BlastRFA 사용 설명서

1-1. BlastRFA는 무엇을 하는 프로그램인가

발파를 하면 암반이 여러 크기의 조각으로 부서집니다. 이 조각들의 크기 분포는 이후 공정 전체(적재·운반·크러셔 처리량·2차 파쇄 비용)를 좌우합니다. BlastRFA는 실제로 발파하기 전에, 설계 변수만으로 그 크기 분포를 미리 예측합니다.

이 프로그램이 답해 주는 질문은 다음과 같습니다.

• 이 설계로 발파하면 조각의 평균 크기(X50)는 얼마나 될까?
• 크기가 고르게(균일하게) 부서질까, 잔골재와 대괴가 뒤섞일까? → 균등지수 n
• 버든을 10 cm 줄이면 결과가 얼마나 달라질까? → 결과 비교 기능
• 크러셔 투입 한계가 60 cm인데, 그보다 큰 조각의 비율은? → 누적 입도 곡선

계산의 뼈대는 Kuz-Ram 모델입니다. 자세한 식은 7-2. 계산에 쓰이는 식에 정리해 두었습니다.

1-2. 화면 구성

화면은 크게 왼쪽 입력 영역과 오른쪽 그래프 영역으로 나뉩니다.

제목줄(타이틀바)의 버튼

1-3. 5분 따라하기 — 첫 결과 뽑기

아래 예제값을 그대로 넣어 보세요. 소규모 벤치 발파를 가정한 값이며, 표시된 결과와 똑같이 나오면 정상입니다. (프로그램 안 [따라하기] 도움말과 같은 값입니다.)

1. 암석 특성 — 「간편 분류」 탭 선택 「암석 특성 입력」의 첫 번째 탭 간편 분류를 고르고, 드롭다운에서 보통암 (f=8~10, A=7.0)을 선택합니다.
2. 공통 발파 설계 변수 6개 입력 아래 표대로 채웁니다. 단위에 주의하세요(천공 직경만 mm).

   Q (kg)	폭약 위력 계수	B (m)	S (m)	d (mm)	H (m)
   2.863	110	1.0	1.2	45	3.0

3. [▶ 결과 계산] 클릭 「계산 결과」 헤더 오른쪽의 초록 버튼입니다.
4. 결과 확인 아래 값이 나와야 합니다.

   비장약량 q	평균 입도 X50	균등지수 n	P80	P20
   0.795 kg/m³	103.06 mm	1.98	157.67 mm	58.16 mm

   즉 절반은 10.3 cm보다 작고, 80 %는 15.8 cm 이하, 20 %는 5.8 cm 이하로 부서진다는 뜻입니다.

5. 그래프 보기 오른쪽 「📈 현재 결과 그래프」 탭에 S자 곡선이 그려집니다. 읽는 법은 4-4를 보세요.

2-1. 다섯 가지 방법과 선택 규칙

2-2. 방법 1 — 간편 분류

암반 등급을 하나 고르면 A가 자동으로 정해집니다. 가장 빠른 방법입니다.

2-3. 방법 2 — RMR 점수

지반조사 보고서의 RMR(Rock Mass Rating) 등급을 그대로 고릅니다.

2-4. 방법 3 — 종합 점수 (R1~R4 합)

네 가지 항목의 점수를 더해 A를 만듭니다. A = R1 + R2 + R3 + R4 (네 개 모두 선택해야 계산됩니다.)

가능한 A 범위는 4 ~ 16입니다.

2-5. 방법 4 — Kuz-Ram 모델 (Lilly의 암반 계수)

가장 정밀한 방식입니다. 세 요소를 합쳐 A를 만듭니다.

① 암반 종류를 먼저 고릅니다

선택에 따라 아래 입력칸이 자동으로 나타나거나 사라집니다.

② 밀도 입력 (모든 종류 공통)

단위는 g/cc입니다(예: 화강암 2.65). 입력하면 오른쪽에 RDI = …가 표시됩니다.

③ 절리 암반일 때만 — JCF / JPS / JPA

세 항목 중 하나라도 비어 있으면 “절리 항목을 선택하세요” 오류가 납니다.

④ 지연 시간 계수 At (선택 사항)

[지연 시간 (At) 고려]에 체크하면 T와 Cp 입력칸이 나타납니다. 기폭 지연이 파쇄에 주는 영향을 반영하며, 최종 계수는 A' = A × At가 됩니다.

계산 후 각 입력칸 오른쪽에 RDI = …, RMD = …, HF = …, At = …가 표시되므로 중간값을 검산할 수 있습니다.

2-6. 방법 5 — 수동 입력, 그리고 A 검산 요령

A = 칸에 숫자를 직접 넣습니다. 안내 문구대로 일반 범위는 3 ~ 13입니다.

주로 이럴 때 씁니다.

