암 발 파  관 리 지 침

2003. 2

부산∼울산 사업소

Ⅰ. 화약류 사용절차 및 방법

1. 발파 기술의 발전

가. 화 약

□ 17C      : 화약을 이용하여 암반을 파쇄하는 발파공법 적용

□ 1635년   : 스웨덴 Nasa 은산에서 암석에 균열 발생시켜 불을 붙인 후 가열한

후 찬물을 채워서 암석 내부 응력 변화 → 균열부에 천공하여 화약

이용 암석 파쇄

□ 1864년   : Alfred Nobel이 액체 니트로 글리세린을 기제로 한 오일제조 개시

수년후 니트로 글리세린을 흡습시킨 속도가 높은 포장형 폭약 발명

□ 1866년경 : 다이너마이트 사용(알프스 관통터널)

나. 뇌 관

□ 18C      : 전기 뇌관 발명(미국 Benjamin Franklim)

다. 우리나라의 화약 및 뇌관 도입

□ 1935년   : 홍남에 최초의 화약공장 설립

□ 1952년   : (주)한화 인천공장 건립

□ 1993년   : 고려화약(주) → 비전기 뇌관 도입

2. 발파 작업 계획

가. 발파작업 흐름도

화약류 사용허가 절차 확인 및 화약주임 선정
시험 발파 계획서 작성
화약류 및 화공의 선택
화약류 사용 허가 취득
발파 방법 결정
시험 발파 및 진동·폭음 계측
발파에 따른 환경영향평가 확인 후 안전대책 수립 (※ 전문기술사에 의한 안전관리 등 검토)
화약류 운반 및 본 발파 작업 시행

나. 발파작업에 따른 관할 경찰서와의 업무 흐름도

처리경로 (접수후 7일 이내)						일반적인 상황 (위험도가 적은 현장의 경우)	특수한 상황 (안전사고 및 민원발생이 우려되는 곳)
						1. 월 2톤 이상 사용현장:1급 선임, 월50□이상 2톤미만 사용현장:2급선임, 월50□ 미만이나 6월이상 장기사용 현장:3급선임 2. 화약류 사용허가 신청서, 사용계획서, 저장소 설치 허가증 사본 등 작성, 제출 3. 경찰서 민원실 경우 방범 지도계 접수 4. 화약 허가 담당자 및 관련 전문가 동승 현장답사, 검토 5. 방범 과장 경유, 경찰서장 결재 6. 협회비 납부후 허가증 수령 (시행령 제78조 제1항 : 사용량 1□당 5원) 7. 드릴 및 화약 수령하여 발파 작업 수행	2. 관할 경찰서장의 판단에 따 라 화약류사용허가신청(사 용계획서)에 안전진단,기술 검토의견서, 발파설계, 발파 환경영향평가 중 필요서류를 첨부 4. 관할 경찰서장의 판단에 따라 관련전문가(총포화약안전기술 협회 안전진단담당자,기술사 사무소를 개설, 등록한 화약류 관리기술사, 토목시공기술사, 건설안전기술사)동승, 자문 8. 시공사 혹은 관할 경찰서장의 판단에 따라 공인 기술사(사 무소등록기술사)에게 발파 소음 진동 측정 관리 의뢰
	화약류 관리 보안책임자 선임 및 공사준비 완료
	관할 경찰서 접수 (방범 지도계)
		현장답사등 확인 검토

※ 허가기간 : 대부분 3개월~1년으로 하며 재허가 받아야 함.

3. 화약류 사용 절차

가. 화약류 사용 절차

허가신청서		관할경찰서 보고		화약류 사용허가증 발급
		회사 통보		화약류 양수허가증 발급

	화약공급처에 화약 양수허가증 사본제출		화약류 운반신고 및 운반필증 수령 (공급처:관할경찰서)		화약류 운반 신고필증 반납 (공사관할 경찰서)

	화약류 출납 대장 및 화약고에 수령량 기재			· 일일발파 계획서 작성 · 발파 보안일지 작성 · 발파 교육일지 작성

	매월말 사용보고서 작성 관할 경찰서 제출		사용허가 기간 만료시 재사용 허가 신청 (관할 경찰서)

※ 참 고

1. 화약류 발파진동 및 소음측정 결과치를 도출(시험발파) : 화약류 기술사

및 화약 안전협회 의뢰

2. 화약 취급소는 일일 사용량 300□당 1개소 설치, 600□이내는 2개소 설치

하여 현황판을 비치하고 매일 기록

3. 화약 수령후 우천이나 기타 다른 사유로 발파 불능시는 일일 공급 화약고에

반납

4. 도심지나 주거지역에 민원발생 예상지역에는 발파시 필히 소음 및 진동을 계측

하여 결과치를 기입, 보관하고 법정 기준을 초과하여서는 안됨.

나. 화약류 사용허가 절차(총포·도검·화약류 단속법 제18조)

처 리 경 로 (접수후 7일이내 처리)			일반적인 상황 (위험도가 적은 현장의 경우)	특 수 한 상 황 (안전사고 및 민원발생이 우려되는 곳)
	화약류관리보안책임자선임 및 공사준비 완료		1. 월 2ton이상 사용현장 → 1급선임 월50kg이상 2ton미만 사용 현장 → 2급선임
	□
	허가신청서 작성 (관할화약판매상협조)		2. 화약류사용허가신청서, 사용계획서, 취급소설치허가증사본 등 작성 제출	2. 경찰서장의 판단에 따라 화약류사용허가신청서(사용계획서)에 안전진단,기술검토의견서,발파설계,발파환경영향평가서 중 필요 서류를 첨부
	□
	관할경찰서 접수 (방법지도계)		3. 경찰서 민원실 경유 방범지도계 접수
	□
	현장답사 및 확인검토		4. 화약허가 담당자 및 관련 전문가 합동 현장답사, 검토	4. 경찰서장의 판단에 따라 관련전문가(총포화약안전기술협회 안전진단 담당자, 기술사사무소를 개설등록한 화약류관리기술사, 토목시공기술사, 건설안전기술사) 자문
	□
	결 재		5. 방범과장 경유 경찰서장 결재
	□
	화약류사용허가증교부		6. 허가증 수령
	□
	발 파 작 업 착 수		7. 드릴 및 화약수령하여 발파 작업수행	8. 시공사 혹은 경찰서장의 판단에 따라 공인기술사(사무소개설등록기술사)에게 발파소음진동 측정관리의뢰

다. 화약 운반 절차

화약사용자 직접		화약사용자 직접		화약사용자 직접
서류 : 운반신고서		서류 : 1. 인수금작성 2. 운반신고필증 확인
제출 : 화약고 소재지 관할경찰서 방범지 도계(화약담당자)				화 약 수 령
		제출 : 화약인수 예정 화약고

※ 운반개시 1일전 또는

4시간전

	화약사용자 또는 자격증 소지자			화약사용자 또는 자격증 소지자			발파작업
	화 약 운 반			현장도착
					현장도착 동시에 행함
				화약사용자 관할파출소				발파작업후 화약과 뇌관이 남을 경우
				운반 신고 필증 반납
		반 납
		화약류사용자 또는 법적으로 적임자 ※ 인수증에 화약량 및 뇌관 기재후 반납

※ 1. 이것은 관할시도 경찰청에 따라 약간 다를 수 있음.

2. 화약 사용자는 화약류 관리 기사를 의미함.

□ 화약류 운반에 따른 관련 법규

① 총포·도검·화약류 단속법 제18조(화약류의 사용)

② 총포·도검·화약류 시행령 제26조(화약류 운반)

③ 총포·도검·화약류 시행령 제51조(운반 방법)

④ 총포·도검·화약류 시행령 제51조(운반 표시)

⑤ 총포·도검·화약류 시행령 제52조(운반 책임자 유의사항)

⑥ 총포·도검·화약류 시행규칙 제38조(운반 신고)

⑦ 총포·도검·화약류 시행규칙 제39조(신고필증)

⑧ 총포·도검·화약류 시행규칙 제40조(신고필증 반납)

□ 운반에 따른 유의사항

① 운반표시 : 주간에는 가로50□, 세로35□ 이상의 붉은색 바탕에 □화□라고       희게 쓴 표지를 앞뒤와 양옆에 보기 쉬운 곳에 붙임.

② 운반신고 : 운반신고서를 특별한 사정이 없는 한 운반 개시 4시간 전까지      발송지를 관할 경찰서에 제출

③ 운    반 : 적재방법, 운반방법, 경로, 표지등에 관하여 신고필증에 기재된 지시에 따름.

□ 사용지가 2개소 이상일 경우에는 사용지를 관할하는 경찰서장에게 제출하여야 하며

신청서를 접수한 경찰서장은 주된 관할 경찰서의 협의를 거쳐 허가를 결정하고

그 허가사항을 통보

라. 화약류 사용허가 신청 구비서류(관할 경찰서에 따라 차이가 있음)

1) 화약류 사용 신청서

2) 화약류 양수 허가 신청서

3) 화약류 관리 보안 책임자 신고서

4) 화약류 취급 책임자 선임 승낙서

5) 화약류 관리 보안 책임자 면허 사본

6) 화약류 사용 각서

7) 화약류 사용 계획서①

8) 화약류 사용 계획서②

9) 화약류 일일 공급 계획서

10) 화약류 양수 허가증

11) 화약류 저장소 설치 허가증

12) 화약류 운반 신고서

13) 화약류 운반 신고필증

14) 화약류 출납부 표지

15) 화약류 출납부

16) 발파 보안 일지

17) 일일 발파 계획서

18) 월중 화약류 사용 상황 보고서

□ 그 밖의 서류

1) 현장 위치 약도

2) 시공계약서 사본

3) 사업자 등록 사본

4) 건설 면허증 사본

5) 화약류 취급소 설치 사진

6) 현장 전경 사진

7) 화약류 발파 진동 및 소음 측정 결과서(시험발파)

※ 단, 도심지 또는 주거지역에 한함.

4. 화약류의 성능 및 국내 화약류

가. 화약과 폭약의 구분

□ 화 약 : 폭발속도가 느리며 그 속도가 2,000m/sec 이하

(예 : 흑색화약, 무연화약)

□ 폭 약 : 폭발속도가 빠르며 그 속도가  2,000m/sec 이상

(예 : ANFO, Dynamite, T.N.T, Slurry, Emulsion 등)

나. 화약의 발달

흑색화약
Dynamite			Alfred Nobel(1866년)
ANFO			Akre(1955년)
Slurry			M.A. Cook(1960년)
Emulsion			Dupont 社(1980년)

※ 함수폭약은 Slurry와 Emulsion임.

다. 화약류 성능의 주안점

□ 폭파 효과                    □ 취급상의 안전성

□ 기폭 감도와 폭굉 안정성      □ 저장성

□ 순폭성                       □ 폭약의 비중

□ 내수성

1) 폭파효과 : 어떤 조건하에서 어떤 양의 일을 하는 폭파능력

→ 국내에는 능력 검증기관 전무 → 생산업체에서 제시한

폭약능력으로 평가

□ 영향요소

- 가스의 온도

- 가스량

- 가스압

- 폭굉 속도

□ 경험적으로		충격파의 전파속도가 큰 형태의 암반 : 고폭속 폭약 유리
		연암이나 크랙이 많은 암반 : 저폭속의 가스량 많은 폭약 유리

2) 취급 안전성

□ 경찰청으로부터 인가받기전에 반드시 각종 시험 확인

□ 시험방법		낙추시험법 : 어느 일정 높이에서 쇠뭉치를 떨어뜨려 폭약이
		폭발하는 여부 결정
		마찰시험법
		충격시험법

3) 기폭감도와 폭굉 안전성

□ 기 폭 감 도 : 폭약은 뇌관을 사용하여 기폭하는데 이때의 민감도

□ 폭굉 안정성 : 폭약 전체가 폭굉을 완료하기까지 몇가지 원인으로 폭굉이

중단하지 않고 지속되는 것.

→ ANFO는 Dynamite나 함수폭약을 프라이머로 이용하여 이들이

기폭하게 되면 고폭속의 폭굉을 일으켜 폭굉의 안정성에  도달

4) 저장성

□ 다이너마이트는 제조중 폭약속에 미세한 기포가 혼입되어 노화현상 유발

□ 저장시 고려사항

- 고온이나 저온에 저장하지 않아야 함.

- 습도가 높은곳에 저장하지 않아야 함.

- 청결하고 동물이 저장소 내에 침입하지 않도록 조치

5) 순폭성

□ 순폭성이 나쁘면 발파공내에 장진된 약포 사이에 공간이 생기거나 약포 사이에

이물질이 존재하면 폭굉이 중단

6) 폭약의 비중

□ 폭약의 비중은 발파공내의 장약 집중도를 결정

□ 고비중의 아교질 폭약이나 슬러리는 공내의 m당 높은 집중에너지 얻음.

□ 발파공내를 가득 채우는 주상 장약법의 경우 저비중 폭약인 ANFO나 BULK 제품 유리 → BULK 제품은 비경제적이므로 경제적인 ANFO 제품 이용

7) 내수성

□ 공내에 물이 많은 장소 → 내수성이 우수한 폭약 사용

	내수성 폭약 : 다이너마이트, 에멀젼계통 폭약(뉴마이트, 에뮬라이트)
	친수성 폭약 : ANFO, SLULLY(함수폭약)

※ ANFO 폭약의 경우 내수성이 없어 물이 있는 발파지역에 사용곤란

→ 꼭 사용해야 할 경우 물을 제거후 사용

Ⅱ. 발파 관리

1. 발파의 기본원리 (Mechanism of Blasting)

폭약이 폭발하면서 초고압의 충격하중이 발생되면

고온(3000℃ 이상)의 소성유동파가 발생되어 폭원에서 수십mm 이내의 암석을 용해시킴

□ 용융권

용융권을 지난 소성유동파는 온도가 급격히 저하되어 이에 따라 암석은 미세한 입자로 분쇄됨

□ 분쇄권

이후 소성유동파는 탄성적 충격파로 변하여 암반에 균열을 발생시키고,

탄성파로 변하면서 멀어져감

2. 폭약 종류 및 특징

개 요	가벼운 타격이나 가열로 짧은 시간에 확학변화를 일으키게 하여 많은 열과 가스를 발생시켜 순간적으로 파괴적 폭발효과를 내는 물질 폭속(폭약이 폭굉하는 속도)이 크면 폭파위력이 큼 터널발파에서의 이용 ▦ 심발공 : 폭파 위력이 좋은 Gelatine Dynamite 사용 ▦ 외곽공 : 지반이완과 여굴발생을 억제하기 용이한 정밀폭약 적용 ▦ 풍화대 등 출수예상지점 : 내수성이 매우 우수한 에멀젼계 폭약적용
	- 폭속 : 5500m/sec - 내수성 우수 - 폭파위력이 좋음 - 진동문제 발생	Himite5000
	- 폭속 : 4,400m/sec, 3,900m/sec - 내수성 양호 - 여굴발생억제, 저진동, 지반이완억제 - 평탄한 단면 확보 가능	Finex-1호 Finex-2호 Kinex-1호 Kinex-2호
	- 폭속 : 4,300m/sec∼5,900m/sec - 함수폭약의 일종(내수성 매우 우수) - 기존 함수폭약의 내한성, 폭력 등을 개선한 최신폭약	Emulite
	- 폭속 : 3,500m/sec∼4,500m/sec - 내수성 매우 우수 - 폭발성능에 물이 큰 역할(수중폭파)	K-100 K-300 K-700

