[논문]장약조건에 따른 폭속 변화 연구

조영곤; 김희도; 안봉도

[국내논문] 장약조건에 따른 폭속 변화 연구
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화약의 힘을 결정하는 요인은 폭속, 가스량, 폭발열등이 있다. 이중 폭속은 화약의 힘을 결정하는 중요한 요인이다. 이러한 폭속을 결정하는 조건은 화약내 구성성분에 따라서 달라진다. 그러나 동일한 화약조성일 경우 폭발속도는 공기중과 같은 개방상태, 천공 내와 같은 밀폐상태에서 차이가 있을 것이며, 또한 이론상 약경, 장전밀도, 뇌관의 위력, 장전방법 등에 의해 지배를 받는다고 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 국내 산업용화약류를 대상으로 상기의 조건들을 달리하여 폭속을 측정하고, 그 결과를 바탕으로 실제 폭약의 폭속에 영향을 미치는 조건을 찾아내고 이러한 조건의 변화에 따라 폭속이 어떻게 변화는 지를 알아보고자 한다.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

장전방법 등에 의해 지배를 받는다고 알려져 있다. 폭 속 측정조건과 장 약조건을 달리하여 현재 국내에서 사용하고 있는 산업용 폭약을 대상으로 폭 속의 변화를 알 아보고 또한 최대의 폭 속을 얻을 수 있는 조건을 구하는 것이 본 실험의 목적이다.

가설 설정

1) 폭발 속도는 두 지점 간의 시간으로 결정된다.
7) 발파로 인해 VOD Mate가 영향을 받지 않도록 안전한 곳에 둔다.
8) 발파를 실시하면 자동적으로 Data가 저장된다.
4) 발파로 인해 VOD Mate가 영향을 받지 않도록 안전한 곳에 둔다.
5) 발파를 실시하면 자동적으로 Data가 저장된다.

제안 방법

)를 사용하였다. 이 측정기는 Timer 식과 저항식을 두 가지 방식으로 측정할 수 있는 기계이며, 본 시험에서는 Timer 식을 기준으로 시험을 실시하였다.
(1) 장약 조건에 따른 폭 속의 변화를 알기 위하여 동일 암반에 천공경 45 mm, 천 공장 3 m 로 천공 을 하고 Emulsion 계 폭약을 사용하여 약포지름(32 mm, 36 mm), 뇌관의 위력(3호 뇌관, 8호 뇌관), 전 색의 유무에 대하여 각 3회씩 실시하였다.
(2) 공 내 화약의 충진정도에 따라 폭 속이 어떻게 변화는지 알아보기 위하여 36.7 mm 철관에 약경이 다른 Emulsion 계 폭약을 사용 충진 정도를 달리하여 각 3회씩 시험하여 평균 폭 속 을 얻었다.
(3) 개방상태와 밀폐상태의 폭 속 변화를 알기 위하여 개방상태는 대기 중에서, 밀폐상태는 천공 내에서 각 3회씩 시험하여 평균 폭 속을 얻었다.
균일한 암반에 천공경 45 mm, 천 공장 3 m 를 기준하여 폭약은 Emulsion 32 mm, 36 mm 폭약을 사용하였고, 뇌관의 위력은 3호 뇌관과 8호 뇌관을 사용하였으며 (3호 뇌관은 현재 국 내에서 생산되지 않아서 비슷한 약량의 비 전기 뇌관 미니 뇌관을 사용), 장전 방법은 전 색의 유 무로서 판단하여 각 3회씩 시험하여 표 1과 같은 결과를 얻었다.

대상 데이터

국내에서 폭 속 시험은 KS-M-4802에서 규정하는 방법이 있다. 그러나 본 시험에서는 세계적으로 공인되고 국내 화약 제조사에서 사용하고 있는 Instantel사의 VM0122측정기(그림 5.)를 사용하였다. 이 측정기는 Timer 식과 저항식을 두 가지 방식으로 측정할 수 있는 기계이며, 본 시험에서는 Timer 식을 기준으로 시험을 실시하였다.

성능/효과

(1) 약경, 뇌관의 위력, 전 색의 유무 세 가지 조건 중 약경 외 다른 조건들은 폭 속에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.
(2) 충전율에 따라서 폭 속의 변화는 68% 충전 시 4, 560m/s, 87% 충전 시 5, 142nVs, 100% 충전 시 5, 72(Ws로 충전율이 높을수록 폭 속이 높게 나타났다. 즉 동일한 화약류를 사용하더라도 중 전율에 따라서 폭 속이 최대 l, 160m/s 정도의 차이가 있는 것으로 밝혀졌다.
(2) 충전율에 따라서 폭 속의 변화는 68% 충전 시 4, 560m/s, 87% 충전 시 5, 142nVs, 100% 충전 시 5, 72(Ws로 충전율이 높을수록 폭 속이 높게 나타났다. 즉 동일한 화약류를 사용하더라도 중 전율에 따라서 폭 속이 최대 l, 160m/s 정도의 차이가 있는 것으로 밝혀졌다.
(3) 충전율이 약 71% 이하부터는 개방 상태와 밀폐상태의 폭속이 비슷하였고, 충전율이 71% 이상이 면 밀폐상태의 폭속이 증가하기 시작하였다.

후속연구

(4) 폭속 시험 자료의 정확성을 높이기 위하여 앞으로 지속적으로 추가적인 시험을 실시하여 자료를 보강할 것이다.

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