• 과거 발파 실적(실측 X50)으로부터 A를 역산해 둔 경우
• 다른 문헌·프로그램에서 제시한 A를 그대로 적용할 경우
• A를 3, 5, 7, 9, 11로 바꿔가며 민감도 분석을 할 경우

A가 타당한지 확인하는 요령

1. 계산 결과의 암석 계수 A 줄을 봅니다. 4~14 밖이면 입력을 의심하세요.
2. 같은 발파 변수로 방법 1(간편 분류)을 돌려 봅니다. X50이 2배 이상 차이 나면 어느 한쪽 입력이 잘못됐을 가능성이 큽니다.
3. X50은 A에 정비례합니다. A를 2배로 하면 X50도 2배 — 이 관계가 맞는지 확인하면 입력 실수를 잡을 수 있습니다.

3-1. 여섯 개 변수 한눈에 보기

3-2. Q — 공당 장약량

천공 한 공에 장전되는 폭약의 질량(kg)입니다. 전체 발파의 총 장약량이 아닙니다.

공당 장약량을 모른다면 아래처럼 계산할 수 있습니다.

Q는 비장약량 q = Q ÷ (B × S × H)를 통해 결과 전체를 좌우합니다. Q가 커지면 X50은 작아집니다.

3-3. 폭약 위력 계수 (RWS)

ANFO를 100으로 봤을 때 다른 폭약의 상대적 파괴력입니다. 입력칸 옆 [?] 버튼으로 프로그램 안에서도 바로 확인할 수 있습니다.

식에서는 (115 ÷ RWS)0.635 형태로 들어가므로, RWS가 클수록 X50이 작아집니다(더 잘게 부서짐). 다만 지수가 0.635여서 영향은 완만합니다 — RWS를 100에서 130으로 올려도 X50은 약 16 % 줄어드는 정도입니다.

3-4. B(버든)와 S(스페이싱)

둘은 두 경로로 결과에 영향을 줍니다.

• 비장약량을 통해: q = Q ÷ (B × S × H) — B나 S가 커지면 q가 줄어 입도가 커집니다.
• 균등지수를 통해: n 식에 B/d와 S/B가 들어갑니다. B가 커지면 n이 뚜렷하게 떨어져 분포가 불균일해집니다(잔골재와 대괴가 함께 늘어남).

3-5. d(천공 직경)와 H(벤치 높이)

d — 천공 직경 (mm)

이 값은 X50에는 전혀 영향을 주지 않고, 균등지수 n에만 관여합니다. n 식의 2.2 − 14 × (B ÷ d) 항에서 B는 m, d는 mm 단위로 그대로 쓰입니다(Kuz-Ram 원식의 관례).

실무에서 자주 쓰이는 조합은 B ÷ d(m/mm)가 대략 0.02 ~ 0.04입니다. 이 범위를 크게 벗어나면 n이 비현실적인 값이 됩니다.

H — 벤치 높이 (m)

발파 단면의 높이입니다. q = Q ÷ (B × S × H)에만 들어가므로, H가 커지면 q가 줄고 입도가 커집니다.

3-6. 입력 전 체크리스트

1. 천공 직경은 mm로 넣었는가? (45 이지 0.045 가 아님)
2. Q는 공당 장약량인가? (총 장약량 아님)
3. 계산하려는 암석 특성 탭이 화면에 열려 있는가?
4. Kuz-Ram 탭이면 밀도·UCS·절리 항목이 모두 채워졌는가?
5. 지연 시간을 체크했다면 T와 Cp를 넣었고, Cp > 0 인가?
6. 소수점은 마침표(.)로 입력했는가? (쉼표는 오류)

4-1. 계산 실행

「📊 계산 결과」 헤더 오른쪽의 [▶ 결과 계산]을 누릅니다. 프로그램은 다음 순서로 동작합니다.

1. 현재 열린 탭에서 암석 계수 A를 구한다 (필요하면 At도)
2. 공통 변수 6개를 읽는다
3. q, X50, n, P80, P20을 계산한다
4. 그래프를 다시 그리고, 결과 텍스트를 채우고, [＋ 비교 추가] 버튼을 활성화한다
5. 하단 상태 표시줄에 요약을 띄운다

4-2. 결과창의 각 항목

4-3. 균등지수 n 해석하기

n은 “조각 크기가 얼마나 비슷비슷한가”를 나타냅니다. X50이 같아도 n이 다르면 완전히 다른 발파입니다.

n을 올리고 싶다면 버든을 줄이거나, 천공 직경을 키우거나, S/B 비를 조금 키우는 방향으로 검토합니다.

4-4. 누적 입도 분포 곡선 읽는 법

오른쪽 「📈 현재 결과 그래프」 탭의 곡선입니다.