3. 뇌관의 종류 및 특징

개 요	폭약은 그 자체만으로는 폭발되지 않으므로 이를 기폭 시키기 위한 장치
	- 가장 많이 사용됨 - 재료비 저렴, 구입용이 - 제한된 전기뇌관 단차로 인하여 지발당 장약량이 증대되어 발파진동이 커지며 이에 따른 원지반 손상이 큼 - 진동제어발파가 요구되는 구간에서는 분리발파가 불가피 하며 이에 따른 시공지연, 낙석·부석 및 불발 화약류의 위험성이 존재 - 누설전류, 낙뢰 등 전기적 요인에 따른 위험성 존재
	- 비전기 뇌관과 충격파 발생기에 의한 기폭방법 - 발파단수의 무한정 조합이 가능하므로 지발당 장약량이 감소하므로 이에 따른 진동저감효과가 있음 - 결선작업이 용이하며 전기적 요인에 대하여 안전함 - 연결뇌관에 의한 폭음이 커서 민원발생의 요인이 됨. - 뇌관 가격 고가(전기뇌관의 약2배) - 결선확인 불가능(불발확률이 큼)
	- 전기뇌관과 다단식 발파기를 이용하여 정밀기폭시차 조정을 통한 다단단차로 수개의 영역을 구분한 다음 영역별 뇌관 초시에 따라 동심원상으로 자유면을 형성시키면서 파괴되는 원리 (전기식뇌관과 비전기식 뇌관의 장점만 결합) - 다단식 발파기에 의한 분할기폭과 전기뇌관의 시차에 의한 정밀기폭시차 조정 □ 지발당 장약량 감소 □ 발파진동 및 소음, 비산거리 저감 효과 □ 주변암반의 손상을 최소화 - 제발효과에 따른 발파효율 증대(파쇄입도 균일, 버럭처리 용이) □ 재료비, 간접비 절감 - 터널 전단면 또는 상·하 반단면을 단 1회 발파로 제어 가능한 기술 □ 공기단축 가능

4. 환경 소음·진동 규제 기준(현재)

가. 가축에 의한 소음·진동 기준

가축종류	권고기준1		암소음2 dB(A)		암진음2 dB(V)
	소음 dB(A)	진동 dB(V)	Leq	Lmax	L10	Lmax
소	70 이하	70 이하	69	77	30	52
돼지	70 이하	70 이하	7	86	27	68
닭	70 이하	70 이하	70	78	67	74
사슴	70 이하	-	69	85	29	83

1. 낮동안의 기준임. 야간에는 건설진동 발생을 원칙적으로 배제함.

2. 암소음, 암진동이 대단히 낮은 경우에는 세심한 관찰이 요구됨.

※ 소음·진동이 가축 및 구조물에 미치는 영향 (1997. 11. 18) 중앙환경분쟁조정위원회

나. 일반적인 건설현장 소음규제 기준

(단위 : dB(A))

구 분	시간별 대상지역		조석 (05:00∼08:00, 18:00∼22:00)	주간 (08:00∼18:00)	심야 (22:00∼05:00)
주거지역, 녹지지역, 준도시지역중 취락지구 및 운동휴양지구, 자연환경 보전지구, 학교·병원·공공도서관의 부지경계선으로부터 50m이내 지역	확성기에 의한 소음	옥외설치	70 이하	80 이하	60 이하
		옥내에서 옥외로 방사되는 경우	50 이하	55 이하	45 이하
	공장·사업장 또는 건축 설비에서 발생하는 소음		50 이하	55 이하	45 이하
	공사장의 소음		65 이하	70 이하	55 이하
상업지역, 공업지역, 농림지역, 준농림지역 및 준도시지역중 취락지구외의 지구, 미고시 지역	확성기에 의한 소음	옥외설치	70 이하	80 이하	60 이하
		옥내에서 옥외로 방사되는 경우	60 이하	65 이하	55 이하
	공장·사업장 또는 건축설비에서 발생하는 소음		60 이하	65 이하	55 이하
	공사장의 소음		70 이하	75 이하	55 이하

※ 진동으로 인한 피해의 인과관계 검토기준 (1996. 12 환경부)

다. 일반적인 건설현장 생활 소음·진동 규제 기준 (환경법 제29조의 2 제3항)

1) 생활소음 규제기준

(단위 : dB(A))

대상지역	시간별 소음원		조석 (05:00∼08:00, 18:00∼22:00)	주간 (08:00∼18:00)	심야 (22:00∼05:00)
주거지역, 녹지지역, 준도시지역중 취락지구 및 운동·휴양지구, 자연환경보전지구, 기타 지역안에 소재한 학교·병원·공공도서관	확성기	옥외설치	70 이하	80 이하	60 이하
		옥내에서 옥외로 방사되는 경우	50 이하	55 이하	45 이하
	공장·사업장		50 이하	55 이하	45 이하
	공 사 장		65 이하	70 이하	55 이하
기 타 지 역	확성기	옥외설치	70 이하	80 이하	60 이하
		옥내에서 옥외로 방사되는 경우	60 이하	65 이하	55 이하
	공장·사업장		60 이하	65 이하	55 이하
	공 사 장		70 이하	75 이하	55 이하

※ 1. 소음의 측정방법과 평가단위는 소음·진동공정시험방법에서 정하는 바에 따른다.

2. 대상지역의 구분은 국토이용관리법(도시지역의 경우에는 도시계획법)에 의한다.

3. 규제기준치는 생활소음의 영향이 미치는 대상지역을 기준으로 하여 적용한다.

(개정 2000. 5. 4)

4. 옥외에 설치한 확성기의 사용은 1회 2분 이내, 15분 이상의 간격을 두어야 한다.

2) 생활진동 규제기준

(단위 : dB(V))

시 간 별 대상지역	주 간 (06:00∼22:00)	심 야 (22:00∼06:00)
주거지역, 녹지지역, 준도시지역중 취락지구 및 운동·휴양지구, 자연환경보전지역, 기타 지역안에 소재한 학교·병원·공공도서관	65 이하	60 이하
기 타 지 역	70 이하	65 이하

※ 1. 진동의 측정방법과 평가단위는 소음·진동공정시험방법에서 정하는 바에 따른다.

2. 대상지역의 구분은 국토이용관리법(도시지역의 경우에는 도시계획법)에 의한다.

3. 규제기준치는 생활진동의 영향이 미치는 대상지역을 기준으로 하여 적용한다.

(개정 2000. 5. 4)

4. 공사장의 진동규제기준은 주간의 경우 특정공사의 사전신고대상 기계·장비를 사용하는 작업시간이 1일 2시간 이하일 때는 +10 dB을, 2시간 초과 4시간 이하일 때는 +5 dB를 규제기준치에 보정한다. (개정 2000. 5. 4)

라. 가축에 미치는 영향 연구사례 (서울대 황우석 교수등)

1) 소음이 가축에 미치는 영향

dB 현황		50 ∼ 60	60 ∼ 70	70 ∼80	80 ∼ 90	비 고
젖 소	유생산성 저하	5∼10%	10∼20%	30%이상	40%이상
	성장지연	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30%이상
	유□사산		5∼10%	10∼20%	30%이상
	번식효율 저하		5∼10%	10∼20%	30%이상
	폐사율 증가		5∼10%	5∼10%	10∼20%
한 우	유□사산		0∼5%	5∼10%	10∼20%
	번식효율 저하		5∼10%	10∼20%	30%이상
	성장지연		5∼10%	10∼20%	30%이상
	폐사율 증가		0∼5%	5∼10%	10∼20%
돼 지	유□사산	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30%이상
	자돈압사, 폐사	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30%이상
	산자수 감소	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30%이상
	번식효율 저하		5∼10%	10∼20%	30%이상
	성장지연		5∼10%	10∼20%	30%이상
	모돈폐사			5∼10%	10∼20%
닭	사란율 저하	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30%이상	기러기, 꿩등 야생조류는 닭보다 피해율이 높음
	이상란율 증가	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30%이상
	수정란율 저하	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30%이상
	폐사율 증가		5∼10%	10∼20%	30%이상
	성장지연		5∼10%	10∼20%	30%이상
개	유□사산		0∼5%	5∼10%	10∼20%	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	자견폐사		0∼5%	5∼10%	10∼20%
	번식효율 저하		0∼5%	5∼10%	10∼20%
	성장지연		5∼10%	10∼20%	30%이상
	산자수 감소		0∼5%	5∼10%	10∼20%
사슴	유□사산		0∼5%	10∼20%	30%이상	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	수태율 저하		0∼5%	5∼10%	10∼20%
	성장지연		5∼10%	10∼20%	30%이상
	녹용생산성 저하		0∼5%	10∼20%	30%이상
	폐사율 증가		0∼5%	5∼10%	10∼20%
곰	유□사산		5∼10%	10∼20%	30%이상	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	수태율 저하		0∼5%	5∼10%	10∼20%
	성장지연		5∼10%	5∼10%	30%이상
	폐사율 증가			5∼10%	10∼20%
	산자수 감소			0∼5%	5∼10%
염소	쌍자율 감소		0∼5%	5∼10%	10∼20%	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	수태율 저하		0∼5%	5∼10%	10∼20%
	성장지연		5∼10%	5∼10%	10∼20%
	폐사율 증가			5∼10%	10∼20%

2) 진동이 가축에 미치는 영향

Kine 현황		0.01∼0.02	0.02∼0.05	0.05∼0.1	0.1∼0.5	0.5∼1.0	비 고
젖 소	유생산성 저하	5∼10%	10∼20%	30∼40%	30∼40%	40%이상
	성장지연	0∼5%	5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%
	유□사산	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	번식효율 저하	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	폐사율 증가		5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
한 우	유□사산	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	번식효율 저하		5∼10%	0∼5%	10∼20%	30∼40%
	성장지연	0∼5%	5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%
	폐사율 증가		0∼5%	0∼5%	10∼20%	30∼40%
돼 지	유□사산	5∼10%	10∼20%	30∼40%	30∼40%	40%이상
	자돈압사, 폐사	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	산자수 감소	0∼5%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	번식효율 저하	5∼10%	5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%
	성장지연	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	30∼40%
닭	사란율 저하	5∼10%	10∼20%	30∼40%	30∼40%	40%이상
	이상란율 증가	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	수정란율 저하	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	40%이상
	성장지연	0∼5%	5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%
개	유□사산	0∼5%	5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	자견폐사	0∼5%	5∼10%	5∼10%	30∼40%	40%이상
	번식효율 저하	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	성장지연	5∼10%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	산자수 감소		0∼5%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
사 슴	유□사산	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	수태율 저하	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	성장지연	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	녹용생산성저하	5∼10%	10∼20%	30∼40%	30∼40%	40%이상
	폐사율 증가	0∼5%	10∼20%	10∼20%	30∼40%	40%이상
곰	유□사산	0∼5%	5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	수태율 저하	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	성장지연	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	폐사율 증가	0∼5%	5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
	산자수 감소		5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%
염 소	쌍자율 감소		5∼10%	5∼10%	10∼20%	30∼40%	인과요인이 번식계절에 가해질 경우임
	수태율 저하		5∼10%	5∼10%	10∼20%	10∼20%
	성장지연		5∼10%	10∼20%	10∼20%	10∼20%
	유□사산			0∼5%	5∼10%	10∼20%
	폐사율 증가		5∼10%	10∼20%	10∼20%	30∼40%

자료 : 소음·진동이 가축 및 구조물에 미치는 영향, 1997. 11, 중앙환경분쟁조정위원회

5. 발파공법 검토 및 기준

가. 암반 굴착공법

1)  도로공사에 따른 절취, 각종 구조물의 기초굴착, 원석채취등을 위하여 암석을  절취하는 방법으로는 화약의 폭파력을 이용한 발파공법, 굴착기계에 의한 기계굴착공법, 특수 화약류 또는 화공품을 이용하는 특수공법등이 있다.

2) 굴착공법은 암반의 상황을 충분히 조사한 후에 결정해야 하며, 일반적으로 암석의강도, 풍화의 정도, 균열상태 등 암의 성질에 의하여 선정해야 되는데, 본 사업지구는 진동, 소음, 비산, 건물과 시설물 존치등 현장조건에 따른 시험발파에 의한 계측분석을 실시 후 발파공법 및 폭약사용량등을 사전에 검토후 안정적이고 경제적인 공법을 선정 시행하여야 할 것이다.

나. 암반 굴착공법의 비교 검토

1) 무진동 굴착공법

무진동 굴착공법이란 기계굴착(Breaker, Dozer)이 곤란한 암반에 기계굴착을 용이하게 하기 위해서 암반에 천공하여 유압, 팽창제등으로 일반에 균열을 발생시키고 대형 Breaker로 파쇄하는 방법으로 엄밀하게 말하면 기계굴착 보조공법을 의미 한다. 이들 무진동 굴착공법은 진동, 비산석의 발생은 적지만 2차 파쇄를 위하여 대형Breaker을 사용해야 하므로 연속적인 기계소음 발생이 크고, 공사 효율성, 공사비 문제를 가지고 있다.

2) 미진동 발파공법

미진동 발파공법이란 미진동 파쇄기(C.C.R)를 이용하여 암반에 균열을 발생시키고  대형 브레이커에 의하여 굴착하는 공법으로 사실상 미진동 파쇄기의 폭력이 약해서 거의 사용되지 않고 있으며, 현실성이 없는 공법으로 평가된다. 특히 균열이 많은 암반에서 적용이 곤란하며, 시공성이 거의 없고, 공사비가 고가이다

3) 일반 발파공법 (재래식)

발파설계를 위해서는 주변 상황을 파악하고 사전에 발파 영향권을 분석·예측하여 발파설계시 반영하여 설계에 의한 계획적인 작업이 이루어져야 한다. 그러나 일반발파공법은 발파설계 없이 현장의 몇몇 경험만을 위주로한 숙련공의 기량에 좌우되어 시행되고 있어, 소위 이론적이거나 학술적으로 우수한 기술자가 발파작업에 깊이 관여하는 것이 드물어서, 발파공해에 대한 사전 예측과 분석이 불가능하기때문에 민원 발생시 근거자료 부족 및 대처능력이 거의 없다.

4) 진동제어 발파공법

선진 외국에서 환경문제가 심각하게 사회 문제화되었던 1970년대초 현재의 국내상황과 같이 도심지 발파문제로 주민들과 건설업자들간에 분쟁이 게속되어 무진동굴착공법을 개발하였으나, 이들 무진동 굴착공법이 대규모 굴착물량에 대해서는 한계가 있다는 사실을 인지하여 인근 주변에 피해를 주지않고 굴착할 수 있는 발파공법을 개발하게 되었다. 이는 첨단 계측장비와 발파공법을 접합시켜 발파지역에 인접되어 있는 구조물의 상태 및 현황을 파악하여 허용 진동치 이내로 발파하는 공법이다.

