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본 연구는 제주도 거문오름동굴계 주변 지역을 개발하는 과정에서 발생되는 발파진동이 용암동굴에 미치는 영향에 대해 분석하고, 용암동굴의 효율적인 관리보존 대책을 마련하기 위해 수행되었다. 이를 위해 연구지역에서 11개의 시추공을 천공하고, 공내 지발당 장약량을 0.5 kg에서 최대 10 kg까지 변화시켜가며 현장 발파진동시험을 수행하였다. 진동속도와 진동레벨의 상관관계를 분석하여 진동규제 기준을 만족하는진동속도를 산정한 결과, 주간 허용 진동레벨을 만족하는 진동속도는 0.276 cm/sec 이하로 평가되었다. 시험결과를 토대로 진동속도 추정식을 도출하였으며, 95% 신뢰구간에 해당하는 입지상수(k, n)에 의한 환산거리식을 통해 도출된 k 값은 자승근식에서 130.04, 삼승근식에서199.71이며, n 값은 자승근식에서 -1.717, 삼승근식에서 -1.711인 것으로 나타났다. 진동속도 추정식을 바탕으로 진동속도에 부합하는 지발당 장약량을 평가한 결과, 일반적인 문화재 진동기준치인 진동속도 0.2 kine과 진동원과의 거리 20~100 m를 적용할 때 거리와 장약량에 따른진동속도 추정식에서의 지발당 장약량은 0.57~7.42 kg/delay, 자승근식에서 0.21~5.29 kg/delay, 삼승근식에서 0.04~5.51 kg/delay로 나타났다. 또한, 본 연구에서 도출된 삼승근식과 선행 연구의 결과를 종합하여 0.2 kine 기준에 부합하는 상관관계식을 각각 도출하였다. 관계식을이용하여 진동속도 0.2 kine을 만족하는 거리에 따른 허용 지발당 장약량을 산정한 결과, 50 m에서 1.07 kg/delay, 100 m에서 5.13 kg/delay, 200 m에서 22.26 kg/delay로 평가되었다. 본 연구를 통해 산출된 진동속도별 상관관계식은 거문오름용암동굴계 주변 지반의 지발당 장약량산정 근거로 활용이 가능할 것으로 판단된다.
For management and preservation measures of lava tube, it is studied how the blasting vibration by constructions near Geomunoreum lava tubes in Jeju affect lava tube. 11 boreholes were drilled in study area, and in-situ blasting tests were conducted by changing from 0.5 kg to 10 kg charge per delay in those boreholes. The vibration velocity, which meets the regulatory vibration criterion during daytime, was estimated as below 0.276 cm/sec by analyzing the relationship between vibration velocity and vibration level. In addition, SRE and CRE were calculated from the results of in-situ blasting tests, and k-values were shown as 130.04 in SRE, 199.71 in CRE, respectively. Also, n-values were shown as -1.717 in SRE, -1.711 in CRE, respectively. Charge per delay were assessed based on these equations, and charges per delay had ranges of 0.57~7.42 kg/delay in estimation equation of vibration velocity, 0.21~5.29 kg/delay in SRE, and 0.04~5.51 kg/delay in CRE, considering the 0.2 kine vibration criterion for cultural heritage and the 20~100 m distance from vibration source. Additionally, the relationships which meet the criteria of 0.2 kine, were calculated by combining CRE in this study with the result of previous study. Allowable charges per delay, which meet the criteria of 0.2 kine, were evaluated as 1.07 kg/delay in 50 m, 5.13 kg/delay in 100 m and 22.26 kg/delay in 200 m distances. These relationships for each vibration velocity are useful to deduce charge per delay for the ground near Geomunoreum lava tube.
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Geomunoreum lava tubes, vibration velocity (PPV), vibration level, blasting, charge per delay
