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보고서 상세정보

암반별 타격에너지 평가 기반 타격모드맵 플랫폼 기술
Development of Impact mode-map platform technology for impact energy assessment according to rock stiffness

  • 과제명

    암반별 타격에너지 평가 기반 타격모드맵 플랫폼 기술 개발(1/1)

  • 주관연구기관

    한국생산기술연구원
    Korea Institute of Industrial Technology

  • 연구책임자

    오주영

  • 참여연구자

    박철규   김혁   권기범   박진형   신대영   권상석   남윤주   송창헌   김건우   그외 다수  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-01

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국생산기술연구원
    Korea Institute of Industrial Technology

  • 등록번호

    TRKO201600001924

  • 과제고유번호

    1711034273

  • 키워드

    타격모드맵,암반강도,최적설계,타격에너지,천공기Impact mode-map,Rock stiffness,Optimization,Impact energy

  • DB 구축일자

    2016-05-21

  • 초록 


    ...


    □ 핵심기술
    ◦ 암반별 타격에너지를 정량화한 타격 모드맵 기술

    □ 개발의 목표
    ◦ 중소기업의 기술 경쟁력 강화를 위한 암반별 타격에너지 평가기반 타격 모드맵 플랫폼 기술 개발
    - 암반별 타격에너지 평가를...

    □ 핵심기술
    ◦ 암반별 타격에너지를 정량화한 타격 모드맵 기술

    □ 개발의 목표
    ◦ 중소기업의 기술 경쟁력 강화를 위한 암반별 타격에너지 평가기반 타격 모드맵 플랫폼 기술 개발
    - 암반별 타격에너지 평가를 위한 타격 모드맵 플랫폼 기술 구축
    - 중소기업 Target 맞춤형 설계/해석 기술 지원

    □ 개발내용 및 결과
    ◦ 암반 특성 분석 및 타격에너지 평가 시험 장비 구축
    - 연암, 중경암, 경암의 암반의 특성 분석
    * 암반의 강도를 연암, 보통암, 화강암(황등, 포천)의 시편으로 분석하였으며, 연암(5-25MPa)과 보통암(25-30MPa)은 시멘트를 타설하여 시편을 제작하였으며, 화강암은 암석을 가공하여 제작하여 타격 시험을 위한 시편 준비를 완료함
    - 압축 강도 시험 등을 통한 기계적 물성치 도출
    * 시편을 지름(50 mm), 높이(100 mm)로 제작하여 한국지질자원연구원을 통하여 시편의 강도, 포아송비 등의 결과를 도출하여 DB구축 완료
    - 타격에너지 평가를 위한 시험 장비 구축
    * 타격에너지 평가를 위해 공압에너지를 피스톤에 타격이 가능한 시험 장비를 구축하였으며, 타격압, 타격속도를 측정하여 타격에너지를 도출하기 위한 장비 구축 완료
    ◦ 타격 영역 분석을 통한 타격 모드맵 도출
    - 타격 영역 분석을 통해 타격에너지에 대한 암반 파쇄 크기, 크랙진전 정립
    * 한국건설기술연구원에서 암반 파쇄 영역의 CT 촬영을 통해 타격 영역 분석에 대한 결과 도출 완료
    - 암반 크랙 결과를 실적용을 위한 상사 모델 이론 정립 및 분석
    * 웅력구간에서 선형 탄성 균열, 균열선단의 소성 효과 등의 이론을 정립하고 분석함
    - 암반별 타격에너지 및 타격주파수를 정립한 타격 모드맵 도출
    * 타격시험 후 암석시료의 표면 전체를 레이저 스캐너로 측정하여 파쇄된 암석부피를 측정함
    * 암반 파쇄의 정량적인 분석을 위해 암반강도별, 중복타격별 비에너지 변화를 분석하여 암반 강도에 대한 비에너지의 타격모드맵 도출 완료
    ◦ 암반 파쇄/굴착 장비 최적 설계 기술 개발
    - 암반 파쇄/굴착 장비의 유압 회로 분석을 통한 설계 파라미터 도출
    * 암반 파쇄/굴착 장비는 천공기에 장착되는 드리프터를 선정하여 설계 파라미터를 도출함
    * 드리프터의 타격 성능에 영향을 미치는 설계 인자는 분산 분석을 통해 평가되며, 타격 성능은 타격 동력으로 정량화 할 수 있으므로 결과로부터 유의 수준 95%에서 타격 동력 향상에 영향을 주는 인자는 피스톤의 수압면적, 유로의 위치, 타격 피스톤 및 셔틀 밸브의 질량으로 도출됨
    - 암반 특성을 고려한 타격력 최적화 설계 기술 개발
    * 암반 강도와 천공 깊이에 대한 영향성을 분석하여 DB를 구축하였으며, 이로 인한 타격에너지와 타격수의 변화를 통해 타격 성능이 향상된 천공기의 최적 설계안을 도출함
    - 암반 파쇄/굴착 장비의 실 거동 데이터베이스 자료 수집
    * 타격 진동량 측정은 30sec 동안 데이터를 획득하였으며, 타격 신호 안정화 영역인 12-16sec를 분석 영역으로 선정
    * 이중 Peak level의 신호가 존재하는 14sec 구간의 신호를 이용해서 분석 수행
    ◦ 플랫폼 기술 협업 관계 구축
    - 플랫폼 기술을 6개 기업에 이전함으로써, 수요기업과 한국생산기술연구원의 동반자 관계 구축


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 기관주요사업 요약서(초록) ... 3
    4. 목차 ... 6
    5. 제 1 장 서 론 ... 7
    6. 제 1 절 기술 개발의 중요성 및 필요성 ... 7
    7. 1. 기술 개발의 중요성 ... 7
    8. 2. 기술 개발의 필요성 ... 13...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 기관주요사업 요약서(초록) ... 3
    4. 목차 ... 6
    5. 제 1 장 서 론 ... 7
    6. 제 1 절 기술 개발의 중요성 및 필요성 ... 7
    7. 1. 기술 개발의 중요성 ... 7
    8. 2. 기술 개발의 필요성 ... 13
    9. 제 2 장 기술 개발 내용 및 방법 ... 14
    10. 제 1 절 당해 연도 목표 및 평가 방법 ... 14
    11. 1. 사업 목표 ... 14
    12. 제 2 절 당해 연도 개발 내용 및 개발 범위 ... 16
    13. 1. 개발 내용 및 개발 범위 ... 16
    14. 제 3 장 결과 및 향후 계획 ... 19
    15. 제 1 절 연구개발 추진 체계 ... 19
    16. 1. 연구개발 추진 전략 ... 19
    17. 2. 연구개발 추진 체계 ... 21
    18. 3. 연구수행 편성도 ... 22
    19. 제 2 절 당해 연도 연구개발 결과 ... 23
    20. 1. 당해 연도 연구개발 추진 일정 및 달성도 ... 23
    21. 2. 당해 연도 연구개발 추진 실적 ... 24
    22. 제 3 절 기대효과 및 사업화 계획 ... 68
    23. 제 4 장 참고문헌 ... 70
    24. 끝페이지 ... 71
  • 참고문헌

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