진동제어 발파공법은 매 발파마다 진동계측을 수행하여 분석과 수렴단계를 거치면서 현장 발파기술과 조합시켜야 하므로, 이론과 경험이 풍부한 기술자가 현장관리를 해야 한다는 특성을 지니고 있으며, 주민들과의 분쟁시 발파공해에 대한 계측결과치가 보존되어 있어 책임소재를 분명히 할 수 있는 특성을 지니고 있다.

5) 기계 및 특수 굴착공법 비교 검토

구 분 내 용	기계굴착	화학제품의 팽창력 이용	가스압 이용	급속 유압 이용
⑴ 제품종류	·대형브레이커 ·대형도쟈 (D-11, 102Ton)	·비폭성파쇄제 :쌍용양회 ·BENTONITE :KUBATEC(스위스) ·BRISTAR :오노다시멘트(일본)	·CARDOX PIKROSE CO. (영국)	·DARDA (독일) ·S.R.S (러시아,일본) ·H.R.S (러시아,한국)
⑵ 파쇄원리	·도쟈의 리핑 ·브레이커의 타격력	석회계의 규산염을 주체로 한 무기 화합물의 경화 팽창 력 이용	액화CO2 가스가 기화되는 과정에서 발생하는 GAS압력 이용 원리	급속 유압을 이용한 JACK 원리
⑶ 공해정도	소음 약간 발생	무진동·무소음	진동·소음 약간 발생	무진동·무소음
⑷ 작업허가조건	불필요	자격·허가 불필요	자격·허가 불필요	자격·허가 불필요
⑸ 파쇄시간	즉시	12시간 이내	즉 시	즉 시
⑹ 팽 창 압	-	12HR 기준 300□/□	C-74:1260□/□ F-57:2360□/□	500∼1000 kgf/□
⑺ 천 공	불필요	∏35∼75□이내 제한은 없으나 통상 1.5m이내 천공경의 14배이내	∏45∼65□ 제한은 없으나 통상 2.0m이내 1.5m이내	∏75∼105□ 1.0m이내 0.6m이내
⑻ 시 공 성	·현장지반의 암반강도에 따라 적용성 이 제한됨	·현장작업조건에 따라 작업효율의 변수가 많음 일반적인 경우 연암 : 40□일/조 ·2차 파쇄 필요	·TUBE사용량에 따라 작업량좌우 연암:2□/TUBE 경암:1∼1.5□/ TUBE ·2차 파쇄필요	·연암:50∼70□ 일/대 ·경암:30∼30□ 일/대 ·2차 파쇄 필요

6. 기존 무진동, 미진동 암반 굴착공법

가. 미진동 파쇄기(C.C.R)공법

1) 개요 및 원리

미진동 파쇄기(CCR : Concrete Cracking Reagent)는 금속분말(Al,Mg)과 산화제(중크롬산 칼륨,K2Cr2O7) 및 안정제(센트라이트등)를 혼합한 것으로, 폭발반응이 느리고 파괴력이 약하여 대상 파괴물에 균열을 발생시키어 대형Breake로 2차파쇄를 실시하므로 심한 진동이나 비산석의 발생이 적은 것이 특징이다. 이는 화약류 단속법에서 화공품에 속하며 약통과 점화구가 한쌍으로 취급된다. 이는 Polyethylene 약통에 들어간 입자상태의 가연재에 소형 전기뇌관과 같은 점화관을 장착시켜 전기로 점화된다. 이 파쇄약은 밀폐중에서 약 40∼ 60m/sec속도로 연소하고 또한 고열을 발생하여 이 가스압으로 대상물을 파쇄하는 것이다. 폭약에 비하여 완만한 반응을 이용하므로, 진동, 폭발, 비석이 동일한 약량에 비하여 각각 1/2-1/10정도가 된다.

2) 시공방법

미진동, 미소음 파쇄기공법을 적용하여 굴착할 때 천공경은 약통에 맞추어서  ∏38□로 천공하는 것이 좋다. 한편 C.C.R은 가스압에 의하여 파쇄하기 때문에 전색이 중요하다. 즉, 전색이 완전하지 못하면 발파풍압과 비석이 발생하여 파쇄를 하지 못한다. 전색은 보통 시멘트 모르타르로 하며, 시멘트:모래:급결제를 1:1:1 비율로 배합하여 신속히 공에 쏟아 넣어야 한다. 이때 겉보기에는 굳은 것처럼 보이지만 충분한 강도가 얻어질 때까지는 하절기 30분, 동절기 60분이상의 대기시간이 필요하다.

·작업순서

→      →                    →       →       →

그림 1. 미진동파쇄기의 천공 및 장약패턴

3) 특징

C.C.R은 뇌관에 시간차를 줄 수 없으므로 굴착량이 제한된다. 또한 모암에 균열만 발생되므로 2차파쇄에 따른 작업시간 및 공사비가 증액되며, 균열이 많은 암반에서는 발파효율이 저하되고 비석발생이 많다.

나. 유압식 할암기(HRS, SRS등)공법

1) 개요 및 원리

무진동 유압 암반 절개장비는 진동유압펌프에 증압, 유량 및 속도제어기능을 갖는 부스타를 장착한 자동제어식 유압공급원과, 원통형 지향선 확장장치(Element)를 결합한 것으로 암반이나 철근 콘크리트 구조물을 원하는 절개선을 따라 절개 혹은 파쇄하는 공법이다.

2) 시공방법

(가) 대상암반에 천공한다.

① 작동부 직경이 ∏98은 105□, ∏70은 76□, ∏42는 45□ Bit를 사용하여 천공한다.

② 천공은 절개하고자 하는 선을 따라 일렬로 천공점을 잡아야 하고, 공간간격은 자유면의 수, 암반의 경도, 절개된 암석의 사용목적등을 고려한다.

(나) 천공내의 Power Cylinder를 투입

(다) 유압을 이용 암반내에 압축력발생

(라) Power Cylinder제거

(마) 2차 소할작업

그림 2. 유압식 할암공법

3) 특징

진동, 소음등의 발파공해가 발생되지 않는 장점을 갖고 있으나, 경질암반에서는 파쇄가 제대로 진행되지 않아, 공기가 지연되고 시공성이 불량하여 대규모 현장에는 적합하지 않다.

다. 팽창성 파쇄제

1) 개요 및 원리

팽창성의 재료(파쇄제)의 주성분인 산화칼슘(CaO)이 물과 반응에 의해 미세한 콜로이드상의 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 생성한다. 이 수산화칼슘은 시간경과와 더불어 길고 큰 이방성의 육각판상 결정으로 성장한다. 이 파쇄제는 자연상태에서 물과 반응해서 체적이 3배로 된다. 따라서 파쇄제가 주위에 벽으로 쌓여져 있을 경우에는 결정성장에 의해 상호 밀착하고 결정압이 발생하여 이것이 팽창압으로 한다.

2) 시공방법

천공후 팽창성파쇄제를 주입하고 시멘트몰탈로 전색을 실시하고 대기하면 급열이 발생하는 암반의 파쇄가 된다.

일반적으로 공경이 크면 팽창력이 커지고 천공수도 감소되어 유리하지만 실제는 사용한 천공기와 파쇄제의 종류에 따라 결정된다.

그림 3. 팽창성 파쇄제를  이용한 암반의 파쇄

3) 특징

진동, 소음등의 발파공해가 발생되지 않는 장점을 갖고 있으나, 시공속도가 빠르지 못하고 경질암반에서는 파쇄가 진행되지 않기 때문에 민원이 우려되는 소규모 현장에서만 적용이 가능하다.

라. 플라즈마공법

1) 개요 및 원리

천공한 공내에 폭약대신 전해액인 금속산화물을 장전하여 고용량의 전류를 순간적으로 방전하여 고온의 충격파로 암반을 균열시키는 방법이다.

2) 시공방법

(가) 노천의 심발파쇄

노천에서 터파기 굴착시 2자유면을 만들기 위해 45∼80°정도의 각도로 천공하여 3.5m폭까지 심발파쇄

(나) 계단파쇄

플라즈마 파암장비에 의한 시공시 2∼3자유면의 Bench를 이용할 때 시공성이 가장 좋으며 자유면을 이용하여 순차적으로 3공을 직렬로 연결하여 파암한다.

그림 4. 플라즈마를 이용한 미진동 굴착공법

3) 특징

할암공법과 같이 암반에 균열만 발생시키기 때문에 시공성이 떨어지며 경제성이 불량하여 민원이 우려되는 소규모 현장에서만 적용이 가능하다.

마. 미진동소발파(소발파+브레이커)

발파공해가 우려되는 기존도로나 시설물 부근에 대한 안정성을 고려하여 실시하는 공법으로 50%는 BREAKER작업을 실시하고, 나머지는 미진동발파공법으로 소발파를 수행하는 굴착공법이다. 대부분 진동의 영향은 없고, 단지 비산의 우려가 있는 지역에서는 제한적으로 사용되는 공법이다.

가장 좋으며 자유면을 이용하여 순차적으로 3공을 직렬로 연결하여 파암한다.

그림 4. 플라즈마를 이용한 미진동 굴착공법

특징

할암공법과 같이 암반에 균열만 발생시키기 때문에 시공성이 떨어지며 경제성이 불량하여 민원이 우려되는 소규모 현장에서만 적용이 가능하다.

바. 미진동소발파(소발파+브레이커)

발파공해가 우려되는 기존도로나 시설물 부근에 대한 안정성을 고려하여 실시하는 공법으로 50%는 BREAKER작업을 실시하고, 나머지는 미진동발파공법으로 소발파를 수행하는 굴착공법이다. 대부분 진동의 영향은 없고, 단지 비산의 우려가 있는 지역에서는 제한적으로 사용되는 공법이다.

7. 암반발파 설계

발파 영향권 분석 결과에 인근 구조물 및 지질조사 자료를 참조하고 발파 영향권을  분석하여 그 결과에 의해 설계 작업이 이루어진다.

가. 발파설계 내용

1) 폭약의 종류 선택 및 뇌관의 시간과 종류

2) 지발당 폭약량 및 뇌관 배열 방법

3) 천공경, 저항선, 천공간격, 천공장의 결정

4) BENCH의 높이와 폭

5) 발파공해(진동,비산석, 폭풍압)에 대한 제어 대책

6) 장비조합

나. 발파설계 방법

1) 저항선의 최대거리(m) : Bmax

LANGEFORS 공식에 의거 다음과 같이 계산된다.

다이너마이트일 때  Bmax = 1.47 √Ib × R1 × R2 (m)

함수 폭약일 때     Bmax = 1.45 √Ib × R1 × R2 (m)

ANFO 일 때        Bmax = 1.36 √Ib × R1 × R2 (m)

·Ib : 장약밀도 (□/m)

·R1 : 공경사가 3:1 과 다를 때의 보정치

·R2 : 암석계수 0.4와 다를 때의 보정치

(가) 발파공의 경사가 각기 다를때의 보정치(R1)

발파공경사	수직공	10 : 1	5 : 1	3 : 1	2 : 1	1 : 1	비 고
R1	0.95	0.96	0.98	1.00	1.03	1.10

(나) 암석계수가 각기 다를때의 보정치 (R2)

암석계수(C)	0.3	0.4	0.5	비 고
R2	1.15	1.00	0.90
암질	연암	보통암	경암

2) 서브드릴링(Sub - Drilling, U)

U = 0.3 × Bmax

발파후 형성될 다음 계단의 바닥을 평평하게 형성하기 위해 계단면보다 더 깊게 천공하는 부분

3) 천공깊이 (H, m)

H = K + U + 0.05 (K + U)  =  1.05(K + U)      K : 계단 높이

4) 천공오차(E, m)

E = d/1,000 + 0.03H(m)      d : 발파공의 직경 (m/m)

5) 실제저항선 (B,m)

B = Bmax - E

6) 천공간격 (S,m)

S = 1.25 × B (여기서 공간격(S)은 인접 발파공과의 거리로써 천공비와 장약비가 일정한 경우)

S/B > 1.25 일 때 분쇄 (Fine fragmentation)

S/B < 1.25 일 때 조쇄 (Coarse fragmentation)

7) 전색 (Tamping)

전색은 최대저항선(Bmax)의 길이와 같게 하는 것이 일반적이다.

ho = Bmax (m)

전색은 입자크기 4∼9□의 모래나 자갈로 하는 것이 연구결과 발파 가스를 제일 잘 막아준다고 알려졌다. 전색은 천공암분을 사용하지 않아야 한다.

만약 ho < Bmax 라면 상부표면으로부터 비석의 위험이 증가되나 대괴의 양은 감소되고, ho > Bmax일 때는 대괴의 양은 증가되나 비석은 적을 것이다.

8) 장약량 계산 (Q)

계단의 높이가 긴 경우 장약량은 하부 장약량과 중간 장약량으로 구분하고 상부에는 전색(Tamping)을 실시한다.

- 전색길이 (h0) = B(m)

- 하부 장약량(Qb) = 하부 장약밀도(Ib) × 하부 장약의 높이 (hb)

- 중간 장약량(Qc) = 중간 장약밀도(Ic) × 중간 장약의 높이 (hc)

여기에서 Ib는 천공경과 폭약의 종류에 따라 경험적으로 제시된 값으로

Ic = (0.4 - 0.6)Ib이며 hb = 1.3 Bmax 임

9) 천공비 (Specific Drilling) (b)

천공비는 암석 1□를 발파시키는데 필요한 천공이다.

b = (n×Q) / (n×B×S×K) (m/□)

10) 장약비는 천공비(b)와 같은 방법으로 계산된다.(q) : 장약비는 장약량 / 암석 1□

q = (n×Q) / (n×B×S×K) (□/□)

8. 발파관련 허가 및 감독 업무사항

가. 발파작업 수행절차

주변환경 및 대상이 되는 구조물의 상황조사

발 파 영 향 권  분 석

·발파 공해 허용 기준치

·발파 영향권 범위 선정

발  파  설  계

·예상 진동 추정식 설계

·지발당 장약량 산출

·발파 패턴 설계

·계측 지점 선정

시 험 발 파 실 시

발파진동 측정

시 험 발 파 결 과 분 석

·현장에 적합한 진동 추정식 산출

·지발당 장약량 산출

미진동 굴착공법

·Breaker에 의한

기계굴착 등

발파공해 저감대책

·지발당 장약량 조절

·발파진동 관리 기준치 준수

·발파지점과 안전거리 확보

·방호시설 설치

O.K

발파공법

굴 착 설 계

·굴착 방법

·굴착공사 기간 및

공사비 산출

발 파 설 계 (확 정)

