스마트스템 발파공법 소개
스마트스템 발파공법은 전단농화유체(Shear Thickening Fluid)를 전색재로 사용하는 벤치, 터널발파공법으로 장약공내 폭약이 기폭되면서 발생되는 강한 충격파에 전단농화유체가 고체로 상변화(Phase transition)하면서 점도가 순간적으로 높아져 공벽에 밀착되어 전색재의 쐐기효과(Wedge-effect)가 극대화되고 이로 인해 폭발에너지의 공내 지속(유효)시간을 크게 증대시켜 발파효과를 향상 시키는 공법이다. (공내 마찰 및 전단저항 10배 증가, 폭약사용량이 10∼20% 절감되며 발파진동은 최대 50% 감소, 화약사용량을 저감시키는 효과가 있어 소음, 진동 감소에 매우 유용함.)
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전단속도가 변할 때 점도도 함께 변하는 비뉴턴유체(Non-Newtoian Fluid) |
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전단농화 유체는 전단응력(외력)이 증가함에 따라 유체의 점도가 급격히 증가하여 임계 전단 속도 이상에서는 액상에서 고상(고체)으로 변화가 일어나는 유체 |
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스마트스템 구성 물질 |
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amylose |
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amylopectin |
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[ NON-NEWTONIAN FLUIDS ]  |  |
 | 다양한 유체의 점도 vs 전단 속도 |
스마트 전색제는 일정 전단속도까지는 전단유동이 발생하지만 임계속도가 넘어서면서 입자간 상호작용으로 jamming이 일어나고 hydrocluster를 형성하여 전단농화가 발생됨.외력이 소산되면 다시 원위치로 돌아오는 가역적인 반응을 함. |
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