KR20240033533A - 워터젯을 이용한 암반 파쇄 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20240033533A
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오태민
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Abstract

본 발명은 발파 작업이나 기계적 파쇄 작업을 수반하지 않으며, 연마재를 사용하지 않고 워터젯의 고압수만으로 암반의 파쇄 및 굴착을 수행할 수 있는 워터젯을 이용한 암반 파쇄 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 암반 파쇄 장치는, 암반의 절리 위치를 검출하는 절리검출부; 상기 절리검출부에 의해 검출된 절리 위치를 따라 고압의 물을 분사하여 암반을 파쇄하는 워터젯 노즐; 상기 워터젯 노즐을 검출된 절리 위치를 따라 이동시키는 노즐이동부; 및, 암반과 상기 워터젯 노즐의 선단부 간의 거리를 조정하는 거리조정부;를 포함한다.

Description

워터젯을 이용한 암반 파쇄 장치 및 방법{Rock fracuture system and method using waterjet}
본 발명은 워터젯을 이용하여 암반을 파쇄하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 암반에 형성되어 있는 절리를 따라 고압의 워터젯을 분사하여 암반을 효과적으로 파쇄할 수 있는 암반 파쇄 장치 및 방법에 관한 것이다.
건설 및 토목공사, 특히 암반 터널굴착에는 폭약을 이용한 발파공정이 빈번하게 이루어지고 있다. 여기서, 발파 공정은 폭약의 폭발력을 이용하여 굴착 시 암반이나 기타 장애물 효율적으로 제거 할 수 있다. 그러나, 이로 인한 발파 진동은 심각한 수준의 진동과 여굴 및 미굴을 발생시키는 문제점을 가지고 있다. 또한, 발파공정시 발생하는 진동은 주변의 지반을 약화에 따른 지반 붕괴, 또는 시설물 및 건축물의 균열 또는 약화시키는 등의 문제점을 야기시킨다.
그리고, 일반 암반파쇄기 등을 이용한 기계굴착의 경우, 진동 저감 효과로 인하여 도심지 굴착에 적용되고 있다. 그러나, 암반 굴착에 있어서 굴착 효율이 상당히 낮아 상당한 시공 시간과 비용을 요구하게 된다. 또한, 기계 굴착 공정 후에는 굴착면이 일정치 않아 여굴 및 미굴이 발생할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1401652호는 터널굴착을 위한 발파 대상영역을 향해 전후이동 가능한 이동유닛과, 상기 이동유닛에 탑재된 다관절 로봇팔과 굴착 대상영역을 향해 고압수와 연마제를 분사하는 워터젯 노즐 및 이들을 제어하는 제어부를 포함하는 워터젯을 이용한 굴착 시스템이 개시되어 있다.
상기 등록특허의 워터젯 굴착 시스템은 워터젯을 이용하여 터널굴착 방향으로 굴착 대상영역에 소정 깊이의 자유면을 형성함으로써 발파 시 발파 진동을 효과적으로 억제할 수 있도록 하는 방법이다.
그러나, 이러한 종래의 워터젯 굴착 시스템을 굴착 공법은 워터젯을 이용하여 자유면을 생성하는 발파의 보조공법으로 사용되어, 워터젯 단독으로 굴착이 불가능한 한계점을 갖는다.
또한 워터젯에 연마재를 필수적으로 투입해야 하며, 연마재(석류석)는 전량 해외에서 수입하기 때문에 공급 및 비용 증가의 문제점이 수반된다.
대한민국 등록특허 제10-1401652호 대한민국 등록특허 제10-0827428호
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 발파 작업이나 기계적 파쇄 작업을 수반하지 않으며, 연마재를 사용하지 않고 워터젯의 고압수만으로 암반의 파쇄 및 굴착을 수행할 수 있는 워터젯을 이용한 암반 파쇄 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 워터젯 노즐에 진동을 발생시킴으로써 암반 파쇄 작업의 효율성을 향상시킬 수 있는 암반 파쇄 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 암반 파쇄 장치는, 암반의 절리 위치를 검출하는 절리검출부; 상기 절리검출부에 의해 검출된 절리 위치를 따라 고압의 물을 분사하여 암반을 파쇄하는 워터젯 노즐; 상기 워터젯 노즐을 검출된 절리 위치를 따라 이동시키는 노즐이동부; 및, 암반과 상기 워터젯 노즐의 선단부 간의 거리를 조정하는 거리조정부;를 포함한다.