·폭약의 종류 및 지발당장약량

·뇌관의 종류 및 배열방법

·발파 패턴도 작성

·발파공사 시방서 작성

공사실시

계측실시

나. 발파작업 시공순서

다. 발파관련 업무 분장

구 분	감 독	시 공 자 (화약주임)
1. 발파계획	가. 발파패턴 검토승인 나. 발파패턴 지도자문 다. 발파실시세부지침작성검토 라. 굴착공법의 검토	가. 발파패턴작성(수시) 나. 발파실시세부계획수립 다. 발파실시세부지침작성 라. 수급계획작성
2. 시공관리	가. 패턴준수여부확인지도 나. 막장조건에 따른 패턴변경 조치 및 검토 다. 여타공법의 필요성 여부 판단 및 검토 라. 천공배치 수량 및 심도 등의 지도 마. 화약종류 및 수량의 지도 바. 뇌관의 종류 및 적정배치 등 의 지도 사. 안전대책에 관한 지도 아. 제반규제사항에 대한 지도 자. 현장내에서의 취급관리사항 의 지도 차. 장약요령등의 지도	가. 막장조건에 따른 패턴변경검토 및 협의 나. 보조공법 필요성 여부 판단 다. 천공지휘 라. 장약 및 결선 지휘 마. 안전 조치 바. 제반규제사항조치
3. 취급관리	가. 취급관리기본의 지도 및 자문 나. 기술관리 사항의 지도 및 자문	가. 제반허가 및 수속사항의 이행 나. 취급법규의 준수 다. 수급업무의 집행 라. 운반에 관한 사항 마. 반납에 관한 사항 바. 제반관계부서의 지시준수
4. 안전관리	가. 취급상의 안전관리의 지도 나. 민원제기사항에 대한 검토	가. 안전수칙 준수 조치 나. 관련부서 협의 조정 다. 총포,도검,화약류 등 단속법 에 규정된 제한사항 준수

9. 발파관련 점검 CHECK LIST

점검 항목	중점 사항	판 정
□ 화 약 류 취 급 소
1.설치장소는 적정한가	□휴게소,동력선 등 위험장소로부터 25m 이상 보안거리 유지 □습기가 적은 장소에 설치한다
2.설치장소와 적정거리에 설치 하였는가	□화기를 취급하지 않는 장소 또는 발화성이나 인화성이 있는 물질을 쌓아 둔 장소에 근접하지 않는 통로 □번화가 기타 사람의 왕래가 빈번하거나 사람이 많이 모이는 곳을 피하며 통행하여야 한다. □취급소내 주변정리 상태 청결유지
3.취급소 구조물은 적정한가	□콘크리트 불록조 및 단층스라브 또는 이와 동등한 견고한 재료사용 □지붕은 불에 타지 않는 재료로 사용한다. □건물 내면은 나무판자로 하고 철물류가 건물 내부 표면에 나타나지 않아야 한다. □문짝 외면에 두께 2mm 이상의 철판을 씌운다. □난방장치는 온수,증기 또는 열기를 사용하는 것만 허용 □화약류 취급소는 전용건물로 사용 해야 한다.
4.도난 방지 시설 및 소화기 비치 상태는 적정한가	□취급소 건물 외부에 철조망 설치 여부 □2중 자물쇠 장치 여부 □발파작업 안전 수칙, 위험물 표지판 등 각종 경표부착 상태 □금연 및 화기 사용금지

점검 항목	중점 사항	판 정
5.취급소 내부구조 및 화약류 적재 상태는 적정한가	□뇌관과 화약은 취급소 내에서 별도 용기에 넣어 보관한다 □화약을 넣은 상자는 화약고 내벽에서 30cm 이상 띄우고, 바닥은 침목을 깔고 높이는 1.8m 이하로 한다. □정체량은 1일 사용 예정량 이하로 하되 폭약은 300kg을 초과해서는 안된다. □화약류의 수불 및 사용 후 잔량을 장부에 명확히 기재
6.화약류 취급 용기는 적정한가	□취급 용기는 목재 그밖의 전기가 통하지 않는 견고한 구조로 할 것 □화약과 화공품은 각각 다른 용기에 넣어 취급 할 것
7.화약류 취급 조건이 적정한가	□사용후 남은 화약류 또는 사용에 적합하지 않은 화약류는 저장소에 반납한다. □낙뢰의 위험이 있는 때에는 전기뇌관 작업을 하지 않고 비전기 뇌관을 사용한다.
8.화약류를 발파장소에 운반시 용기는 적합한가	□배낭 그밖의 이와 비슷한 용기를 사용하되 폭약과 뇌관은 동일인이 동시에 운반하지 아니 할 것(각각 다른 용기에 넣어 운반시에는 그러하지 아니하다)
9.발파장소에 반입한 화약류의 수량은 적합한가	□그 발파에 사용하고자 하는 예정량을 초과해서는 안된다.

점검 항목	중점 사항	판 정
□ 발 파 관 리
1.화약류 장전 방법은 적정한가	□장전 전에 천공된 구멍 또는 약실의 위치 및 암반 등의 상황을 검사하고 장전 할 것 □한번 발파한 천공된 구멍에 다시 장전하지 아니 할 것 □장전시 그 부근에서 담배를 피우거나 화기를 사용하지 말 것 □발파하고자 하는 장소에 누전이 되어 있는 때에는 전기 발파를 하지 아니할 것 □메지는 인화성이 없는 것을 사용하고 장전구(다짐봉)는 마찰□충격 정전기에 안전한 것을 사용 할 것
2.점화시 감시원 배치 및 발파 경고 방송은 적정한가	□발파를 하고자 할 때는 미리 정한 위험구역 안에 감시원을 배치하고 관계인 외의 출입을 금지 시키고 발파의 경고를 하는 등 위험이 없음을 확인한 후에 점화 할 것 □발파는 화약류 관리 보안 책임자의 책임하에 할 것
3.전기뇌관 취급시 누전 될 물건에 노출 될 수 있는지 여부	□전기 뇌관을 취급할 때는 건전지, 전선이 노출된 전기 기구를 지니거나 전등선,동력선 또는 휴대폰 등 누전 될 염려가 있는 물건과 접촉되는 일이 없도록 해야 한다.

점검 항목	중점 사항	판 정
4.전기 발파기 및 보조 장비의 상태는 적정한가	□전기 발파기는 사용전에 전력을 일으킬 수 있는지를 확인 할 것 □발파 모선을 고무 등으로 절연된 전선 30m 이상의 것을 사용한다. □발파 모선의 한쪽 끝은 점화할 때 까지 점화기에서 떼어놓고, 전기뇌관의 각선에 연결하고자 하는 다른 끝의 심선은 서로 사이가 떨어져 합선되지 아니 하도록 할 것 □발파 모선을 부설하는 때에는 전선, 충전부 그밖의 정전기를 일으킬 염려가 많은 것으로부터 거리를 띄워서 부설 할 것 □전기 발파기의 SAFETY KEY는 작업자가 직접 휴대 할 것 □도통 시험 및 저항시험은 화약류를 장전한 장소로부터 30m 이상 떨어진 장소에서 할 것
5.발파 환경의 적정성	□발파장소에 있는 각종 전기 시설물에 누전차단기 설치 및 작동 여부 □ARC 용접기에 있는 정격유도 방지기 설치 및 작동 여부 □지표면에 습기나 수분으로 인하여 누전 가능성이 있는 장소에 누설전류 측정기 보유

점검 항목	중점 사항	판 정
6.불발된 장약에 대한조치는 적정한가	□불발된 천공 구멍에 고무호스로 물을 주입하고 그 물의 힘으로 메지와 화약류를 흘러 나오게 하여 회수한다. □불발된 천공 구멍에 압축 공기를 넣어 메지를 뽑아 내거나, 뇌관에 영향을 미치지 아니하게 하면서 조금씩 장전하고 다시 점화 할 것 □토공 반출시는 불발된 화약에 유의 하여 처리한다. □불발의 원인은 단선, 절연불량, 발파기 용량부족으로 인한 것이니 조사하여 조치한다.
7.발파후의 조치는 적정한가	□발파를 끝낸 때에는 천반 옆의 벽 그밖의 암반에 대하여 위험 유무를 검사 확인한 후에 출입하여야 한다.
8.기 타	□개착 구간에서는 양측벽 또는 중앙 Pile선에서부터 1.0m 이내에서는 발파 금지 □장전작업과 동시 천공작업 금지 □비석방지에 충분한 덮개(예 타이어 매트 등)설치 여부

점검 항목	중점 사항	판 정
□ 발 파 패 턴
1.보안물건과 이격거리에 따른 발파공법 선정 기준은 적합한가	□발파원과의 거리가 20m 이내에서는 기계에 의한 굴착공법 적용 □20∼40m 이내에서는 미진동제어발파공법 적용 □40∼100m 이내에서는 소규모 진동제어 발파공법 적용 □100∼300m 이내에서는 중규모 진동제어 발파공법 적용 □300m 이상은 일반 발파공법 적용
2.발파진동식에 의한 지발당 장약량은 적정한가	[eqn: V~=~K( {D } over {W ^{b } } ) ^{n }] 여기서 D=폭원으로 부터의 거리(m) W=지발당 장약량(kg) V=지반의 진동속도(cm/sec) K=발파진동 상수 n=감쇄지수 b=장약지수

점검 항목	중점 사항	판 정
□ 발 파 공 해
1.현장관리 목표 발파진동 허용기준치 설정은 적합한가	□발파진동 허용치 -가축사육장 : 0.09cm/sec -문화재 : 0.2cm/sec -정밀기기 설치지역 : 0.2cm/sec -민가 : 0.3cm/sec -철골 구조물 : 1.0cm/sec -양생중인 Con'c : 타설후 24시간 이내 발파금지(0.5cm/sec)
2.현장관리 목표 발파소음 허용기준치 설정은 적합한가	□생활 소음 허용한계 -가축사육장 70dB(A) -민가 70∼80dB(A) (주간기준)
3.발파진동□소음 측정기를 보유하고 있는가	□발파진동 주파수에 적합한 진동측정기 보유
4.계측시행 여부	□각 사용 장소의 진동측정 결과는 매회 모든 자료를 발파 작업일보에 첨부하는 것이 의무화 되어 있다
5.수진기(센서) 설치의 적합성 여부	□측정하려는 지점의 진동을 정확하게 기록하기 위해서는 수진기를 대상 암반 또는 지반에 밀착해서 고정시켜 놓아야 한다. □설치 장소의 암반을 부석이나 전석 등과 혼동해서는 안된다.
6.발파작업시 진동 저감 대책은 적정한가	- 장약량 조절에 의한 경감 대책 : 최소저항선, 공간격, 천공장, 천공경의 감소로 지발당 장약량을 줄임. - 1회 발파의 총량을 제한 : 발파를 몇 개의 블록으로 나누어 점화하는 방법 - 순발뇌관 사용을 지양하고 MS 뇌관을 사용한다. - 하부구속(Sub Drilling) 작업을 지양하고 자유파쇄 발파방식으로 유도

점검 항목	중점 사항	판 정
7.소음감소 대책은 적합한가	- 전색은 장전봉으로 완전하게 밀폐 다짐한다. - 수공에는 발파하는 도중에 주변공에서 전색물의 유출에 주의한다. - 발파시 mat를 사용하여 지면과 완전 밀착하게 덮는다. - Bench 면 하부는 비산으로 인한 소음을 제거하기 위하여 비산방지 작업을 실시한다.
8.비산 방지대책은 적정한가	발파에 의해 발생하는 소음에 대한 경감대책과 함께 파쇄암석의 불규칙적인 암석의 비산에 대해 가장 효과적이고 실용적인 경감법으로 Blast Fence나 Blast mat를 설치함으로서 비석으로 인한 물리적 피해나 사고를 사전에 방지 한다. 특히 Blast mat로 최근에 중량과 내구성에 있어 우수한 페타이어 매트를 사용하여 어느정도 비산암석의 이동을 최소한 억제시키는 등 우수한 방호 효과를 얻을 수있다.
9.사전 교육은 시행하는가	구역별 발파공법, 안전관리, 시공 등에 대한 교육을 공사과장, 안전관리자, 화약주임 등에게 실시한 후 각 작업에 종사하는 종업원 및 직원에게 전파교육이 되도록 조치 하며 이러한 사전 교육을 통하여 ① 잠재하는 위험의 발견능력을 기르고, ② 비상 상태에 대응능력을 부여하며, ③ 직면하는 문제에서 재해사고의 발생 가능성을 파악하여, ④ 원인에 대한 예방대책의 강구기술을 습득하도록 한다.

Ⅲ. 시험발파

1. 시험발파의 목적

발파공해중 발파진동의 경우는 지하암반을 통하여 전달되기 때문에 일반적인 해결이 곤란하므로 시험발파를 사전에 실시하여 현장의 지반조건에 맞는 현장의 발파진동 추정식을 설정하여 이에따라 발파작업이 수행되어야 한다.

발파진동의크기는 궁극적으로 발파조건에 좌우되며 발파조건의 주요 요소로는 다음과 같다.

① 사용 화약류의 종류 및 특성

② 지발당 장약량

③ 기폭 방법 및 뇌관의 종류

④ 폭원과 보안시설(측점)의 거리

⑤ 전색상태와 장진밀도

⑥ 자유면의 수

⑦ 전파경로의 지반상태(지형, 암질, 지하수상태)

따라서, 발파진동을 예측할 수 있는 일반적인 발파진동공식은 다음과 같이 사용된다.

[eqn: V=K( { D} over { { W}^{b} }][eqn: { )}^{n }]  ----  (식 1)

여기서, V : 진동속도(cm/sec, Kine)

D : 폭원으로 부터의 거리 (m)

W : 지발당 장약량 (Kg)

K : 발파진동 상수

b : 장약지수

n : 감쇄지수

이 식에서 K, b, n 은 정량적으로 평가할 수 없는 인자에 의한 영향을 대표하는 값으로서 지질조건, 발파방벙, 화약류의 종류에 따라 변화되므로 시험발파에 의한 계측결과를 분석하여 그 현장에 적합한 발파진동 추정식을 구하는 것임.

2. 시험발파 수행계획

시험발파 수행은 화약기술사나 발파전문기관에 의뢰하여 실시하고, 계측결과를 화약기술사에 의해 검토와 검증절차를 거쳐 객관적인 자료를 유지한다.

그리고 시험발파  위치선정은 시험발파 설계패턴이 자료와 경험에 의한 추정으로 설계되기 때문에 각종 시설물에 피해가 미치지 않는 원거리에서 실시한다.

또한 시험발파시 신뢰성을 확보하기 위해 공사관계자, 관할 경찰관과 필요시 주변시설물 주민관계자 입회하에 합동으로 실시한다.

3. 시험발파 방법

지발당 장약량을 고정시키고 계측점을 달리하여 측정함으로써 거리에 따른 감쇄지수를 파악한다.

따라서 계측기 3∼4대 이상을 일정한 건축물이나 시설물에 대해 일직선상으로 거리를 달리하여 설치하거나 30개소 이상의 계측결과치를 얻어 분석을 실시한다.

터널구간은 발파가 1회성이므로 발파공의 위치별로 초시분석에 의한 30점 이상의 계측치로서 심발공과 확대공을 분리하여 측정한다.

그리고 거리를 고정시키고 지발당 장약량을 달리하여 측정하여 장약량 변화에 따른 발파상수와 장약지수 등을 파악하도록 한다.

개착구간의 경우는 발파진동 지속시간과 발파 폭풍압의 전파성향을 파악하기 위하여 동시발파 공수(보통 5∼20공 정도)를 달리하며, 뇌관의 기폭단차도 20, 40ms로 실시한다.

이는 지속시간에 따른 인체의 반응이 현저하게 다르게 나타나므로 이에 따른 분석으로 각종 민원을 예방하기 위함이다.

4. 시험발파 결과분석

가. 분석방법

측정된 결과치를 거리별 장약량별로 정리한 후 식(1)에서 변수 b를 1/2과 1/3로 취하고 [eqn: { D} over {{W }^{b } }]를 SD(Scaled Distance)라 놓으면 식(2)와같이 표현된다.

