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나노 HMX/TNT 공동결정의 제조와 성능

전문가 제언: ○ 고폭화약을 연구하는 과학자들은 이 물질의 폭발성능은 증대시키면서 외부 자극에 대한 반응성, 즉, 민감도는 최소화해야 한다는 요구조건을 만족시켜야 하는 어려운 과제를 안고 있다.

○ 현재 고성능/저민감도의 새로운 에너지물질 분자들을 설계하고 합성하는 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있으나, 1차 대전에서 사용된 TNT가 아직도 현대 탄약의 주장약으로 사용된다는 사실이 이 분야가 얼마나 보수적인 지를 단적으로 말해 준다.

○ 공동결정이란 두 개의 서로 다른 분자 결정들로 구성되어 있으나, 이들의 결정구조는 각개의 결정들과는 상이하기 때문에 이를 구성하는 분자들과는 서로 다른 특성들을 나타내고, 이러한 특성을 이용해서 분자들의 특성을 변형 또는 개선시키는 수단으로 주로 제약 업계에서 이 방법을 주로 이용해 오고 있다.

○ 에너지물질 분야에서는 새로운 분자의 개발 속도가 느리다는 단점을 보완하는 수단으로 공동결정 합성 방법을 응용해서 TNT, RDX, HMX 등과 같은 재래식 고폭화약 분자들로부터 공동결정을 합성하여 TNT의 낮은 감도 특성과 RDX의 높은 성능을 구현해 보려는 노력이 최근 다양한 연구실들에서 이루어지고 있다.

○ 이 글은 North University of China의 Hequn Li 등이 분무건조 프로세스를 이용해서 TNT/HMX 공동결정을 합성하여 이들의 결정구조, 생성 메커니즘, 폭발 성능, 열적 안정성 및 충격감도를 분석하여 이 공동결정이 TNT와 HMX 분자 결정들보다 우수한 고폭화약 특성을 갖는 다는 사실을 입증한 연구결과를 필자가 간단하게 요약한 것이다.

○ 국내에서는 국방과학연구소를 중심으로 고폭화약 신물질 개발을 활발하게 전개하고 있으나, 공동결정 기술은 아직 시도되고 있지 않고 있는 실정이다. 그러나 공동결정이 신속하게 실용화가 가능하다는 점에서 여기에 소개한 공동결정 기술에 관심을 갖기 바란다.

저자: Hequn Li, Chongwei An, Wenjian Guo, Xiaoheng Geng, Jingyu Wang, and Wenzheng Xu
자료유형: 니즈학술정보