상기 절리검출부는, 암반을 촬영하는 촬영모듈과, 상기 촬영모듈에 의해 획득된 암반의 이미지로부터 절리를 검출하고 절리 위치를 계산하는 이미지분석모듈을 포함할 수 있다.
상기 노즐이동부는 암반과 이격되게 설치되는 레일프레임과, 상기 레일프레임을 따라 이동하면서 상기 워터젯 노즐을 이송하는 가동프레임과, 상기 가동프레임을 레일프레임을 따라 직선 운동시키는 제1선형운동유닛을 포함하며, 상기 거리조정부는, 상기 가동프레임에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이드프레임과, 상기 슬라이드프레임을 가동프레임에 대해 이동시키는 제2선형운동유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 암반 파쇄 장치는, 상기 워터젯 노즐을 상기 슬라이드프레임에 회전 가능하게 연결하는 틸팅축과, 상기 워터젯 노즐을 틸팅축을 중심으로 회전시키는 노즐틸팅유닛을 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 한 형태에 따른 암반 파쇄 장치는, 상기 워터젯 노즐에서 물이 분사될 때 워터젯 노즐을 진동시키는 오실레이팅유닛(oscillating unit)을 더 포함할 수 있다.
상기 오실레이팅유닛은, 상기 워터젯 노즐의 후단부를 물이 공급되는 파이프와 연결된 노즐 지지체에 회전 가능하게 연결하는 진동축과, 상기 워터젯 노즐의 측면부를 상기 노즐 지지체에 대해 탄력적으로 지지하는 복수의 탄성지지부재를 포함할 수 있다.
상기 탄성지지부재는, 공기가 유입 및 출입되는 복수의 통기공이 형성되어 있는 원형관 형태로 되어 일단부가 노즐 지지체에 회전 가능하게 연결된 실린더와, 상기 실린더에 슬라이딩 가능하게 설치되며 일단부가 워터젯 노즐의 측면에 회전 가능하게 연결된 피스톤로드 및, 상기 실린더 내부에서 상기 피스톤로드를 탄력적으로 지지하는 스프링을 포함할 수 있다.
상기 오실레이팅유닛은 워터젯 노즐의 측면에 부착되어 외부에서 인가되는 전기에너지에 의해 진동하면서 워터젯 노즐에 진동을 전달하는 진동자를 포함할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 암반 파쇄 장치를 이용한 암반 파쇄 방법은,
(S1) 암반의 절리 위치를 검출하는 단계;
(S2) 암반과 일정 거리 이격되게 워터젯 노즐을 배치하는 단계; 및,
(S3) 검출된 절리 위치를 따라 워터젯 노즐을 이동시키면서 암반의 절리에 고압의 물을 분사하여 파쇄하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 (S3) 단계에서 워터젯 노즐을 진동시키면서 고압의 물을 분사하여 암반을 파쇄할 수 있다.
본 발명에 따르면, 워터젯을 암반의 절리 부분에 분사하여 파쇄함으로써 별도의 발파 작업을 수반하지 않고 암반을 매우 쉽게 파쇄할 수 있으므로 암반 파쇄 과정에서 진동 및 분진을 최소화할 수 있다.
특히 워터젯 노즐을 물의 반력을 이용한 오실레이팅유닛으로 고속으로 진동시키면서 분사하므로 분사 영역을 확장할 수 있으며, 파쇄 성능과 정확도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과도 있다.
