방폭패널을 활용한 철근콘크리트 구조물의 폭압저감능력 실험적 평가

Experimental Evaluation of Internal Blast Resistance of Reinforced Concrete Structures using Blast Resistance Panels

폭발하중은 폭발위치에 따라 구조물에 작용하는 하중이 달라진다. 폭발현상은 크게 비구속 폭발(Unconfined explosion)과구속 폭발(Confined explosion)로 구분할 수 있다. 외부폭발하중에 따른 방폭성능 평가는 군을 중심으로 많은 연구가 진행되어왔으나, 내부폭발에 대한 연구는 상대적으로 적게 이루어졌다. 구조물 내부에서의 폭발현상은 외부 폭발현상과 매우 다르기때문에 수치해석 등 모델 개발에 있어서 실증실험이 반드시 필요하다. 이에 본 연구에서는 군의 탄약고 등 폭발물을 저장하는시설에 대해 폭압 저감 방법으로 방폭패널의 효과를 평가하였다. 이를 위해 일반 및 고강도 콘크리트를 이용하여 실험체2개를 제작 후 TNT 5.9 kg을 내부폭파 시켰다. 그 결과 방폭패널을 통해 일반 및 고강도 구조체에서 최대 진동가속도를각각 28.87%, 61.65% 감소시킬 수 있는 것을 실험적으로 확인하였다.

Blast loading varies based on the location of the explosion. Furthermore, blast loading can be classified into unconfined explosions and confined explosions. Many studies have evaluated blast resistance performance based on unconfined explosions, focusing on military applications. However, there is a paucity of studies considering confined explosions. Given that confined explosions are significantly different from unconfined explosions, full-scale field experiments are necessary for the development of numerical models. Therefore, in this study, the performance of blast resistance panels was evaluated as a method for reducing explosion pressure in facilities such as underground ammunition storage. Two structures were manufactured using normal-strength and high-strength concrete, and 5.9 kg of TNT was blasted internally. The experimental results confirmed that the maximum acceleration could be reduced by 28.87% and 61.65% in the normal-strength and high-strength concrete structures, respectively, when using a blast resistance panel.