나노 β-HMX의 합성과 둔감화

전문가 제언

○ 최근 강력한 폭발성능을 발휘하는 새로운 유기 분자들이 설계 및 합성되고는 있지만, 여전히 군사적으로 가장 강력한 위력을 갖는 화약은 일명 HMX로 불리는 cyclotetramethylenetetranitramine 분자이다. High Melting Explosive의 약자인 HMX는 니트로기 네 개가 포함된 유기 고리 화합물로서, 결정화 조건에 따라서 결정 구조가 －, －, － 및 － 등 네 가지 형태로 생성되고, 군사적 목적으로는 － 구조만이 사용된다. 여기서 , , , 는 각각 orthorhombic(사방정계), 는 monoclinic(단사정계), 는 Hexagonal(육방정계) 및 는 monoclinic 결정구조를 지칭한다.

 

○ 군용화약 제조는 항상 위험을 수반하는 과정로서, 특히 HMX 제조 및 결정화 과정에서 순수한 － 구조를 합성하는 기술이 매우 중요한데, 이 글은 프랑스와 독일 정부가 공동으로 설립한 French-German Research Institute of Saint-Louis의 Benedikt Risse 그룹이 연속 공정인 분무 순간 증발(Spray Flash Evaporation) 방법을 이용해서 나노미터 크기의 －HMX 입자를 제조한 다음 이의 감도 특성을 규명하여 Propellants, Explosives, Pyrotechnics(39, 397, 2014)에 발표한 연구결과를 필자가 간단하게 요약한 것이다.

 

○ 군용화약의 성능과 둔감화는 양면의 칼날과 같아서, 성능이 높으면 외부 충격에 더욱 예민해지고, 둔감해질수록 성능이 저하되는 현상은 TNT에서 잘 나타나고 있다. Risse에 의하면 고폭화약 입자 크기가 작아지면 결정 내 열점으로 작용할 수 있는 결함들이 감소하여 입자 자체의 감도는 낮아지는 반면, 입자 들 간의 공간에 존재하는 공기가 외부 충격에 열점으로 작용할 수 있기 때문에 충격감도가 마이크로미터 입자보다 더 높다고 평가하였다. Risse는 이를 개선하는 방안으로 나노입자에 비활성 열전도성 물질의 혼합을 제안하였으나, 비활성 물질보다는 약간 둔감하더라도 에너지 함유 전도성 바인더를 설계하면 HMX의 성능 저하 없이 감도를 낮출 수 있으리라는 것이 필자의 소견이다.

저자

Benedikt Risse, Fabien Schnell, and Denis Spitzer

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

39()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

397~401

분석자

이*웅

분석물

• 나노 β-HMX의 합성과 둔감화.pdf [303,565 byte]

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