V = K(SD[eqn: {)}^{n }]   ------   식(2)

그리고 측정된 진동값에 대한 회귀분석(Regression analysis)을 실시하기 위해 대수눈금 그래프에 나타내면 직선관계가 성립되어 K값과 n값이 최종적으로 결정되며 당 현장에 적합한 진동 추정식을 얻게 된다.

만약 이에 대한 결과치가 많으면 수계산이 복잡해지므로 정확도를 높이기 위해 회귀분석 전산프로그램을 이용하여 분석한다.

나. 실험발파에 대한 결과 분석내용

·발파진동 및 폭풍압에 대한 회귀분석

·발파진동 및 폭풍압 전파 추정식 산출

·발파진동 및 폭풍압 허용기준치 적합성 여부

·거리별 지발당 장약량 제시

·공당장약량 및 시험발파 패턴의 적합성 여부

·발파공해(진동, 비산석, 폭풍압)에 대한 제어대책

다. 발파진동 추정식의 설정을 위해서는 통계적 의미가 있는 수의 측정자료가 필요한데 적어도 30개 이상의 자료를 측정하여 신뢰도를 높인다.

5. 분석결과 검토 및 적용

가. 시험발파 결과분석에 의해 발파진동 추정식을 얻게 되면 시험발파에 따른 발파설계 패턴의 적합성을 판단하고,

주변 건축물이나 시설물에 미치는 피해 영향 등을 검토하여 현장에 맞는 지발당 장약량을 구할 수 있다.

나. 지발당 장약량을 기준으로 장비 및 작업효율 등을 감안하여 천공장, 천공경, 천공간격, 저항성 등 발파패턴을 설계한다.

다. 발파이론과 경험에 입각해 발파공해 저감대책 및 발파작업시 제기된 문제점을 검토하여 현장에 가장 이상적인 발파계획을 수립한다.

6. 시험발파 보고서 수록내용

ㅇ개요

ㅇ발파원 지역의 지질현황

ㅇ주변상황 및 시험발파 위치도

ㅇ시험발파의 목적

ㅇ소음·진동허용 기준치 설정

ㅇ시험발파 방법

ㅇ시험발파 조건

ㅇ지반진동 측정 방법

ㅇ발파진동 속도식 결정

ㅇ지발당 허용장약량 결정

ㅇ발파패턴 설계

7. 암반 굴착공법의 선정

가. 지장물 이격거리에 따른 발파공법 선정

구 분	50m이내	50∼100m	100∼150m	150∼200m	200m 이상
설 계 거 리(m)	·	50	100	150	200
진 동 허 용 기준치(□/sec)	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
지발당 허용 장약량(□/Delay)	·	0.83	3.30	7.43	13.21
적용 굴착공법	기계굴착	진동제어 발파	진동제어 발파	진동제어 발파	진동제어 발파
천 공 장 비	·	크로울러 드릴	크로울러 드릴	크로울러 드릴	크로울러 드릴
천 공 구 경	·	∏45□	∏75□	∏75□	∏75□
Bench높이(m)	·	2.4	3.0	5.0	7.0

나. 굴착공법의 적용 기준사례

발파원과의 거리(m)	30m이내	30∼50m	50∼100m	100∼300m	300m이상
구 분	무진동 발파	특수 발파	소규모진동 제어 발파	중규모 진동 제어 발파	일반 발파
적용방법	팽창성파쇄제+ 기계굴착	C.C.R 혹은 선행이완발파	진동제어 발파	진동제어 발파	재래식 발파
천공장비	SINKER DRILL + RIPPING	SINKER DRILL + RIPPING	SINKER DRILL	CRAWLER DRILL	CRAWLER DRILL + 소할
천공직경	∏40□이내	∏40□이내	∏40□이내	∏51-75□	∏75□
사용폭약	팽창성파쇄기	미진동파쇄기 혹은 함수폭약	∏25□폭약	∏32-50□ 폭약	∏50□ 폭약
BENCH높이 (천공장)	1.0 m	1.0 m	1.5m(1.9m)	3.0∼6.0 m	15m 이내

8. 암반 발파패턴 설계(예)

□ 발파패턴 TYPE-Ⅰ(50∼100m 구간)

1) 설계 조건

⑴ 설계 이격 거리 (D) : 50m

⑵ 지발당 최대 허용 장약량 (W) : 0.83□

⑶ 천공 장비 : Crawler Drill

⑷ 천공 구경 : ∏45□

⑸ 암석 계수 (c) : 0.4(보통암)

⑹ 공의 경사 : 수직공

⑺ Bench의 높이 (K) : 2.4m

⑻ 사용 폭약 : ∏32□ NewMITE

2) 발파패턴 계산서

⑴ 저항선의 최대 길이(Bmax)

Bmax   =  1.45  ×  [eqn: rm sqrt l_b]  ×  R1   ×  R2   에서 (Ib : 장약 밀도 (□/m))

∴ Ib   = 0.80 □/m

· R1   : 발파공의 경사에 따른 보정치

∴ R1  = 0.95 (수직공)

· R2   : 암석계수가 다를 때 보정치

∴ R2  = 1.0 ( 보통암)

Bmax  =  1.45 x [eqn: rm sqrt 0.8]  x  0.95  x 1.0

∴ Bmax  □  1.2m

⑵ SUB - DRILLING (U)

U = 0.3 × Bmax

= 0.3 × 1.2m  □ 0.3m

⑶ 천공장 (H)

[eqn: H~=~{K}+u]

[eqn: H~=~{2.4}+0.3~]

[eqn: H~=~2.7m]

⑷ 천공오차 (E)

E = d/1000 + 0.03 × H = 45/1000 + 0.03 × 2.7

□ 0.13m

⑸ 실제 저항선 (B)

B = Bmax - E  = 1.20m - 0.13m

□ 1.0m

⑹ 실제 천공간격(S)

S = B×(1.0∼1.25)     1자유면 : 1.0∼1.1

2자유면 : 1.2∼1.25

= 1.0 × 1.0 (1자유면 적용)

= 1.0m

⑺ 장약량(Q)

Q = (K × B × S) × q

Q = (2.4 × 1.0 × 1.0) × 0.35

Q = 0.84□ ( q : 장약비   (Bench 발파 : 0.35□/□) )

∏32□뉴마이트 : 0.25□ / EA

Q = 0.84□ ÷ 0.25□ / EA = 3EA

∴ Q = 3EA × 0.25□ / EA = 0.75□

⑻ 장약장 (h)

∏32□ 뉴마이트 : 0.3m / EA

h = 3EA × 0.3m / EA

∴ h = 0.9m

⑼ 전색장 (h0)

h0  =  H  - h = 2.7 - 0.9  = 1.8m

3) TYPE-Ⅰ 설계 계산 종합표

구 분	BENCH 높이(m)	천공장 (m)	저항선 (m)	공간간격 (m)	공당장약량 (□/Hole)	천공비 (m/□)	장약비 (□/□)	뇌관비 (EA/□)
Type-Ⅰ	2.4	2.7	1.0	1.0	0.75	1.13	0.31	0.42

발파패턴 TYPE-Ⅰ (50∼100m 구간)

□ 발파패턴 TYPE-Ⅱ (100∼150m 구간)

1) 설계 조건

⑴ 설계 이격 거리 (D) : 100m

⑵ 지발당 최대 허용 장약량 (W) : 3.30□

⑶ 천공 장비 : Crawler Drill

⑷ 천공 구경 : ∏75□

⑸ 암석 계수 (c) : 0.4(보통암)

⑹ 공의 경사 : 수직공

⑺ Bench의 높이 (K) : 3.0m

⑻ 사용 폭약 : ∏50□ NewMITE

2) 발파패턴 계산서

⑴ 저항선의 최대 길이(Bmax)

Bmax   =  1.45  ×  [eqn: rm sqrt l_b]  ×  R1   ×  R2   에서

· Ib   : 장약 밀도 (□/m)

∴ Ib   = 2.0 □/m

· R1   : 발파공의 경사에 따른 보정치

∴ R1  = 0.95(수직공)

· R2   : 암석계수가 다를 때 보정치

∴ R2  = 1.0 ( 보통암)

Bmax  =  1.45 x [eqn: rm sqrt 2.0]  x  0.95  x 1.0

∴ Bmax  □  1.9m

⑵ SUB - DRILLING (U)

U = 0.3 × Bmax

= 0.3 × 1.9m ≒ 0.6m

⑶ 천공장 (H)

H = (K+U)

H = 3.0 + 0.6

H = 3.6m

⑷ 천공오차 (E)

E = d/1000 + 0.03 × H

= 75/1000 + 0.03 × 3.6

≒ 0.2m

⑸ 실제 저항선 (B)

B = Bmax - E

= 1.9m - 0.2m  = 1.7m  ( B = 1.5m (장약조정치 감안) )

⑹ 실제 천공간격(S)

S = B×(1.0∼1.25)     1자유면 : 1.0∼1.1

2자유면 : 1.2∼1.25

= 1.5 × 1.2 (2자유면 적용)  = 1.8m

⑺ 장약량(Q)

Q = (K × B × S) × q

Q = (3.0 × 1.5 × 1.8) × 0.35

Q = 2.84□  ( q : 장약비   (Bench 발파 : 0.35□/□) )

∏50□뉴마이트 : 0.8□/EA

Q = 2.84□ ÷ 0.8□/EA  □ 3.5EA

∴ Q = 3.5EA × 0.8□/EA = 2.8□

⑻ 장약장 (h)

∏50□ 뉴마이트 : 0.4m/EA

h = 3.5EA × 0.4EA ≒ 1.4m

∴ h = 1.4m

⑼ 전색장 (h0)

h0  =  H  - h = 3.6 - 1.4  = 2.2m

3) TYPE-Ⅱ 설계 계산 종합표

구 분	BENCH 높이(m)	천공장 (m)	저항선 (m)	공간간격 (m)	공당장약량 (□/Hole)	천공비 (m/□)	장약비 (□/□)	뇌관비 (EA/□)
Type-Ⅱ	3.0	3.6	1.5	1.8	2.8	0.44	0.35	0.12

Type - Ⅱ 발파패턴도

□ 발파패턴 TYPE-Ⅲ (150∼200m 구간)

1) 설계 조건

⑴ 설계 이격 거리 (D) : 150m

⑵ 지발당 최대 허용 장약량 (W) : 7.43□

⑶ 천공 장비 : Crawler Drill

⑷ 천공 구경 : ∏75□

⑸ 암석 계수 (c) : 0.4(보통암)

⑹ 공의 경사 : 3:1

⑺ Bench의 높이 (K) : 5.0m

⑻ 사용 폭약 : ∏50□ NewMITE

2) 발파패턴 계산서

⑴ 저항선의 최대 길이(Bmax)

Bmax   =  1.45  ×  [eqn: rm sqrt l_b]  ×  R1   ×  R2   에서

· Ib   : 장약 밀도 (□/m)

∴ Ib   = 2.0□/m

· R1   : 발파공의 경사에 따른 보정치

∴ R1  = 1.0 (3:1)

· R2   : 암석계수가 다를 때 보정치

∴ R2  = 1.0 ( 보통암)

Bmax  =  1.45 x [eqn: SQRT { 2.0}]  x  1.0  x 1.0

∴ Bmax  □  2.0m

⑵ SUB - DRILLING (U)

U = 0.3 × Bmax

= 0.3 × 2.0m

= 0.6m

⑶ 천공장 (H)

[eqn: H~=~1.05({K}+u)]

[eqn: H~=~1.05({5.0}+0.6)]

[eqn: H~≒~5.7m]

⑷ 천공오차 (E)

E = d/1000 + 0.03 × H

= 75/1000 + 0.03 × 5.7

□ 0.25m

⑸ 실제 저항선 (B)

B = Bmax - E = 2.0m - 0.25m

≒ 1.7m

B = 1.6m (장약조정치 감안)

⑹ 실제 천공간격(S)

S = B×(1.0∼1.25)     1자유면 : 1.0∼1.1

2자유면 : 1.2∼1.25

= 1.6 × 1.2(2자유면 적용)

= 2.0m

⑺ 장약량(Q)

Q = (K × B × S) × q

Q = (5.0 × 1.6 × 2.0) × 0.35

Q = 5.6□

q : 장약비   (Bench 발파 : 0.35□/□)

∏50□뉴마이트 : 0.8□/EA

Q = 5.6□ ÷ 0.8□/EA = 7EA

∴ Q = 7EA × 0.8□/EA

= 5.6□

⑻ 장약장 (h)

∏50□ 뉴마이트 : 0.4m/EA

h = 7EA × 0.4m/EA

∴ h = 2.8m

⑼ 전색장 (h0)

h0  =  H  - h = 5.7 - 2.8

= 2.9m

3) TYPE-Ⅲ 설계 계산 종합표

구 분	BENCH 높이(m)	천공장 (m)	저항선 (m)	공간간격 (m)	공당장약량 (□/Hole)	천공비 (m/□)	장약비 (□/□)	뇌관비 (EA/□)
Type-Ⅲ	5.0	5.7	1.6	2.0	5.6	0.36	0.35	0.06

Type-Ⅲ 발파패턴도

⑴ 일반 발파기 사용

(2)다단발파기 사용

□ 발파패턴 TYPE-Ⅳ (200m 이상 구간)

1) 설계 조건

⑴ 설계 이격 거리 (D) : 200m

⑵ 지발당 최대 허용 장약량 (W) : 13.21□

⑶ 천공 장비 : Crawler Drill

⑷ 천공 구경 : ∏75□

⑸ 암석 계수 (c) : 0.4(보통암)

⑹ 공의 경사 :  3:1

⑺ Bench의 높이 (K) : 7.0m

⑻ 사용 폭약 : ∏50□ NewMITE

2) 발파패턴 계산서

⑴ 저항선의 최대 길이(Bmax)

Bmax   =  1.45  ×  [eqn: rm sqrt l_b]  ×  R1   ×  R2   에서

· Ib   : 장약 밀도 (□/m)

∴ Ib   = 2.0□/m

· R1   : 발파공의 경사에 따른 보정치

∴ R1  = 1.0 (3:1)

· R2   : 암석계수가 다를 때 보정치

∴ R2  = 1.0 ( 보통암)

Bmax  =  1.45 x [eqn: SQRT { 2.0}]  x  1.0  x 1.0

∴ Bmax  □  2.0m

⑵ SUB - DRILLING (U)

U = 0.3 × Bmax

= 0.3 × 2.0m

= 0.6m

⑶ 천공장 (H)

[eqn: H~=~1.05({K}+u)]

[eqn: H~=~1.05({7.0}+0.6)]

[eqn: H~=~8.0m]

⑷ 천공오차 (E)

E = d/1000 + 0.03 × H

= 75/1000 + 0.03 × 8.0

□ 0.3m

⑸ 실제 저항선 (B)

B = Bmax - E

= 2.1m - 0.3m

= 1.8m

B = 2.0m(장약조정치 감안)

⑹ 실제 천공간격(S)

S = B×(1.0∼1.25)     1자유면 : 1.0∼1.1

2자유면 : 1.2∼1.25

= 2.0 × 1.2(2자유면 적용)

= 2.4m

⑺ 장약량(Q)