또한 연마재를 사용하지 않고 워터젯 노즐을 통해 고압으로 물만 분사하여 암반을 파쇄할 수 있으므로 비용도 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 워터젯을 이용한 암반 파쇄 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 암반 파쇄 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 암반 파쇄 장치의 주요 구성을 나타낸 요부 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 암반 파쇄 장치의 주요 구성을 나타낸 요부 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 암반 파쇄 장치를 구성하는 오실레이팅유닛(oscillating unit)의 작용을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈", " …유닛"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있으며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 폭약 발파를 사용하지 않고 워터젯을 이용한 암반 굴착 또는 파쇄 기술에 관한 것으로, 구체적으로는 암반의 절리에 연마재가 포함되지 않은 고압의 물을 분사하여 암반을 굴착 또는 파쇄하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 워터젯을 이용한 암반 파쇄 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 암반 파쇄 장치는, 암반(R)의 절리(J) 위치를 검출하는 절리검출부(100)와, 암반(R)의 절리(joint)(J) 위치를 따라 고압의 물을 분사하여 암반을 파쇄하는 워터젯 노즐(110), 워터젯 노즐(110)을 암반(R)의 절리(J) 위치를 따라 이동시키는 노즐이동부(120), 암반(R)과 워터젯 노즐(110)의 선단부 간의 거리를 조정하는 거리조정부(130), 노즐이동부(120)와 거리조정부(130) 및 워터젯 노즐(110)의 작동을 제어하는 제어부(170)를 포함할 수 있다.
절리검출부(100)는 암반(R)을 촬영하여 암반에 형성된 절리(J)의 패턴 및 위치를 검출할 수 있도록 구성된 것으로, 도 2에 도시한 것과 같이 암반을 촬영하는 촬영모듈(101)과, 상기 촬영모듈(101)에 의해 획득된 암반(R)의 이미지로부터 절리(J)를 검출하고 절리 위치를 계산하는 이미지분석모듈(102)을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시한 것과 같이, 워터젯 노즐(110)은 후단부가 파이프를 통해서 물을 고압으로 공급하는 고압펌프와 연결되어 선단부를 통해 고압으로 물을 분사하여 암반을 파쇄한다. 워터젯 노즐(110)은 공지의 워터젯 분사용 노즐을 적용하여 구성할 수 있다. 워터젯 노즐(110)은 노즐이동부(120)에 의해 암반(R)의 절리(J) 위치를 따라 이동하면서 고압으로 물을 분사한다.
노즐이동부(120)는 워터젯 노즐(110)을 암반(R)의 절리(J) 위치를 따라 이동시키도록 된 것으로, 공지의 노즐 이송 장치를 적용하여 구성할 수 있다. 이 실시예에서 노즐이동부(120)는 암반(R)과 이격되게 설치되는 레일프레임(121)과, 레일프레임(121)을 따라 이동하면서 워터젯 노즐(110)을 이송하는 가동프레임(122)과, 상기 가동프레임(122)을 레일프레임(121)을 따라 직선 운동시키는 제1선형운동유닛(123)을 포함한다. 레일프레임(121)은 직교 좌표계의 X, Y, Z 방향 중 어느 한 방향으로 연장되게 설치될 수 있지만, 이와 다르게 복수의 레일프레임(121)들이 서로 직교하게 설치될 수 있으며, 서로 직교하는 레일프레임(121) 중 어느 하나가 공지의 선형운동장치에 의해 다른 한 레일프레임(121)에 대해 상대 이동하면서 가동프레임(122)을 직교좌표계에서 원하는 임의의 위치로 이동시킬 수 있을 것이다.
상기 제1선형운동유닛(123)은 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있는데, 이 실시예에서 제1선형운동유닛(123)은 레일프레임(121)에 설치되는 제1모터(124)와, 제1모터(124)에 의해 회전하는 제1볼스크류(125), 제1볼스크류(125)의 외면에 나선 결합되어 제1볼스크류(125)의 회전에 의해 제1볼스크류(125)의 길이 방향으로 이동하는 제1너트부(미도시)를 포함할 수 있으며, 제1너트부(미도시)는 가동프레임(122)과 결합된다.
상기 가동프레임(122)에는 워터젯 노즐(110)을 암반(R)의 표면과 근접하거나 멀어지는 방향으로 이동하여 워터젯 노즐(110)의 선단부와 암반(R)과의 거리를 조정하는 거리조정부(130)가 구성될 수 있다. 이 실시에에서 거리조정부(130)는 상기 가동프레임(122)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이드프레임(131)과, 상기 슬라이드프레임(131)을 가동프레임(122)에 대해 이동시키는 제2선형운동유닛(132)을 포함할 수 있다.
