aspects of noises and vibrations in human life. But, in principle there could no correlation between peaks of velocity and acceleration over entire frequency spectrum. Therefore, such correlations or estimations should be conducted only between the waves with the same or very similar frequency spectra. Finally, it is a known fact that structural damage due to ground vibration is related to PPV level, the safety level criteria for structures should be defined by allowable PPV levels together with their zero crossing frequencies (ZCF).

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	광의와 협의의 발파진동은 각각 무엇인가?	발파진동(blast vibration)이란 용어는 광의와 협의의 두 가지 의미로 해석할 수 있다. 광의의 발파진동이란 “발파로 인하여 발생하는 모든 진동”을 의미하며, 여기에는 대표적으로 땅의 떨림인 지반진동(ground vibration)과 공기의 떨림인 발파소음(air blast)이 있다. 아울러 지반진동이나 발파소음으로 인하여 집이나 찬장의 접시 등이 떨리는 2차, 3차 등의 진동들도 모두 광의의 발파진동에 포함된다. 협의의 발파진동이란 “발파로 인하여 발생하는 지반진동”, 즉 땅의 떨림만을 지칭하는 용어이다. 본 논문에서 발파진동이라 하면 이 협의의 발파진동(지반진동)을 뜻하며, 문맥상 혼동이 없을 때는 간단히 “진동”으로 표기한다.
	발파공해 내지 발파재해의 주요 원인은 무엇인가?	발파공해 내지 발파재해의 주요 원인으로는 (i) 발파진동, (ⅱ) 발파소음, (ⅲ) 파쇄암의 비산 등을 들 수 있다. 이들은 발파장소 부근의 민가나 건물, 터널, 암사면 구조물 등에 피해를 주거나 시설물의 오작동을 일으키기도 하며, 때로는 인명피해를 가져오기도 한다.
	생활진동 및 생활소음은 무엇인가?	한편, 발파와는 별도로 사람들의 일상생활에서 발생하는 여타의 진동과 소음을 생활진동 및 생활소음이라 한다. 예를 들어, 달리는 차동차가 일으키는 지반진동은 생활진동, 그 소음은 생활소음이 된다.

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