Q = (K × B × S) × q

Q = (7.0 × 2.0 × 2.4) × 0.35

Q □ 11.76□

q : 장약비   (Bench 발파 : 0.35□/□)

∏50□뉴마이트 : 0.8□/EA

Q = 11.76□ ÷ 0.8□/EA

□ 15EA

∴ Q = 15EA × 0.8□/EA

= 12.0□

⑻ 장약장 (h)

∏50□ 뉴마이트  : 0.4EA

h = 15EA × 0.4EA

∴ h = 6.0m

⑼ 전색장 (h0)

h0  =  H  - h

= 8.0 - 6.0

= 2.0m

3) TYPE-Ⅳ 설계 계산 종합표

구 분	BENCH 높이(m)	천공장 (m)	저항선 (m)	공간간격 (m)	공당장약량 (□/Hole)	천공비 (m/□)	장약비 (□/□)	뇌관비 (EA/□)
Type-Ⅳ	7.0	8.0	2.0	2.4	12.0	0.24	0.36	0.03

4) Type-Ⅳ 발파패턴도

⑴ 일반 발파기 사용

\

⑵ 다단발파기 사용

□ 발파설계 종합 내용

구 분	50m이내	50∼100m	100∼150m	150∼200m	200m이상
설 계 거 리(m)	·	50	100	150	200
진 동 허 용 기준치(□/sec)	·	0.2	0.2	0.2	0.2
지발당 허용 장약량(□/Delay)	·	0.83	3.30	7.43	13.21
적용 굴착공법	기계굴착	진동제어 발파	진동제어 발파	진동제어 발파	진동제어 발파
천 공 장 비	·	크로울러 드릴	크로울러 드릴	크로울러 드릴	크로울러 드릴
천 공 구 경	·	∏45□	∏75□	∏75□	∏75□
발 파 패 턴 ⑴ Bench높이(m)	·	2.4	3.0	5.0	7.0
⑵ 천공장(m)	·	2.7	3.6	5.7	8.0
⑶ 최소저항선(m)	·	1.0	1.5	1.6	2.0
⑷ 천공간격(m)	·	1.0	1.8	2.0	2.4
⑸ 공당장약량 (□/Hole)	·	0.75	2.8	5.6	12.0
⑹ 천공비(m/□)	·	1.13	0.44	0.36	0.24
⑺ 장약비(□/□)	·	0.31	0.35	0.35	0.36
⑻ 뇌관비(EA/□)	·	0.42	0.12	0.06	0.03
⑼ 실제 지발당 장약량(□/Delay)	·	0.75	2.8	5.6	12.0
⑽ 공당 굴착량 (□/Hole)	·	2.4	8.1	16.0	33.6
⑾ 동시발파 공수 (Hole/Round)	·	10	20	20∼40	20∼60

Ⅳ. 계측관리

1. 사전 조사

발파영향권 검토를 위하여 발파현장에 대한 현황 조사와는 별도로 시공사에서는 민원방지를 위해 다음과 같이 조치한다.

발파가 실시되는 현장 주변은 발파라는 공포심과 피해의식에 따른 보상심리가 작용하여 민원의 제기가 예상된다.

일반적으로 건축물이나 기타 시설물에 발생되는 균열은 지반침하, 습도의 변화 및 온도변화 등 여러 가지 요인에 의해 자연적으로 발생되고 있다.

그러나 발파작업이 인근에서 진행될 때 추가로 발생되는 균열발생이 진동으로 인한 피해인지의 여부를 판정하기에는 어려움이 있고, 많은 시간이 소요되며 민원 발생시 공사 지연 등 막대한 피해가 예상된다.

따라서 설명회 개최등 주민들에 대한 홍보를 실시하고, 발파진동에 따른 피해여부를 파악하기 위해 주민들과 충분한 대화를 바탕으로 주민대표, 건물주, 감독관 입회 하에 사전조사를 실시한다.

따라서 발파 착수전 주변 보안물건에 대해 건물현황과 균열상황을 파악하여 발파 진동이 미칠 수 있는 현황을 조사하고, 발파영향권 내에 있는 모든 시설물에 발생된 균열을 사진과 비디오로 촬영하여 추후 민원 발생시 피해여부를 판단할 수 있는 근거자료로 확보해야 할 필요성이 있다.

가. 조사 내용

1) 건물의 구조형태, 노후정도, 균열발달 상태

2) 대표적 균열상태의 정량적 측정

3) 건물의 지반상태

4) 건물의 시설물 현황 등

나. 조사 방법

1) 발파영향권 내에 있는 주변 보안물건에 대해 건물현황과 균열 발달 상태 및 측정 결과치를 비디오와 카메라로 촬영하여 차후 민원 발생시 피해여부를 판단할 수 있는 증거자료로 활용해야 한다

2) 조사시 날짜등을 명시하기 위해 날짜가 기록된 간행물과 조사지역 현장에 시계와 달력 및 T.V, 라디오를 켜서 비디오에 삽입시킨다.

2. 발파진동의 계측

가. 계측의 목적

발파시 수행되는 진동 계측은 인간의 재능과 계측기능을 조합하여 공학적이며 정량적인 자료를 정확하게 수집·분석하여 안전하고 경제적인 발파가 실시되도록 관리되어야 한다. 따라서 공사 현장내 암발파 굴착 작업시 발생하는 지반진동이 주변 보안물건과 주변환경에 미치는 영향 등 계측을 통해 검토·분석하기 위해 계측기를 이용하여 정량적·주기적으로 평가하므로써 시공의 안전성을 도모하고, 공사의 시공성 및 경제성의 향상과 민원에 대한 확실한 증거자료를 확보하고 다음과 같은 효과를 기대하고자 실시한다.

1) 발파 작업중 인근 시설물에 대한 피해 영향 검토

2) 진동 계측치를 회귀분석하여 지질, 암반 변화 등 현지 암반 특성에 맞는 추정식 설정으로 주변 보안물건을 고려한 지발당 허용장약량 결정

3) 인근 보안물건에 허용 기준치 이내로 발파작업이 수행될 수 있는 장약량등 안전한 발파작업을 위한 발파계획 수립을 위한 근거자료 확보

4) 소송, 분쟁, 민원 발생시 정량적이고 과학적인 증거자료 확보 등을 위하여 계측을 실시한다.

나. 계측 항목

진동속도의 계측에는 직교하는 세 방향의 진동을 감지할 수 있고 문제가 되는 주요 진동수 대역의 진동에 대해 선형적으로 계측할 수 있는 진동센서와 진동 주파수를 측정하고 분석할 수 있는 적절한 장치가 필요하다.  지반의 운동은 진동속도, 가속도 또는 변위중 어떠한 것으로도 측정할 수 있다. 그러나 진동으로 인하여 발생하는 구조물의 손상은 진동속도와 관련지어 평가하는 것이 합리적인 것으로 알려져 있으므로 진동 속도로 계측하는 것이 바람직하다.  변위는 진동 속도 파형을 적분하여 구할 수 있다. 가속도 정보가 필요한 경우 가능하면 진동속도 파형의 미분보다는 직접 가속도로 계측하는 것이 좋다. 진동의 주파수 특성은 구조물 영향에 대한 중요한 척도이므로 진동의 세 방향 성분에 대한 시간적 변화가 계측되어야 한다. 단순히 진동수준의 최대값을 기록하는 것은 탁월 주파수에 대한 정보를 알 수 없으며, 구조물의 반응이나 암반의 변형에 영향을 주는 상세한 정보를 주지 못한다. 일반적인 경우 적어도 진동의 최대값과 탁월 주파수의 동시 기록은 반드시 필요하다. 측정 위치에서 진동의 세기는 직교하는 세 성분인 진행방향의 성분, 진행방향과 수직성분 및 진행방향과 접선성분으로 측정할 수 있다(그림 8.1참조). 계측되는 각 성분별 진동은 물체파 또는 표면파로 구분되지 않고 도달하는 파의 벡터 성분을 의미한다.

다. 상시 계측의 필요성

1) 목적

실제 발파작업이 진행됨에 따라 암반의 지질적 특성 및 발파조건이 현장상황에 따라 변할 수 있으므로, 시험발파에 의해 설정된 발파진동 추정식을 상시 계측을 통해 분석을 실시하여 수정해 가는 것이 바람직하다.

그리고 발파 작업으로 인해 발생한 민원에서 시공자가 수세에 몰리는 사례가 적지 않았던 원인으로는 시공자가 과학적이고, 정량적인 자료를 유지하여 이를 객관적인 증거로써 제시하지 못했기 때문이다.

따라서 발파진동 계측은 매 발파시 계측을 실시하여 발파 진동에 따른 주변 보안물건에 대한 피해 영향을 파악하고, 계측 DATA SHEET를 확보하여 안전성 판단자료 및 민원 등에 따른 근거자료로 활용하기 위함이며, 계측치를 분석하여 각 보안물건과의 거리와 장약량 등을 고려한 발파진동 추정식을 도출하여, 실시되고 있는  발파 방법에 대한 안전성 여부를 확인하고 효율적인 발파계획 수립을 목적으로 한다.

2) 계측 빈도 및 기간

발파시 예상되는 공해 요소에 대해 지속적으로 계측 분석하여 그 결과를 꾸준히 유지하는 것이 중요하므로 계측 기간은 전 발파작업 기간으로 하고 계측은 매발파시 실시한다.

라. 계측기 설치 및 계측방법

1) 계측기 설치방법

계측기 설치는 보안 물건을 대상으로 진동 계측에 방해되지 않는 위치를 선정하여  설치한다.  진동 계측에 있어서 매우 중요한 사항의 하나는 센서의 설치방법이다.

센서 설치의 기본은 센서가 진동하는 지반 또는 구조 부재의 운동을 대표할 수 있도록 설치하여야 한다는 것이다. 센서 설치의 기본적인 사항은 다음과 같다.

(1) 수직 최대입자가속도가 0.2g 이하일 때 센서는 특별히 고정시키는 장치없이 편편한 면에 놓고 계측하여도 좋다.

(2) 수직 최대 입자 가속도가 0.2g∼0.1g일 때 센서는 토양과 같은 지반일 경우 토양속에 완전히 묻거나 모래주머니를 올려놓아야 한다.

(3) 계측지점이 암반이나 콘크리트, 아스팔트와 같은 경우 센서는 양면 테이프나 에폭시, 또는 급결 접착제를 이용하여 고정시키기도 한다.

(4) 이러한 방법을 적용하기 어렵거나 1.0g이상의 가속도 운동에 대해서는 시멘트나 볼트 등을 이용하여 단단한 면에 고정한다.

(5) 지반의 경우 충분히 다져져 단단히 굳은 장소에 설치한다. 특이한 지형이거나 또는 센서와 인접하여 복잡한 반사 회절현상 등의 영향을 받을 수 있는 지점은 피한다. 발파에 의한 지반진동용 센서는 일반적으로 지반에 설치하기 위한 스파이크를 부착할 수 있도록 되어 있으므로 굳은 지반에 스파이크를 박으면 되지만, 암반이나 콘크리트, 아스팔트나 건물의 기초 또는 벽에 설치할 경우에는 천공을 하고 고정하는 방법을 선택한다.

(6) 센서는 수평을 유지할 수 있도록 설치하고 진동원의 방향 및 진동원과의 접선방향의 위치를 정확히 잡아 설치한다.

(7) 센서는 온도, 자기, 전기 등의 영향을 받을 수 있으므로 고압선과 같은 외부 영향을 받지 않는 장소를 선정하거나 불가피한 경우 영향을 차단할 수 있는 사전 조치를 취한다.

(8) 특별한 설치방법을 요하는 센서는 제작회사의 장비사양에 기술되어 있으므로 그지침에 따르도록 한다.

2) 센서의 설치지점

일반적인 구조물 영향평가를 위한 계측지점의 선택은 국가별로 약간씩 다르다.

미국, 캐나다의 경우 대상 구조물에 인접한 지반에 설치하여 지반운동을 계측한다.  유럽의 경우 구조물 기초에 설치하여 계측한다. 이러한 차이는 각국에서 연구할 때 계측시 설치하였던 센서 위치에 기인한다.  진동원 특성을 고찰하기 위한 목적이라면 구조물 자체보다는 구조물이 위치해 있는 지반에 설치하는 것이 바람직하고, 구조물이 어떻게 반응하는가를 고찰하기 위한 목적이라면 구조물을 이루고 있는 부재에 설치하여 반응을 계측하는 것이 필요하다. 이 경우 기초나 기초 벽은 지반에 의해 구속받으므로 구조적으로 가장 민감하게 반응하는 곳에 설치하는 것이 바람직하다.  허용기준과 관련된 계측지점은 진동원의 부지 경계선중 피해가 가장 우려되는 지점을 택한다.

시설물에 대한 영향평가의 경우 일반적으로 시설물이 위치한 바닥(base)에서의 진동 수준을 기준으로 하고 있으므로 센서는 시설물 기초 바닥면에 설치하여야 한다.

3) 발파진동 계측방법

발파에 의한 지반진동의 평가에 있어서 감쇠특성은 지질조건 뿐만 아니라 발파패턴, 기폭 등 발파 방법에 따라 영향을 받으므로 새로운 기폭 시스템이 도입되었을 때에는 이에 대한 영향을 추가로 검토하여야 할 필요가 있으며, 발파 진동 계측 과정을 나열하면 다음과 같다.

(1) 계측기는 사전 점검하여 Battery등 이상유무를 확인한다.

(2) 발파전 진동 계측을 위한 기능, 즉 Trigger level, Record time, Record mode,

Triggersource등을 설정한다.

(3) 발파지점과 보안물건에 대한 주변상황을 점검하고, 가장 인접한 보안물건을 선정하여 계측기 및 진동 센서가 놓일 곳을 정리한다.

(4) □가□, □나□의 사항에 따라 계측위치에 설치한다.

(5) 계측기를 ON으로 하여 발파 현장과의 연락을 통해 발파직전 발파신호와 함께 계측기의 Monitoring을 시작한다. 이때 계측기 주변에서 B/H의 Breaker작업이나 무전기 사용등 진동계측에 방해되는 요인을 사전 제거한다.

(6) 계측된 진동치를 계측기내의 Printer나 전산 프로그램을 이용하여 Data sheet로 출력하여 검토하고 자료를 보관한다.

3. 발파소음의 계측

가. 계측의 목적

폭약이 폭발하였을 때 공중으로 전파되는 파동은 폭원 근방에서는 충격파의 형태를 취하지만, 폭원에서 어느 정도 떨어진 곳에서는 음압 180□이하의 음파로 전파된다.

이러한 발파음의 인간에 대한 영향이 크게 됨에 따라 불쾌감, 일상 생활의 방해 등의 피해를 가져올 수 있지만, 현실적으로 물질적 피해보다는 심리적 피해의식이 팽배해짐에 따라 발생하는 민원이 증가되고 구조물에 대한 영향으로는 유리창 파손,  건조물 손해 등의 형태로 나타날 수도 있다.

따라서 발파소음에 따른 보안물건의 피해 방지와 민원을 예방하고 정량적인 계측자료 확보로 안전한 발파작업을 수행하기 위해 발파진동과 함께 계측을 실시한다.

나. 계측 항목

발파진동 측정기를 이용하여 계측할 경우 건물에 대해 미치는 영향을 검토하기 위해 폭풍압 □(L)로 설정하여 측정하는 법과 인체에 미치는 영향을 검토하기 위해 소음 □(A)로 기능을 설정하여 계측을 실시한다.