상기 제2선형운동유닛(132) 역시 제1선형운동유닛(123)과 마찬가지로 모터와 볼스크류 및 너트부를 이용한 선형운동장치를 적용하여 구성할 수 있으나, 이외에도 리니어모터를 적용한 선형운동장치, 또는 복수의 풀리와 벨트 및 모터를 적용한 선형운동장치, 래크기어와 피니언기어 및 모터를 적용한 선형운동장치 등 공지의 선형운동장치를 적용하여 구성할 수도 있을 것이다.
또한 워터젯 노즐(110)이 암반(R)의 절리(J)를 향해 정확하게 물을 분사할 수 있도록 하기 위하여 워터젯 노즐(110)은 상기 슬라이드프레임(131)에 틸팅축(126)을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 슬라이드프레임(131)에 설치되는 노즐틸팅유닛(127)에 의해 상기 틸팅축(126)을 중심으로 소정의 각도로 회전할 수 있게 구성될 수 있다.
노즐틸팅유닛(127)은 슬라이드프레임(131)에 설치되어 틸팅축(126)을 임의의 각도로 회전시키는 틸팅모터를 포함할 수 있다.
상기 제어부(170)는 상기 절리검출부(100)에서 검출된 암반의 절리 위치에 따라 상기 노즐이동부(120) 및 거리조정부(130)의 작동을 제어하고, 상기 워터젯 노즐(110)의 작동을 제어한다.
한편, 워터젯 노즐(110)에서 고압의 물이 분사되어 암반(R)의 절리(J) 부분을 파쇄할 때, 워터젯 노즐(110)을 오실레이팅유닛(oscillating unit)을 이용하여 고속으로 진동시킴으로써 도 5에 도시한 것과 같이 절리(J)를 따라서 파쇄 영역을 확장시켜 암반 파쇄 성능을 보다 더 향상시킬 수 있다.
오실레이팅유닛은 워터젯 노즐(110)에서 고압으로 물이 분사될 때 반력에 의해 워터젯 노즐(110)이 양측 방향으로 고속으로 진동할 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어 도 3에 도시한 것과 같이, 오실레이팅유닛은 워터젯 노즐(110)의 후단부를 물이 공급되는 파이프와 연결된 노즐 지지체(112)에 회전 가능하게 연결하는 진동축(161)과, 워터젯 노즐(110)이 진동축(161)을 중심으로 진동할 때 워터젯 노즐(110)의 측면부를 상기 노즐 지지체(112)에 대해 탄력적으로 지지함으로써 워터젯 노즐(110)의 변위를 제한하는 복수의 탄성지지부재(162)를 포함할 수 있다.
상기 탄성지지부재(162)는 인장코일스프링을 적용하여 구성할 수 있다.
이러한 오실레이팅유닛을 갖는 워터젯 노즐(110)은 고압으로 물이 분사될 때 반력에 의해 진동축(161)을 중심으로 진동하게 되는데, 이 때 탄성지지부재(162)가 워터젯 노즐(110)의 양측을 탄력적으로 지지함으로써 워터젯 노즐(110)이 일정 각도 범위에서 진동축(161)을 중심으로 고속으로 진동하면서 물을 분사할 수 있다.
이와 같이 오실레이팅유닛에 의해 워터젯 노즐(110)이 고속으로 진동하면서 고압의 물을 분사하게 되면 암반(R)의 절리(J)를 중심으로 워터젯이 접촉하는 영역이 양측으로 확장되어 절리(J) 부분을 더욱 효과적으로 파쇄할 수 있다.
한편 상기 탄성지지부재(162)는 도 4에 도시한 것과 같이 공기가 유입 및 출입되는 복수의 통기공(163a, 163b)이 형성되어 있는 원형관 형태로 되어 일단부가 노즐 지지체(112)에 회전 가능하게 연결된 실린더(163)와, 상기 실린더(163)에 슬라이딩 가능하게 설치되며 일단부가 워터젯 노즐(110)의 측면에 회전 가능하게 연결된 피스톤로드(164) 및, 상기 실린더(163) 내부에서 상기 피스톤로드(164)를 탄력적으로 지지하는 스프링(165)을 포함할 수 있다.
이와 같이 실린더(163)와 피스톤로드(164) 및 스프링(165)으로 이루어진 탄성지지부재(162)는 스프링(165)이 파쇄물에 의해 파손되거나 이물질이 끼는 현상이 발생하지 않기 때문에 장시간 사용하여도 탄성지지부재(162)의 성능을 그대로 유지할 수 있다.