• 가로축 — 입도(cm). 로그 스케일입니다(눈금 간격이 일정하지 않음).
• 세로축 — 누적 통과율(%). “이 크기보다 작은 조각이 전체의 몇 %인가”.

실무에서 쓰는 두 가지 읽기

1. “대괴가 몇 %나 나올까?”
   크러셔 투입 한계가 60 cm라면, 가로축 60 cm에서 위로 올라가 곡선과 만나는 점의 세로값을 읽습니다. 그 값이 92 %라면 8 %가 한계를 넘는 대괴입니다.
2. “상위 20 %는 얼마나 클까?”
   세로축 80 %에서 오른쪽으로 가 곡선을 만나면 P80입니다. 그보다 큰 조각이 전체의 20 %입니다.

곡선 위에 P80 / P50 / P20 기준선이 점선으로 함께 그려지고, 범례에 각 값이 mm 단위로 표시됩니다.

4-5. 그래프 설정 (X축 범위)

제목줄의 ⚙ 아이콘을 누르면 X축 표시 범위를 지정할 수 있습니다.

[적용]을 누르면 현재 결과 그래프와 결과 비교 그래프에 동시에 반영됩니다.

5-1. 비교 목록에 추가하기

1. 계산을 먼저 한다 [▶ 결과 계산]으로 결과를 만듭니다. 그래야 [＋ 비교 추가]가 활성화됩니다.
2. 「📈 현재 결과 그래프」 탭에서 [＋ 비교 추가] 클릭합니다.
3. 범례 이름을 입력 그래프 범례에 표시될 이름입니다. 무엇이 다른지 알 수 있게 지으세요.
   좋은 예: 버든 1.0m, ANFO_보통암, Case-A_q0.8
   나쁜 예: 1, 테스트
4. 자동으로 비교 탭이 열린다 추가되면 「🔀 결과 비교」 탭으로 화면이 전환되고 곡선이 그려집니다.

목록에는 범례 이름과 함께 세부 조건이 자동으로 적힙니다 — A=7.00 Q=2.863kg B=1.0m RWS=110.0 d=45.0mm 형태라서 나중에 어떤 조건이었는지 되짚을 수 있습니다.

5-2. 비교 탭 다루기

곡선은 추가 순서대로 색과 선 모양(실선·파선·일점쇄선…)이 자동 배정되어 흑백으로 인쇄해도 구분됩니다. 색은 7종, 선 모양은 5종이 순환합니다.

5-3. 활용 예 — 버든을 바꾸면?

1-3의 예제값에서 버든만 바꿔 두 안을 비교해 보겠습니다.

1. B = 1.0 으로 계산 → 비교 추가 범례 이름 버든 1.0m
2. 버든만 1.2로 고쳐 다시 계산 다른 값은 그대로 둡니다.
3. 다시 비교 추가 범례 이름 버든 1.2m
4. 두 곡선 비교

버든을 20 cm 늘리자 평균 입도가 약 16 % 커지고 분포도 덜 고르게 되었습니다. 그래프에서는 버든 1.2 곡선이 오른쪽(큰 입도 쪽)으로 이동하면서 기울기도 완만해집니다.

이런 식으로 비교해 볼 만한 조합:

• 폭약 교체 — RWS 100(ANFO) vs 120(에멀젼)
• 천공 패턴 — 천공 수를 줄이는 대신 B·S를 키우면 입도가 얼마나 나빠지는가(경제성 검토)
• 암반 변화 대응 — 같은 설계로 A=5(연암) 구간과 A=10(경암) 구간을 지날 때
• 장약량 조정 — Q를 10 % 늘렸을 때 대괴 감소 효과

6-1. CSV로 결과 저장

제목줄의 💾 아이콘을 누릅니다. 저장 위치와 파일 이름을 정하면 .csv로 저장됩니다.

CSV에 들어가는 내용

• 왼쪽 열들 — 계산 조건과 결과 요약: 계산방식, 암석계수(A), 시간계수(At), 장약량(Q), 폭약위력계수, 버든(B), 스페이싱(S), 천공경(d), 벤치높이(H), 비장약량(q), 평균입도(X50), 균등지수(n), P80, P20
• 오른쪽 열들 — 통과율 1~99 %와 그에 대응하는 입도(cm) 99행

6-2. 그래프를 이미지로 저장

각 그래프 탭의 오른쪽 위 [💾 저장] 버튼을 씁니다.

형식은 PNG(기본) 또는 JPG이며, 300 dpi 고해상도로 여백을 잘라 저장하므로 보고서·발표자료에 바로 넣어도 선명합니다.

7-1. Kuz-Ram 모델 개요

Kuz-Ram은 두 부분이 합쳐진 이름입니다.

