원통형 폭약의 축방향 폭풍파 예측 기법

전문가 제언

○ 화약은 화약 안전, 폭풍 효과 연구, 지뢰 등의 분야에서 TNT 등가 중량에 의해 비교된다. TNT 등가 중량은 구형 화약에 대한 데이터를 기반으로 결정되고 있지만 많은 경우 폭발물의 형상은 원통형으로 되어있다.

 

○ 원통형 화약에서 나오는 폭풍파는 구형 화약과 상당히 다르다는 것은 오래 전부터 알려져 있었으나 TNT 등가 중량의 이러한 한계가 폭발물 저장 안전이나 화약의 성능에 어떠한 영향을 주는가에 대한 관심을 갖고 새로운 모델링 기법이나 실험적 기법을 개발하기 시작한 것은 최근의 일이다.

 

○ Knock 등은 원통형 화약의 평평한 끝에서 축 방향으로 나오는 충격파를 예측할 수 있는 기법을 개발하기 위해 새로운 계측 데이터를 얻고 이 데이터에 맞춘 경험식을 유도하였다. 계측에 사용된 화약은 PE4이고 길이/직경 비는 4/1이었다. 고속 카메라와 압력 게이지를 사용하여 반경 방향 충격파와 축 방향 충격파를 관찰할 수 있었으며 이들 두 충격파의 상호 작용으로 마하파와 이차 충격파가 형성되는 과정을 상세히 분석하였다.

 

○ 최소 제곱법의 방식으로 압력 게이지의 계측 데이터에 맞춘 경험식을 유도하였다. 축 방향 일차 충격파의 피크 압력은 압력 변수의 3차식으로 나타낼 수 있었다. 축 방향 충격파의 일차 충격파와 이차 충격파를 합한 전체 충격력은 충격력 변수의 3차식으로 나타내어짐을 보였다.

 

○ Knock 등의 연구 결과는 축척 거리가 크지 않은 경우 폭발 효과의 예측에 폭약의 형상이 고려되어야 함을 보여주는 것으로 국내에서도 등가 중량 결정이나 탄두의 파괴 효과 분석 등과 관련한 폭발 효과 분석에 이 예측 기법을 적용하면 보다 정밀화된 결과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

저자

Clare Knock, Nigel Davies, and Thomas Reeves

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2015

권(호)

40()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

169~179

분석자

송*영

분석물

• 원통형 폭약의 축방향 폭풍파 예측 기법.pdf [444,737 byte]

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