또한 전술한 오실레이팅유닛의 실시예와 다르게 워터젯 노즐(110)의 측면에 제어부에서 인가되는 전기에너지에 의해 진동하는 진동자를 부착하여 워터젯 노즐(110)을 고속으로 진동시킬 수도 있을 것이다.
이러한 구성으로 이루어진 암반 파쇄 장치를 이용하여 암반을 파쇄하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
절리검출부(100)의 촬영모듈(101)을 이용하여 암반(R)을 촬영하면, 이미지분석모듈(102)이 촬영된 이미지로부터 절리(J)의 패턴을 검출하고 절리(J)의 위치 좌표를 계산한다. 계산된 절리(J)의 위치 좌표는 제어부(170)로 전송된다. 절리검출부(100)에 의한 절리(J) 위치 검출은 워터젯 노즐(110)을 이용한 파쇄 작업 이전 및/또는 파쇄 작업 과정 중 실시간으로 진행될 수 있다.
그리고 암반(R)의 일측에 노즐이동부(120)의 레일프레임(121)을 배치하고, 레이저 거리측정기와 같은 거리측정기를 이용하여 워터젯 노즐(110)의 선단부와 암반(R)의 절리(J)와의 이격 거리를 확인하고, 거리조정부(130)의 슬라이드프레임(131)을 가동프레임(122)에 대해 전진 또는 후진시켜 암반(R)의 목표 파쇄 깊이에 따라 암반(R)과 워터젯 노즐(110)과의 이격 거리를 조정한다.
암반(R)의 절리(J) 위치에 대한 워터젯 노즐(110)의 이격 거리 조정 작업이 완료되면, 제어부(170)는 고압펌프(미도시)를 작동시켜 워터젯 노즐(110)로 10 MPa 이상의 고압으로 물을 공급하여 워터젯 노즐(110)의 선단부를 통해 고압으로 물을 분사한다. 워터젯 노즐(110)의 선단부에서 분사된 고압의 물은 암반(R)의 절리(J) 부분을 고압으로 타격하여 절리(J) 부분을 파쇄하게 된다.
이 때, 워터젯 노즐(110)과 암반(R) 사이에서 발생하는 반력에 의해 워터젯 노즐(110)이 오실레이팅유닛에 의해 양측 방향으로 고속으로 진동하여 분사 범위가 확장되므로 워터젯 노즐(110)의 분사 방향이 절리(J)에 정확하게 일치하지 않아도 절리(J) 부분을 타격할 가능성이 더욱 높아지거나, 절리(J) 부분의 파쇄 영역을 확장하여 파쇄 성능을 더욱 높일 수 있다(도 5 참조).
그리고 워터젯 노즐(110)은 노즐이동부(120)에 의해 절리(J)를 따라 이동하게 되며, 노즐틸팅유닛(127)에 의해 틸팅축(126)을 중심으로 소정의 각도로 회전하여 워터젯 노즐(110)의 선단부가 절리(J) 부분을 향하도록 정렬하여 절리(J) 부분에 고압의 물을 분사하여 파쇄한다.
전술한 것과 같이 본 발명의 암반 파쇄 장치는 워터젯을 암반(R)의 절리(J) 부분에 분사하여 파쇄함으로써 별도의 발파 작업을 수반하지 않고 암반을 매우 쉽게 파쇄할 수 있으므로 암반 파쇄 과정에서 진동 및 분진을 최소화할 수 있다. 특히 셰일(shale)이나 이암(mudstone)의 경우 물과 만나면 팽창되어 연약해지는 물리적 특성이 있으므로 이러한 암반의 절리 부위에 워터젯을 분사하게 되면 파쇄 효율을 보다 더 증진시킬 수 있다.
