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사진찰영기법(photogrammertry)을 이용하여 터널굴착기(tunnel boring machine)의 설계인자를 도출하기 위한 방법으로서,시험편의 사진촬영을 통해 절삭 전의 상기 시험편 표면의 3차원 좌표를 추출하는 제 1단계와,터널굴착기 커터(cutter)가 장착되는 선형절삭시험기(linear cutting machine)를 이용하여 상기 시험편을 가변적인 절삭간격(variable cutting spacing)을 두고 복수의 선형 절삭을 실행하고, 상기 시험편이 상기 터널굴착기 커터에 작용하는 연직 방향의 힘(normal force)과 회전 방향의 힘(rolling force)을 측정하여 절삭거리(cutting distance)에 따른 각 방향의 힘의 평균값을 구하는 제 2단계와,상기 선형절삭시험기에 의해 절삭된 상기 시험편의 사진촬영을 통해 절삭 후의 상기 시험편 표면의 3차원 좌표를 추출하는 제 3단계와,상기 시험편의 절삭 전후의 3차원 좌표를 비교하여 상기 가변적인 절삭간격을 갖는 상기 시험편의 서로 인접한 선형 절삭 영역 각각에 형성되는 절삭부피(cutting volume)를 결정하는 제 4단계와,상기 제 4단계에서 결정된 절삭부피에 따른 비에너지를 연산하는 제 5단계와,상기 제 5 단계에서 연산된 비에너지를 통해 최적 비에너지(optimum specific energy)에 해당하는 절삭간격을 결정하는 제 6단계와,상기 최적 비에너지에 해당하는 절삭간격으로부터 상기 터널굴착기의 설계인자를 도출하는 제 7단계를 포함하는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 1항에 있어서,상기 제 1 단계 및 상기 제 3 단계는 상기 시험편 표면에 다수의 레이저 타겟을 생성하는 단계와, 상기 시험편의 여러 방향에서 상기 시험편에 대한 복수의 사진찰영을 실행하는 단계와, 상기 복수의 사진촬영을 통해 얻은 영상으로부터 상기 시험편 표면에 생성된 상기 다수의 레이저 타겟의 3차원 좌표를 추출하는 단계를 포함하는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 2항에 있어서,상기 제 4단계는 상기 시험편의 절삭 전후의 상기 다수의 레이저 타겟의 3차원 좌표를 비교하는 단계를 포함하는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 3항에 있어서,상기 비에너지는 에 의해 정의되며,여기서, Fr은 상기 터널굴착기 커터에 작용하는 회전 방향의 힘의 평균값, L은 상기 터널굴착기 커터에 의한 상기 시험편의 절삭거리, V는 상기 절삭부피를 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 4항에 있어서, 상기 터널굴착기의 설계인자는 터널굴착기의 커터의 개수, 터널굴착기의 추력(thrust), 터널굴착기의 토오크(torque), 터널굴착기의 면판의 회전 속도(RPM), 터널굴착기의 파워(power) 및 터널굴착기의 굴진 속도를 포함하는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 5항에 있어서, 상기 터널굴착기의 커터의 개수는 에 의해 결정되고, 여기서, D는 터널굴착기의 직경, S는 상기 최적 비에너지에 해당하는 절삭간격을 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 6항에 있어서,상기 터널굴착기의 추력은 에 의해 결정되고,여기서, N은 상기 터널굴착기의 커터의 개수, Fn은 상기 터널굴착기 커터에 작용하는 연직 방향의 힘의 평균값을 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 6항에 있어서, 상기 터널굴착기의 토오크는 에 의해 결정되고,여기서, N은 상기 터널굴착기의 커터의 개수, Fr은 상기 터널굴착기 커터에 작용하는 회전 방향의 힘의 평균값을 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 6항에 있어서,상기 터널굴착기의 면판의 회전 속도는 에 의해 결정되고,여기서, Vlim은 터널굴착기 커터의 선형한계속도를 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 9항에 있어서,상기 터널굴착기의 파워는 에 의해 결정되고,여기서, Tq는 상기 터널굴착기의 토오크, RPM은 상기 터널굴착기의 면판 회전 속도, U는 터널굴착기의 변환인자(conversion factor)를 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 10항에 있어서,상기 터널굴착기의 굴진 속도는 에 의해 결정되고,여기서, HP는 상기 터널굴착기의 파워, η는 터널굴착기의 장비효율을 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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제 10항에 있어서,상기 터널굴착기의 굴진 속도는 에 의해 결정되고,여기서, HP는 상기 터널굴착기의 파워, η는 터널굴착기의 장비효율을 나타내는,사진찰영기법을 이용한 터널굴착기의 설계인자 도출 방법
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