• Kuznetsov 식 — 평균 입도 X50을 구합니다. “얼마나 잘게 부서지는가”
• Rosin-Rammler 분포 — 그 평균 주위로 크기가 어떻게 퍼지는가를 나타냅니다. 퍼짐 정도가 균등지수 n입니다.

거기에 Cunningham의 균등지수 n 식이 더해져, 천공 배치(B, S, d)로부터 n을 추정합니다.

즉 X50(위치)과 n(퍼짐) 두 숫자만 정해지면 전체 입도 곡선이 결정됩니다.

7-2. 계산에 쓰이는 식

① 비장약량

② 평균 입도 (Kuznetsov)

③ 균등지수 (Cunningham)

④ 특성 입경과 통과율별 입도 (Rosin-Rammler)

⑤ 지연 시간 계수

2-5의 At 식을 참고하세요.

검산 예 (1-3 예제값)

7-3. 모델의 한계 — 반드시 알아 둘 것

• 미분(잔골재) 구간의 과소 예측 — Rosin-Rammler 단일 곡선은 아주 작은 입도 영역을 실제보다 적게 예측하는 경향이 있습니다(그래서 KCO 등 개량 모델이 존재합니다).
• 암반의 불균질성 — 실제 암반은 층리·단층·공동이 있어 위치마다 다르게 부서집니다. A 하나로는 담을 수 없습니다.
• 기폭 방식·정확도 — 지연 오차, 불발, 장약 위치 편차는 모델에 들어가지 않습니다(At는 이상적 지연만 반영).
• 자유면 조건 — 자유면이 부족하면 실제 입도는 예측보다 크게 나옵니다.
• n 식의 적용 범위 — B/d가 통상 범위(약 0.02~0.04 m/mm)를 벗어나면 n이 비현실적(0 이하 등)이 됩니다.

8-1. “모든 필드에 유효한 값을 입력/선택하세요”

숫자로 바꿀 수 없는 입력이 있다는 뜻입니다. 아래를 순서대로 확인하세요.

1. 공통 변수 6칸 중 빈 칸이 있는가
2. 암석 특성 탭의 드롭다운이 선택되지 않은 채인가 (특히 방법 1·2·3)
3. Kuz-Ram 탭이라면 밀도, (거대·절리 암반일 때) UCS가 비었는가
4. 지연 시간을 체크했다면 T, Cp가 채워졌는가
5. 숫자에 쉼표·단위 문자·공백이 섞이지 않았는가 (2,863 ✗ → 2.863 ✓)

8-2. “균등 지수(n)가 0 이하입니다” 경고

n 식의 2.2 − 14 × (B ÷ d)가 0 이하가 됐다는 뜻입니다. 즉 버든에 비해 천공이 너무 가늘다고 계산된 것입니다.

이 상태에서는 P80/P20이 X50과 같은 값으로 채워지고 곡선도 의미가 없습니다. 입력을 고쳐 다시 계산하세요.

8-3. 결과가 비상식적으로 크거나 작다

정상 범위 감각: 노천 벤치 발파에서 q는 대략 0.3~1.0 kg/m³, X50은 수 cm~수십 cm입니다.

8-4. 그래프에 곡선이 안 보이거나 이상하다

• 곡선이 왼쪽·오른쪽 끝에 붙어 있다 → X축 범위 문제. ⚙ 그래프 설정에서 결과 입도에 맞게 범위를 조정하세요(예: 1~50 cm).
• 비교 탭이 비어 있다 → 비교 목록이 비었습니다. [＋ 비교 추가]로 항목을 넣으세요.
• 탭을 옮기니 그래프가 잘려 보인다 → 창 크기를 살짝 바꾸거나 탭을 다시 눌러 보세요. 탭 전환 시 캔버스 크기가 다시 계산됩니다.
• 계산 전 곡선 → 프로그램을 켜면 예시 곡선(X50 = 1000 mm, n = 1.5)이 먼저 그려져 있습니다. 계산하면 실제 결과로 바뀝니다.

8-5. 그 밖

9-1. 기호와 단위

9-2. 참고값 표

암반 종파속도 Cp (km/s)

정확한 값은 현장 탄성파 탐사 자료를 우선하세요.

암석 계수 A 요약 (방법별)

9-3. 화면 아이콘 정리

9-4. 프로그램 안 「따라하기」

제목줄 ? → [따라하기]를 고르면, 프로그램 화면 위에 노란 테두리로 눌러야 할 곳을 표시하고 말풍선으로 설명하는 단계별 안내가 시작됩니다.

• 이 문서의 1-3 예제값을 직접 입력하며 진행합니다.
• 말풍선의 머리를 끌어 위치를 옮길 수 있습니다.
• 중단하려면 말풍선의 [그만두기] 또는 제목줄 ?를 다시 누릅니다.
• 일부 단계에는 [건너뛰기]가 있습니다(건너뛰어도 뒤 단계가 성립하는 경우만).