그리고 워터젯 노즐(110)을 물의 반력을 이용한 오실레이팅유닛으로 고속으로 진동시키면서 분사하므로 분사 영역을 확장할 수 있으며, 파쇄 성능과 정확도를 더욱 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한 연마재를 사용하지 않고 워터젯 노즐(110)을 통해 고압으로 물만 분사하여 암반을 파쇄할 수 있으므로 비용도 절감할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
R : 암반 J : 절리
100 : 절리검출부 101 : 촬영모듈
102 : 이미지분석모듈 110 : 워터젯 노즐
112 : 노즐 지지체 120 : 노즐이동부
121 : 레일프레임 122 : 가동프레임
123 : 제1선형운동유닛 124 : 제1모터
125 : 제1볼스크류 126 : 틸팅축
127 : 노즐틸팅유닛 130 : 거리조정부
131 : 슬라이드프레임 132 : 제2선형운동유닛
161 : 진동축 162 : 탄성지지부재
163 : 실린더 163a, 163b : 통기공
164 : 피스톤로드 165 : 스프링
170 : 제어부

Claims (10)

  1. 암반의 절리 위치를 검출하는 절리검출부;
    상기 절리검출부에 의해 검출된 절리 위치를 따라 고압의 물을 분사하여 암반을 파쇄하는 워터젯 노즐;
    상기 워터젯 노즐을 검출된 절리 위치를 따라 이동시키는 노즐이동부; 및,
    암반과 상기 워터젯 노즐의 선단부 간의 거리를 조정하는 거리조정부;
    를 포함하는 암반 파쇄 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절리검출부는, 암반을 촬영하는 촬영모듈과, 상기 촬영모듈에 의해 획득된 암반의 이미지로부터 절리를 검출하고 절리 위치를 계산하는 이미지분석모듈을 포함하는 암반 파쇄 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 노즐이동부는 암반과 이격되게 설치되는 레일프레임과, 상기 레일프레임을 따라 이동하면서 상기 워터젯 노즐을 이송하는 가동프레임과, 상기 가동프레임을 레일프레임을 따라 직선 운동시키는 제1선형운동유닛을 포함하며,
    상기 거리조정부는, 상기 가동프레임에 슬라이딩 가능하게 설치되는 슬라이드프레임과, 상기 슬라이드프레임을 가동프레임에 대해 이동시키는 제2선형운동유닛을 포함하는 암반 파쇄 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 워터젯 노즐을 상기 슬라이드프레임에 회전 가능하게 연결하는 틸팅축과, 상기 워터젯 노즐을 틸팅축을 중심으로 회전시키는 노즐틸팅유닛을 더 포함하는 암반 파쇄 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 워터젯 노즐에서 물이 분사될 때 워터젯 노즐을 진동시키는 오실레이팅유닛(oscillating unit)을 더 포함하는 암반 파쇄 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 오실레이팅유닛은, 상기 워터젯 노즐의 후단부를 물이 공급되는 파이프와 연결된 노즐 지지체에 회전 가능하게 연결하는 진동축과, 상기 워터젯 노즐의 측면부를 상기 노즐 지지체에 대해 탄력적으로 지지하는 복수의 탄성지지부재를 포함하는 암반 파쇄 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 탄성지지부재는, 공기가 유입 및 출입되는 복수의 통기공이 형성되어 있는 원형관 형태로 되어 일단부가 노즐 지지체에 회전 가능하게 연결된 실린더와, 상기 실린더에 슬라이딩 가능하게 설치되며 일단부가 워터젯 노즐의 측면에 회전 가능하게 연결된 피스톤로드 및, 상기 실린더 내부에서 상기 피스톤로드를 탄력적으로 지지하는 스프링을 포함하는 암반 파쇄 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 오실레이팅유닛은 워터젯 노즐의 측면에 부착되어 외부에서 인가되는 전기에너지에 의해 진동하면서 워터젯 노즐에 진동을 전달하는 진동자를 포함하는 암반 파쇄 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 암반 파쇄 장치를 이용한 암반 파쇄 방법으로서,
    (S1) 암반의 절리 위치를 검출하는 단계;
    (S2) 암반과 일정 거리 이격되게 워터젯 노즐을 배치하는 단계; 및,
    (S3) 검출된 절리 위치를 따라 워터젯 노즐을 이동시키면서 암반의 절리에 고압의 물을 분사하여 파쇄하는 단계;
    를 포함하는 암반 파쇄 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 (S3) 단계에서 워터젯 노즐을 진동시키면서 고압의 물을 분사하여 암반을 파쇄하는 암반 파쇄 방법.
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