CL-20 기반 스마트 나노 공동결정

전문가 제언

○ 현재 군용으로 사용되고 있는 가장 강력한 고폭화약은 HMX이고, TNT는 상대적으로 성능이 약한 편이지만 충격이나 열에 매우 둔감한 화약이다. 최근 HMX보다 성능이 우수한 다양한 에너지물질 분자들이 합성되고 있는데, 그 중에서 미국 해군연구소인 China Lake에서 개발된 CL-20(2,4,6,8,10,12-hexanitro-2,4,6,8,10,12-hexaazaisowurtzitane)이 가장 강력한 에너지물질 중 하나이다.

 

○ CL-20의 최대 약점은 충격에 민감해서 군용으로 직접 응용할 수 없다는 점인데, 이를 보완하기 위해서 CL-20 입자 표면에 충격을 흡수할 수 있는 폴리머 등으로 코팅하는 방법이 제안되고 있으나, 폴리머의 양 만큼 화약의 성능이 저하된다는 단점을 수반한다.

 

○ 공동결정이란 결정 내에 두 종류 이상의 서로 다른 결정으로 이루어져 있지만, 이를 구성하는 각개 결정들과는 다른 특성을 나타내는 독특한 물질로서 이 기술은 제약 분야 등에서 이미 실용화되어왔다. 최근 에너지물질 분야에서도 공동결정의 장점을 이용해 보려는 연구들이 수행되면서 이의 응용가능성이 점점 높아지고 있다.

 

○ 아래에 소개한 분석물은 불란서 CNRS의 David Doblas 등이 CL-20을 기반으로 TNT와 RDX로 구성된 두 종류의 공동결정을 분무건조증발(Spray Flash Evaporation: SFE) 방법으로 합성하여 DSC와 나노 초점X-선 회절 분석을 이용해서 공동결정의 생성과정에서 실시간으로 열분해 특성과 구조를 동시에 규명한 연구결과를 필자가 간단하게 요약한 글이다.

 

○ 국내에서는 ADD를 중심으로 기초연구는 연세대학교, 인하대학교 등에서 수행하고, 실용화 기술은 (주)한화 등에서 연구를 수행하고 있으나, 아직은 CL-20 합성에 성공한 단계이고 이를 실제 응용하는 수준에는 이르지 못하고 있는 실정이다. 따라서 관련 연구 기관과 방위산업체에서 고폭화약 연구를 담당하는 이들은 Doblas 등이 소개한 공동결정을 한 번 심각하게 고려해 볼 것을 권유하는 바이다.

저자

David Doblas, Martin Rosenthal, Manfred Burghammer, Dmitry Chernyshov, Denis Spitzer, and Dimitri A. Ivanov

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2016

권(호)

16()

잡지명

CRYSTAL GROWTH & DESIGN

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

432~439

분석자

이*웅

분석물

• CL-20 기반 스마트 나노 공동결정.pdf [502,319 byte]

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