다. 계측위치 선정

발파진동 계측위치와 동일하게 실시하며 진동보다 소음에 의한 피해가 예상되거나  민원발생시 소음만을 별도로 계측할 수 있다.

라. 소음의 측정 방법

1) 소음측정기의 방향은 발파지점을 향하도록 한다.

2) 계측위치는 발파진동 계측기를 사용하므로 동일하며 발파전 소음계측을 위한 기능을 설정하고, 진동과 함께 측정할때는 별도의 설정이 필요없으나 소음만을 별도 측정시 Trigger level등을 설정한다.

3) 소음의 측정법은 피해가 우려되는 장소로서 소음도가 높을 것으로 예상되는 지점의 지면 위 1.2m∼1.5m높이로 한다. 측정위치에 담, 건물등  높이가 1.5m를 초과하는 장애물이 있는 경우에는 장애물로부터 소음원방향으로 1∼3.5m떨어진 지점으로  한다. 다만 그 장애물이 방음벽이나 충분한 차음이 예상되는 경우에는 장애물밖의 1∼3.5m떨어진 지점 중 암영대의 영향이 적은 지점으로 한다.

4) 소음을 측정할 때 소음계의 마이크로폰은 측정위치에 받침장치로 설치하여 측정하는 것을 원칙으로 한다. 손으로 소음계를 잡고 측정할 경우에는 소음계는 측정자의 몸으로부터 50□이상 떨어져야 한다. 이때 소음계의 마이크로폰은 주 소음원 방향으로 하여야 한다.

5) 풍속이 2m/sec 이상일 때에는 반드시 마이크로폰에 방풍망을 부착하여야 하며, 풍속이 5m/sec를 초과할 때에는 측정하여서는 아니된다.

6) 진동이 많은 장소 또는 전자장(대형 전기기계, 고압선 근처 등)의 영향을 받는 곳에서는 적절한 방지책(방진, 차폐 등)을 강구하여 측정하여야 한다.

7) 암소음 측정시 대상 배출시설의 가동을 중지한 상태에서 측정하여야 한다.

8) 기타 계측작업에 따른 계측기 작동과정은 발파진동측정과 동일하다.

4. 시험발파와 일상발파 진동계측 구분

가. 시험발파 진동계측

시험발파시 진동계측 위치는 현장의 암반특성에 맞는 진동 추정식을 설정하기 위해 가능한 건축물이나 시설물을 대상으로 거리에 따른 감쇄지수를 파악하기 위해 여러 대(3∼4대 이상)의 계측기를 이용하여 일직선상으로 20∼50m 정도(이격거리는 현장상황 및 발파규모에 따라 설정) 이격하여 배치한다.

또 다른 방법으로는 주변 건축물이나 시설물에 계측기를 설치하여 각 건축물이나 시설물에 미치는 파진동의 영향을 파악하기 위해 계측위치를 선정하기도 한다.

나. 일상발파 진동계측

본 발파작업시 발파진동 계측은 주변 건축물이나 시설물 중 가장 근접하고 특히 중요한 곳의 안전을 고려하여 계측을 실시하되, 모든 건축물이나 시설물에 대해 계측을 실시하면 좋으나, 현장 여건상 어려우므로 대표되는 1곳 이상을 선정하여 계측기를 배치하고 계측을 실시한다.

진동 및 소음 측정장비 BlastMate II(DS-477) 제원

진 동	최대 측정범위	254mm/sec까지, 자동 범위설정
	최소 분석가능치	0.0159mm/sec
	트리거 레벨	0.13-253.9mm/sec의 범위내에서 0.01mm/sec씩 레벨설정가능
	가속도	0.01-30g 범위내 진동가속도가 계산가능함
	변위	0.000254-3.81cm 범위내 진동변위가 계산가능함
	주파수 분석	피크치의 주파수와 함께 USBM/OSMRE와 DIN4150 기반 주파수 분석가능
	정확도	B & K reference accelerometer@15Hz의 1%내에서 검정됨
□A" 형 소음도	측정범위	55-110dB
	최소 분석가능치	0.2dB
	트리거 레벨	55.0-110.0dB 범위내에서 0.2dB 단계로 레벨설정가능
	주파수 응답	0.5-8KHz, 기록시간에 독립적, 임펄수 필터링
주파수	포본추출율	모든 채널, 모든 기록방식에 대해 1,024 sample/sec
	주파수 응답(-3dB 포인트)	기록시간에 독립적으로 1.5-250Hz의 진동과 선형 풍압, 정밀한 주파수 측정을 보증하는 하드웨어 □Anti-alias" 필터
이벤트 기록	전 파형 이벤트	40
	또는 요약 이벤트	250
	저장 방식	베터리 제거후에도 이벤트와 프로그램이 보존, 10년 이상의 저장생명

진동 및 소음 측정장비 VMS-200S(THOMAS) 제원

진 동	최대 측정범위	127mm/sec까지, 자동 범위설정
	최소 분석가능치	0.1mm/sec
	트리거 레벨	0.51-127mm/sec의 범위내에서 레벨설정가능
	가속도	0.001-30g 범위내 진동가속도가 계산가능함
	변위	0.000254-3.81cm 범위내 진동변위가 계산가능함
	주파수 분석	피크치의 주파수와 함께 USBM/OSMRE와 DIN4150 기반 주파수 분석가능
	정확도	B & K reference accelerometer@15Hz의 1%내에서 검정됨
□L" 형 소음도	측정범위	78-141dB
	최소 분석가능치	0.1dB
	트리거 레벨	78-141dB 범위내에서 0.1dB 단계로 레벨설정가능
	주파수 응답	0.5-8KHz, 기록시간에 독립적, 임펄수 필터링
주파수	포본추출율	모든 채널, 모든 기록방식에 대해 1,024 sample/sec
	주파수 응답(-3dB 포인트)	기록시간에 독립적으로 1.5-250Hz의 진동과 선형 풍압, 정밀한 주파수 측정을 보증하는 하드웨어 □Anti-alias" 필터
이벤트 기록	전 파형 이벤트	96
	저장 방식	베터리 제거후에도 이벤트와 프로그램이 보존, 10년 이상의 저장생명

Ⅴ. 발파작업관련 Q&A

Qus. 1	지발당 장약량이란 무엇인가 ?
Ans. 1	발파에 의해 생성되는 탄성파는 지반의 밀도(≒ 고결도) 및 불연속면 상태에 따라 700 m/sec(풍화암) ∼ 5,800m/sec(극경암)의 속도를 가진다. 사용지발뇌관은 전, 후단의 지연시차는 20 ∼ 25ms(milli second)를 가지며 이는 풍화암을 기준으로 할 때 약 14m의 거리를 유지한 채, 진동이 전파됨을 의미한다. 따라서, 동일 번호를 사용하지 않는 경우 지반진동은 중첩되지 않고 각각 진행되므로 비록 1회 발파시 많은 량은 폭약을 사용한다 할지라도 적절하게 지발뇌관을 사용한다면 진동관리를 유효하게 할 수 있다. 이때, 동일한 번호의 뇌관에 장전된 폭약의 총량을 □지발당 장약량□이라고 한다. † 통상 지연시차가 8ms 이내이면 순발로 취급하여 진동이 중첩되는 것으로 취급함.

Qus. 2	순발뇌관(# 0번뇌관)의 지연시차는 얼마인가 ?
Ans. 2	순발뇌관은 지연시차가 없는 것으로 취급하지만 실제로는 점화옥의 가열에 소요되는 시간으로 인해 통전(발파 Key)후 0.2ms 가 경과된 후 기폭 됨..
	전기뇌관의 기폭과정을 고속 촬영한 광경

Qus. 3	폭속(VOD : Velocity of Detonation)이란 무엇인가 ?
Ans. 3	폭약이 1초당 연소 또는 폭굉하는 속도를 말하며, 폭속이 큰 폭약일수록 위력이 큼 을 의미한다. 일반적으로 파쇄 대상 암반의 탄성파속도보다 큰 폭속을 가지는 폭약을 사용하는 것을 원칙으로 하나 도심지 진동제어발파와 같은 경우는 최소저항선 및 공간격을 축소시키고 저비중, 저폭속의 폭약을 사용함이 유리하다.

Ans. 3	폭약은 폭굉에 의해 충격파가 먼저 생성되고, 이후에 고압의 후 가스가 발생된다. 즉, 충격파에 의해 균열이 생성되고 후가스에 의해 균열을 확장시킨다.
	고성능 다이나마이트 폭발과정을 고속 촬영한 광경

Qus. 4	만약 장약량을 2배로 증가한다면 진동속도의 증가량은 얼마인가?
Ans. 4	[eqn: V = 100 LEFT [ { d} over { √W } RIGHT ] { }^{-1.6 }] 여기서 d : 폭원과의 이격거리(m). W : 지발당 장약량(kg) [eqn: V2 = 100 LEFT [ { d} over {sqrt 2W } RIGHT ] { }^{-1.6 }] [eqn: = 100 LEFT [ { d} over {1.414 sqrt W } RIGHT ]^ { - 1.6}^{ }] [eqn: = 1.41 { }^{1.6 } * 100 LEFT [ { d} over { SQRT { W} } RIGHT ] { }^{-1.6 }] [eqn: = 1.41 { }^{1.6 } * V] [eqn: = 1.74 V] 비고] 장약량이 2배로 증가하면 진동속도는 2배가 아니라 1.74배로 증가함.

Qus. 5	만약 거리가 2배로 증가한다면 진동속도의 감소는 얼마가 되겠는가?
Ans. 5	[eqn: V = 100 LEFT [ { 2d} over { SQRT { W} } RIGHT ] { }^{-1.6 }] [eqn: = { 2}^{-1.6 } * 100 LEFT [ { d} over { SQRT { W} } RIGHT ] { }^{-1.6 }] [eqn: = { 1} over { { 2}^{1.6 } } * V = 0.33 V] 비고] 거리가 배로 증가하면 진동속도의 감소는 절반으로 줄어드는 것이 아니라 2/3(67%) 감소함.

Qus. 6	진동속도의 단위인 □kine"은 무엇인가 ?
Ans. 6	발파에 의해 생성된 지반진동은 변위, 속도, 가속도 등 3가지 형태로 표현된다. 이중 구조물과 관련된 피해의 척도로 진동속도를 주로 이용하는데 그 이유는 진 동속도와 피해의 양상이 비례적으로 잘 맞는 경향을 보이기 때문이다. 진동속도의 단위는 mm/sec, cm/sec 등으로 표현하며 종종 □카인(kine)"이라고도 한다. kine에 대한 정의는 다음과 같다. □물리용어로서 M.K.S 단위체계에서 1초에 1cm를 이동한 경우□

Qus. 7	진동측정 Data Sheet에서 PPV와 PVS란 무엇을 의미하는가 ?
Ans. 7	PPV(Peak Particle Velocity) : 최고입자진동속도로 진동의 3방향 성분(L, V, T) 중 최고치를 의미. PVS(Peak Vector Sum) : 동일시간대의 L, V, T성분의 PPV의 합성치로 Vector 합을 취한 것. 즉, [eqn: rm PVS~=~ SQRT { (L^2 ~+~V^2 ~+~T^2 )}]

Qus. 8	진동측정 Data Sheet에서의 USBM RI 8507 이란 도표는 무엇인가 ?
Ans. 8	미광무국(USBM : United Stated Bureau of Mine)에서 시험가옥을 축조한 후 인근에서 많은 발파작업을 시행하면서, 시험가옥에 나타난 피해(Damage)의 정도를 진동속도, 주파수 수준괴 비교하여 작성한 도표.
		옆 도표에서 실선의 의미는 시험가옥의 피해발생 경향선을 의미하며, 저주파일수록 진동속도는 낮아지는 것을 볼 수 있다. 즉, 낮은 수준의 진동치라도 지반의 진동주파수가 10Hz 이하인 경우 피해를 유발시킬 수 있음을 나타낸다.(Siskind. 1981)

Qus. 9	진동측정기의 센서의 설치 위치는 어디인가 ?
Ans. 9	지반이건 구조물이건 상관은 없으나 구조물의 피해정도를 파악하기 위한 경우는 구조물 기초지반(토사 또는 암반)에 설치하는 것이 원칙임. (독일공업규격 DIN 4105) 이는 발파공에서 전파되어온 진동이 구조물 하부 지반을 통과할 때 구조물로 진동이 입사되면 구조물의 중량(Mass) 및 형상에 의해 2차 진동을 유발시켜 개구부, 미장부 등에 균열생성 또는 기존균열의 확장 등을 발생시킨다. 따라서, 기초지반의 진동속도 수준과 주파수를 우선 측정한 후 구조물에 진동센서를 성치한 후 구조물의 주파수를 계측하여 공진 가능성 등을 파악한다.
	구조물에 설치한 경우	지반에 설치한 경우

Qus. 10	진동 단위 중 카인(kine, cm/sec)과 dB(V)는 어떻게 다르고 그 적용범위는 ?
Ans. 10	우리나라 환경부에서 규정한 건설진동의 측정, 평가 기준은 □진동가속도 V(수직) 성분□에 대해서만 정의되어있고, 진동속도(cm/sec, kine)에 대해서는 아직 설정되어 있지 않다. 진동가속도는 dB로 표현되며 이는 주로 인체의 감각에 대해 표현되고 있으나, 진동 속도는 구조물의 피해에 대해 표현되고 있다. 우리나라 환경법에 규정한 건설진동의 규제치는 70dB(V)로 이를 환산식을 이용하여 계 산하면 약 0.089cm/sec에 해당된다. 이는 인체가 감지할 수 있는 수준으로 매우 비현실적인 규제기준이라 할 수 있다.

Qus. 11	시방서 규제 기준과 환경법의 규제기준이 상이할 경우 상위법은 ?
Ans. 11	일반적으로 시방서에서는 진동규제기준을 일률적으로 0.5cm/sec를 적용하는 경향이 있으나, 실제 발파공해에 의해 민원이 발생되어 법원 및 환경부 중앙환경분쟁조정위원회등의 기관에 의해 피해 개연성을 판정할 때에는 0.3cm/sec를 기준으로 삼고 있다. 따라서, 0.3cm/sec를 현장 관리기준으로 설정하는 것이 타당하다.

