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수치해석을 통한 화약류 간이저장소의 방폭성 및 구조인자 평가연구
Evaluation Study of Blast Resistance and Structural Factors in the Explosive Simple Storage by Numerical Analysis 원문보기

터널과 지하공간: 한국암반공학회지 = Tunnel and underground space, v.32 no.2, 2022년, pp.160 - 172  

정승원 (특수법인 총포화약안전기술협회 화약안전처) ,  김정규 (전남대학교 에너지자원공학과) ,  김준하 (전남대학교 에너지자원공학과) ,  김남수 ((주)NSB 나우이엔씨) ,  김종관 (전남대학교 에너지자원공학과)

초록
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현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 이유로 간이저장소 내부 폭발 시 2차 피해에 대한 우려가 있어 현재의 기준에 대한 재검증이 필요하다. 본 연구에서는 간이저장소 내부에서 TNT 15 kg 폭발을 가정하여 강건설계 실험설계법 및 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과를 토대로 동일 시간 조건에 발생하는 구조물의 변위를 분석하였으며 이를 통해 기여도 평가를 실시하였다. 기여도 평가 결과 콘크리트 두께가 가장 기여도가 높은 것으로 파악되었으며, 콘크리트 강도 및 철근 배열의 경우 콘크리트 두께에 비하여 낮은 수준의 기여도를 보였다. 철근 직경의 경우 구조물 변위에 대한 기여도가 현저히 낮은 것으로 파악되었다. 또한 현재 적용되고 있는 간이저장소에 대한 구조기준은 방폭성능이 부족하여 새로운 설계기준을 제시할 필요가 있었으며 이를 위해 추후 해석 및 실제 실험에 적용할 설계 인자를 선정하였다. 콘크리트 두께의 경우 발생 변위의 양상을 고려하여 15 cm, 콘크리트 강도는 입구 배출 압력을 고려하여 일반 콘크리트, 철근 배열은 발생 변위의 평균이 가장 작은 인자, 철근 직경의 경우 발생 변위의 차이가 낮아 경제성을 고려하여 가장 작은 수준의 인자를 설계변수로서 선정하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The design regulations for simple explosive storage in Korea only stipulate standards for the materials and thickness of the wall of the structure because the amount of explosives that can be stored is small. There is concern about secondary damage during an internal explosion in a simple storage fa...

주제어

#화약류 간이저장소   #수치해석   #강건설계   #기여도 평가   #안정성 평가  

표/그림 (14)

참고문헌 (14)

  1. 경찰청, 2021a, 총포.도검.화약류 등의 안전관리에 관한 법률. 

  2. 경찰청, 2021b, 총포.도검.화약류 등의 안전관리에 관한 법률 시행령. 

  3. 고영훈, 정승원, 양형식, 2018, 디커플링 조건 및 폴리머 겔 적용에 따른 발파공 발파위력 영향에 관한 수치해석 연구, 화약.발파(대한화약발파공학회지), Vol. 36, No. 2, pp. 1~9. 

  4. 김한수, 안효승, 2014, 철근콘크리트 건물의 폭발하중에 의한 연쇄붕괴 해석을 위한 침식 기준, 콘크리트학회 논문집(한국콘크리트학회), Vol. 26, No. 3, pp. 335~342. 

  5. 김호성, 양형식, 임균택, 전태준, 정창복, 1992, 강건설계를 이용한 품질공학, 민영사, pp. 305. 

  6. 박재원, 윤성환, 박대효, 2011, 병렬과 영역분할을 이용한 폭발하중을 받는 철근콘크리트패널의 해석, 한국전산구조공학회 논문집(한국전산구조공학회), Vol. 24, No. 4, pp. 365~373. 

  7. 양형식, 2013, 강건설계를 이용한 스웨덴식 벤치발파의 설계 인자 분석, 화약.발파(대한화약발파공학회지), Vol. 31, No. 2, pp. 1~5. 

  8. 우진호, 나원배, 김헌태, 2009, 아치형 해저 케이블 보호 구조물의 앵커 충돌 수치 시뮬레이션, 한국해양공학회지, Vol. 23, No. 1, pp. 96~103. 

    원문보기 상세보기

  9. 지훈, 문세훈, 정진웅, 성승훈, 유양선, 2018, 내부폭발 시 철근콘크리트 구조물 거동에 대한 전산수치해석과 실험적 검증, 한국시뮬레이션학회 논문지, Vol. 27, No. 1, pp. 101~109. 

    원문보기 상세보기

  10. Hansson, H., 2011, Warhead pentration in concrete protective structures, Licentiate Thesis Stockholm. 

  11. Razaqpur, A.G., Tolba, A., and Contestabile, E., 2007, Blast Loading Response of Reinforced Concrete Panels Reinforced with Externally Bonded GFRP Laminates, Compostes Part B : Engineering, Vol. 38, Issues. 5-6, pp. 535~546. 

  12. Riedel, W., 2000, Beton unter dynamishen lasten, Meso- und makromechanishe modelle und ihre parameter, EMI-Bericht 6/00, Freiburg. 

  13. Riedel, W., Kawai, N., and Kondo, K., 2009, Numerical Assessment for Impact Strength Measurements in Concrete Materials, International Journal of Impact Engineering, 36: 283-293, 10.1016/j.ijimpeng.2007.12.012. 

    상세보기 crossref

  14. Riedel, W., Thomas, K., Hiermaier, S., and Schmolinske, E., 1999, Penetration of Reinfored Concrete by BETA-B-500 Numerical Analysis using a New Macroscopic Concrete Model for Hydrocodes 9th International Symposium on the Interaction of the Effects of Munitions with Structures Berlin-Strausberg, Germany, 315-322. 

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