주메뉴 바로가기 본문바로가기
전체메뉴닫기
SMK 상세보기

SMK 기본정보

SMK 기본정보
기술명 저전압 가열기반의 발열팽창을 이용한 무진동 암반파쇄공법
개발 배경 및 필요성 국내에서 널리 적용되고 있는 발파공법은 대단면 터널의 사공이 용이하다는 장점이 있으나, 발파 시 동반되는 소음 및 진동에 따른 민원으로 활용이 제한되는 경우가 지속적으로 보고되고 있다. 특히, 도심구간 내 다양한 철도 시스템의 적용에 따라 근접시공 및 도심지 터널 굴착 사례가 증가하고 있으며, 발파로 인한 소음 진동으로 안전문제 및 주변민원으로 인하여 시공자체에 제약이 있는 사례가 증가하고 있다. TBM, 할암방식 등 기존 무진동 공법 기술 이용은 각각의 단점으로 인해 전체 공사기간 연장 및 급격한 시공비용 증가를 야기하고 있는 상황이다. 따라서 현재 새로운 무진동 암반파쇄 공법 기술이 필요한 상황이다.
기술 개요 급속 초고온 800도 이상 발열시 약 20~30배 이상의 급격한 부피팽창이 되는 저비용 발열 팽창재료와 발열 팽창재에 급속한 열을 전달해 주는 초고온 발열기기를 이용하여 다양한 암반상황에 적용 가능한 새로운 무진동 암반파쇄 기술이다.
파쇄대상물에 구멍을 천공하여 내부에 가열에 의해 부피 팽창하게 되는 발열 팽창재를 채우고, 전기에 의해 가열되는 막대 형상의 가열봉을 발열 팽창재 내에 매립되도록 구멍 내에 삽입 배치한다. 가열봉은 전기를 공급하여, 가열 팽창재의 부피팽창이 빠른 시간 내 팽창 임계온도 이상이 되도록 급속한 가열이 가능한 것으로 하여야 한다. 가열된 팽창재는 부피팽창에 의하여 파쇄대상물에 화화적(비발파적)으로 균열 및 파쇄를 유도한다.

기술의 특장점

기술의 특장점
기존 기술 대비 차별성 원리:고온시 부피 팽창이 되는 팽창재의 팽창력을 이용
장단점:무소음,무진동,분진 없음
시공방법:천공,팽창재삽입,발열,파쇄 순
재료:발열팽창재료
작업시간:천공후 재료팽창시작후 20~30분 이내
시공환경:도심지 및 도심 외곽 소규모,중규모 암파쇄현장
기술 경쟁력 - 기존 미진동 암반파쇄 기술에 비해 완전 무진동, 무소음, 분진이 없음
- 무진동 팽창성 파쇄제의 파쇄시간(약 10시간)에 비해 현저히 빨리 암반파쇄 가능 함 (약 20분 이내)
- 화약성이 아니므로 사용허가 필요 없음
- 사용되는 재료비용이 암석원료로 매우 저렴하여 공사비용 절감
- 암반파쇄 천공 한 개당 2 ~5kW (30분 이내 소요) 정도의 전력 소모로 저전력 에너지 사용에 따른 공사비용 절감
- 무진동 시공으로 동시에 수십개 가능하여, 시공시간 단축에 따른 공사비용 절감
- 국내 및 해외 유사기술 없음
- 새로운 무진동 암반파쇄 원천기술에 대한 선도 가능
경제적 효과 무진동,무소음 효과에 따른 민원해결 우선

시장성

시장성
시장규모 및 성장성 시장규모: 1.년간 국도공사 및 지자체 관급공사 총 규모는 5,500억으로 5%씩 증가함
- 무진동 및 미진동 발파공사 규모는 660억(총 관급공사 12%) 이며,
- 암파쇄굴착시공 및 정밀진동제어발파 규모는 2,500억(관급공사의 50%) 임
환경적측면: 1. 화학적 오염물 제거
2. 석재(파쇄석) 재활용 가능
3. 대기오염 방지
목표시장:1. 대규모 SOC사업(댐, 저수지, 광산, 지하철) - 철도공사, 도로공사, 지자체 공단
2. 대기업 건설사 및 엔지니어링사
- 조달청 수주공사 위탁 시공
응용분야(수요처) ？ 기술적용 현장 및 대상
- 진동 및 소음에 영향을 받는 모든 암반파쇄 공사현장 (도심지 공사, 인접구조물 공사, 야간공사, 축산농가 인근, 작업공간 미확보 공사 등)
- 구조물 철거 및 해체 현장
- 석산 등 석재원석 절취 현장
？ 희망 수요처 및 현장
- 철도시설공단, 한국토지주택공사, 한국도로공사, 한국환경공단 등
- 토목 건축물 발주 및 시공 기업

연구성과 정보

* 지재권현황
순번 발명의 명칭 출원번호 관리현황
1 저전압 가열기반의 발열팽창을 이용한 무진동 파쇄장치 10-2019-0178626 등록
2 파쇄장치 10-2018-0124416 등록
3 무진동 파쇄장치 10-2018-0124415 등록

시공실적 및 시제품 현황
시공실적 및 시제품 현황 ■ 시제품
1) 암반파쇄용 발열체 종류
1.모델1(원형타입2열)
2.모델2(원형타입1열)
3.모델3(사각타입1열)
2) 암반파쇄용 발열시스템(능동형 전력변환장치)
- 능동형 전력변환장치
- 메인보드 도면
- 발열 시스템 제품인증
(발열 시스템 CE인증) (발열 시스템 전자파적합성 인증)

■ 암반파쇄 실증
1) 실험용 암반 이용 암반파쇄 테스트
2) 실험용 암반 규격
3) 현장 암반파쇄
- 현장 사전조사
- 홀 천공 - 발열팽창장치 설치
- 능동형 발열장치 작동 - 발열팽창 진행
기술준비도(TRL) 기술개념확립  연구실환경검증  시제품제작  실제환경검증  신뢰성평가  상용품제작
R&D 수행이력 사업명 국토교통기술사업화지원
과제명 저전압 가열기반의 발열팽창을 이용한 무진동 암반파쇄공법 개발
총연구기간 2020-01-01 ~ 2020-12-31
총연구비 784,999,000원

목록

  • 담당부서해당 사업실
  • 담당자과제 담당자
  • 연락처 사업별 담당부서 보기