Qus. 12	발파진동 및 소음에 대한 계측행위의 목적은?
Ans. 12	① 공익 증진 ② 이해 당사자간 대화의 구심점 ③ 법적 소송을 회피할 수 있는 자료 ④ 법적 소송에서의 증거자료 ⑤ 발파효율을 증진시킬 수 있는 기술자료 ⑥ 건설비용을 절약할 수 있는 기술자료 ⑦ 작업의 안전성을 증진시킬 수 있는 기술자료 ⑧ 발파작업으로 인한 역기능(환경영향)을 감소시킬 수 있는 기술자료

Qus. 13	발파진동 계측 기록지의 해독방법은 ?
Ans. 13

No	Item	Description	Remark's
1	Trigger Source	계측기가 작동을 시작하는 진동(소음)의 크기로 이 값 이하이면 미작동 됨	0.508mm/sec
2	Record Time	계측기가 외부 진동(소음)에 의해 작동이 시작될 때 계측계속시간을 의미	1초당 1,024개의 Data측정
3	PSPL	최대 소음레벨 (Peak Sound Pressure Level)	71.6□(A)
4	PPV	최대 입자 진동 속도 (Peak Particle Velocity)로 3성분(L.V.T)성분이 있다	2.03mm/s (Vert성분)
5	ZC Freq	지반진동의 1초당 진동수 즉, 주파수를 말하며 10□이하이면 안전율이 저하됨	23□ (Vert성분)
6	Peak Vector Sum	동일 시간대의 진동 3성분(L.V.T) PPV의 합성치 [eqn: PVS~=~ SQRT { { V}^{2 } + { L}^{2 } + { T}^{2 } }]	2.14mm/s 즉 0.214 kine
7	USBM/OSMRE	미광무국(United Stated Bureau of Mine) 제안한 진동피해판단 Chart	독일 DIN-4105와 대비됨
8	Guide line	이 선 이상 위치에 진동 Data가 나타난다면 건축물에 피해를 줄 수 있음
9	MicA	발파소음 Wave.
10	Tran, Vert, Long	지반진동의 전파과정에서 운동방향에 따른 각성분.

Qus. 14	진동측정기의 센서설치 요령은?
Ans. 14	① 센서의 설치에 부적당한 장소 - 잔디밭, 풀밭, 느슨한 지반, 부드러운 재질로 된 모든 지점. ② 센서 설치방법 - 센서는 원칙적으로 암반표면, 아스팔트/콘크리트의 표면에 볼팅을 하는 것이 원칙이며, 양면테이프 또는 급결시멘트나 에폭시수지로서 고정할 수도 있다. 만약, 진동가속도가 1.0g를 초과할 경우에는 볼팅이나 시멘트로 고정하여야 한다. 측정장소가 지반일 경우 진동가속도가 1.0g를 초과시에는 땅속에 매몰하여 측정함을 원칙으로 한다. 센서 위에 모래주머니를 올려놓는 것은 진동가속도가 0.3g를 초과할 경우에는 인정하지 않는다.

Qus. 15	건설표준품셈상 □흙깍기, 발파암(크로울러 드릴)□발파의 제원은 어느 정도인가?
Ans. 15	일반 토공의 암석절취는 터널공사의 발파패턴도와 같은 구체적인 도면 및 설계배경이 없는 관계로 건설표준품셈의 □발파암(크로울러 드릴)□ 의 내용을 바탕으로 시공개념을 분석하면 다음과 같다. 발파공에서는 최소 1공당 1개의 뇌관이 소요되므로 평균 □12.5□/1공□ 규모의 발파를 의미하며, 건설공사시 수행되는 수직천공 발파의 □비장약량□은 약 0.40kg/□를 표준으로 하기 때문에 1공당 장약량은 □5.0kg/1공□ 정도인 발파규모가 된다. 만약, 해당지역에서 □시험발파□를 통한 회귀분석에서 진동 및 소음규제기준을 준수 할 수 있는 □지발당 장약량□이 5.0kg 인 거리를 초과하는 영역은 □크로울러 드릴□발파 즉, 일반발파로 적용할 수 있겠으며 이내의 영역은 □제어발파□를 적용하여야 할 것이다. 1공당 5.0kg 정도의 장약량을 사용할 수 있는 표준 발파패턴은 천공심도 4.5m, 저항선 1.8m, 공간격 2.1m 내외이다. 건설발파에서는 1공당 파쇄량이 0.5□∼수 백□까지 그 범위가 다양하나 소요되는 뇌관 은 보통 1공당 1개임을 고려한다면 현행 □건설표준품셈□에서 획일화된 발파 품은 현실화되어야 할 것이다.

Qus.16		미진동발파공법(미진동파쇄기 사용)과 제어발파의 차이점?
Ans. 16			미진동발파 공법		제어발파 공법
□시공 개념			발파작업에 의해 발생하는 지반진동의 피해 가 우려되는 지역에 적용하는 미진동공법으로서 (주)한화에서 생산되는 □Finecker"를 사용하는 시공법		발파대상지역의 암질, 인접 보안물건의 특성 등을 파악□시험발파□를 통해 진동감쇠특성을 획득후 □거리~지발당 허용장약량□ 조견표를 작성하여 매 발파마다 진동측정을통해 허용진동수준이내의 발파작업이 보장되는 발파기술을 이용하는 시공법
□소요 자원			□암석절취(편절형)의 투입자원과 동일 (단, 폭약변경) □착암기, 에어컴프레서, 착암공, 화약공, 보통인부 □비트 □집토(32Ton 도쟈) □발파보호공(가마니 제작/설치 및 해체), 몰탈(1:1)에 의한 전색(Tamping) □브레이커에 의한 2차 파쇄		□현장 시험발파시 천공속도, 사용폭약량, 뇌관 등의 실제 투입량을 분석하여 적산 □크로울러드릴, 공기압축기, 화약공, 보통인부 □비트, 롯드, 샹크롯드, 스리브 □집토(32Ton 도쟈) □발파보호공(Heavy Blast Mat) □브레이커에 의한 2차 파쇄
□ 제 원	천공제원		□0.7m(저항선)x0.7m(공간격) x1.2m(깊이)		□암질 및 보안물건에 따라 변화 (1.5m ∼ 3.0m 이내)
	1공파쇄량		□0.588□/공		□암질 및 보안물건에 따라 변화 (3.0□/공 미만)
	1회파쇄량		□3.5m(연장)x1.4m(폭)x1.2m(깊이)= 5.88□		□암질 및 보안물건에 따라 변화
	폭 약 량		□1□당 미진동파쇄기7.0개 □ ( 0.420□/□)		□암질 및 보안물건에 따라 변화□ 0.3□/□내외
□사용 폭약
			① : 미진동파쇄기 및 점화구		② : Emulsion 폭약 및 MS 전기뇌관
□폭약 단가			도매가격 : @15,000원/□ (점화구 포함가격) 소매가격 : @21,000원/□ (점화구 포함가격)		도매가격 : 폭약 @ 2,000원/□, : 뇌관 @ 1,300원/개 소매가격 : 폭약 @ 2,600원/□, : 뇌관 @ 1,700원/개
□ 시공상 문제점			□장전후 시멘트 몰탈으로 전색후 하절기 30분, 동절기 60분 이상 양생후 발파 □불연속면이 발달한 암질에서는 Gas가 새어 파쇄효과 저하 및 소음발생(철포현상) □1회에 11공씩 발파되며, 파쇄된 부분은 완전히 제거하여 자유면을 확보하여야만 차기 발파 수행가능		□시험발파를 실시 및 계측분석을 수행하여야만 함 □화약류 전문 기술자의 기술참여 필수
□적용 대상			□콘크리트 및 소량의 암반(연암이하) 파쇄(파쇄효과의 편차가 심하고 단위 시간당 작업량이 적어 소규모 현장에 선별적으로 적용함)		□발파장소와 보안물건과의 이격거리가 약 50m 이상 이격되면 적용가능. □도심지 재개발, 재건축현장에 적용 □가축 사육시설에 인접한 지역 적용

Qus. 17	일반발파와 제어발파의 차이점?
Ans. 17		일반발파	진동제어발파
적용 대상		골프장건설, 골재생산 채석장, 오지의 도로건설공사 등 작업장 주변에 진동 및 소음 등의 영향이 없는 장소에 적용.	도심지 재건축, 재개발 등의 택지조성공사, 도심지 지하철공사 등 진동/소음의 영향을 받는 보안물건이 근접한 장소에서 적용.
공법 개요		대구경 천공(76m/m이상), 장심도(6∼12m)천공에 천공장의 60∼70%의 폭약을 장전하여 1회 수십∼수백 공을 일시에 발파하는 공법.	소구경(45m/m이내), 저심도(3m내외)의 천공에 소구경, 저폭속의 폭약을 천공장의 40%내외를 장전하여 지연뇌관을 사용, 1회 수공씩 발파하는 방법.
공법 관점		최소의 천공 및 폭약을 사용하여 최대의 파쇄효과를 획득.	발파공해를 법적 허용기준치 이내로 최소화시키면서 소정의 파쇄입도를 획득할 수 있도록 암반을 기술적으로 파쇄하는 방법.
장 점		* 투입 공사비 저렴 * 시공속도 향상 * 2차 파쇄비용 저럼 * 고난도의 기술 적용 불필요	* 직,간접적인 안전사고 예방 * 잠재적 공사저해 요소 사전 배제 (집단민원, 공사중지, 보상/배상 등) * 비발파공법 대비 원가 절감
단 점		* 보안물건 존재할 경우 피해 발생 (구조물, 인체, 가축 및 시설물 등) * 굴착사면의 안정성 저해 * 보상 및 배상 우려 * 사회 문제화 및 원활한 사업추진 방해	* 일반발파 대비 공기, 비용 증가 * 전문기술인력의 설계/감리/계측 필요 * 2차 파쇄비용 증가 * 위해 방지방지시설 추가 소요
천공 제원		천공경 : 76m/m 이상 천공장 : 5.5 ∼ 12.0m 내외 최소저항선 : 2.5∼ 3.5m 천공 간격 : 최소저항선 * 1.0 ∼ 1.3배 이내	천공경 : 45m/m 이내 천공장 : 3.0m 이내 최소저항선 : 1.0m 이내 천공 간격 : 최소저항선 * 1.0배 내외
사용 화약류		화 약 : 다이나마이트 또는 ANFO폭약 뇌 관 : 전기식뇌관 (순발 또는 지발)	화 약 : 저비중, 저폭속폭약 (함수폭약) 뇌 관 : MS 지발뇌관 또는 비전기식뇌관
발파 규모		1회 수백 ∼ 수천 □	미리 설계된 지발당 장약량 범위 이내
안전 조치		장비 인원의 대피 정도 이행	진동제어 설계 적용 및 비산방지 시설 이행 모든 통행인, 차량 및 시설물 보호 조치
계측 행위		시행치 않음.(불필요)	지반진동, 소음 계측 및 분석.
발파 횟수		1회/ 1일 ∼ 수일	수회 ∼ 수 십 회/1일
발파 장면

Qus. 18	최근 건설환경 분쟁의 현황 및 규제기준은?
Ans. 18	□ 중앙환경분쟁조정위원회에 조정을 신청한 총 401건 중 소음·진동분야가 312건(78%)으로 대부분을 차지하고 있으며, 대기분야가 47건(12%), 수질분야 33건(8%), 해양분야 9건(2%) 임 □ 2000년도에도 소음·진동분야피해로 인한 분쟁조정신청사건이 59건으로 전체 신청건수(70 건)의 84%를 차지하여 높은 비율을 점하고 있음 □ 건축물 피해 기준 (지반진동속도) : 0.3cm/sec □ 거주민에 대한 소음 피해 인정 기준 : 70dB(A) 단, 소음은 발생시간에 따라 +10 ∼ + 5 dB(A)를 보정하여 적용함. 2시간 이내 : + 10dB(A) 4시간 이내 : + 5dB(A) □ 가축 및 양식장에 대한 피해 기준 : 관련 전문가의 자문에 의해 규정되어지나 대체로 소음 : 70dB(A), 진동 : 70dB(V)를 제안함. (자원연구소 및 중앙환경분쟁조정위원회)

Qus. 19	단가산출서 상의 화약류 단가와 실거래 가격이 차이가 나는 이유는 ?
Ans. 19	각종 물가자료에 나타나 있는 화약류 단가는 "거래구분 ①□로 이는 □화약류 저장소□를 소유하고 있는 자, 즉 각 지역의 화약류 판매 대리점을 의미함. 일부 대형 채석장을 제외하고는 □화약류 저장소□를 설치하기가 현실적으로 매우 곤란하며 따라서 건설현장에서는 근거리의 대리점과 □일일공급계약□을 체결하여 소매가격 즉, 물가자료상의 □거래구분 ③□으로 구매를 하고 있는 실정이다. 그러나, 일부 물가자료지(단 1개 뿐)를 제외하고는 모두 □거래가격 ①□의 단가만을 등재한 까닭에 설계시 이를 제대로 반영하지 못한 이유에서 실거래 가격과 약 30∼40% 차이가 발생하게 되었다. (물가자료에서는 거래구분 ②, ③이 구분되어 있음)

Qus. 20	건설표준품셈의 발파에 소요되는 비장약량(kg/□)과 발파패턴설계도의 비장약량(kg/□) 이 차이가 나는 이유는?
Ans. 20	우리나라의 건설공사 설계□시공 적산의 기준인 표준품셈이 정부의 주도하에 통일된 시기는 1969년이며, 이때의 주요 발파장비는 인력 착암기 및 일부 Wagon drill이 사용되었으며, 주된 발파방법은 □Slope Cut(수구리발파, 수평천공발파)□으로 발파효과(파쇄도, 대괴발생율, 발파공해 저감 등)는 고려하지 못한 채 오직 절취에 목적을 두었던 발파방법이었다. 본 발파방법은 전체 절취대상에서 천공이 가능한 범위에만 장약, 발파를 하는 이유에서 현재 사용중인 수직천공에 비해 소요 화약량이 매우 적게 반영되었다. 즉, 다음의 그림처럼 비천공, 비장약부분이 절취(비록 대괴의 발생량과 절취면의 불량, 진동공해 등은 증가되지만)되는 까닭에 전반적인 □비장약량□은 감소하게 된다.

Qus. 21	발파작업시 발생할 수 있는 환경관련 문제에 대한 대책 방안은 ?
Ans. 21	인위적인 노력으로 영향을 제거할 수 있는 사항	♤ 비산먼지 ♤비산석(Fly Rock)	♤1.천공작업시 집진기 부착된 천공기 사용. 2.천공중 바닥면에 쌓인 천공분의 제거 또는 살수 3.공사장주변 분진비산방지망 설치 4.공사장내 살수차 운용 ♤1.중량 발파매트 사용 (Heavy Blast Mat) 2.이동식 가설 방호벽 사용 (필요시) 3.발파설계시 고려 □ 적절한 최소저항선 확보 □ 충분한 전색장 확보 □ 기폭시차 검토 □ 벤치의 강성도 검토 (계단높이/저항선≤ 3) □ 기폭순서 및 방향 검토 4. 천공작업시 암반의 결함(공동,Seam 등) 확인
	발생 그 자체는 제거할 수 없지만 적절한 조치로 영향을 최소화 할 수 있는 사항	♤지반진동 ♤폭풍압/소음	♤ 1.암반의 조건에 부합되는 폭약선정 2.소구경천공 3.지발뇌관사용 (LP/MS전기뇌관, Nonel System 등) 4.적절한 자유면 확보 (공저부의 구속도 완화) 5.계측결과의 FEED BACK으로 최적의 발파패턴 도출 6.(필요시) 비발파 보조굴착공법 채택 ♤ 1.충분한 전색장 확보 2.열간 적정시차 선정 장벽효과 (Curtain effect)유도 3.발파매트 사용 4.발파시간 조절 (대기 역전현상에 주의) 5.발파시 경보음 발성으로 주민 동요 예방 6.기폭순서의 엇갈림 방지로 공발/철포현상 방지 7.공경효과(Decoupling effect)를 이용한 발파설계 8.저폭속 폭약 사용 9.인근건물방향으로 Blast fence 설치