폭발코드의 파편 가속에 대한 이론적 분석

전문가 제언

○ 폭발코드는 무기체계나 우주 비행체에 사용되어 절단, 방출, 투하, 전환 등의 기능을 수행한다. 또한 화약의 폭발상태를 어느 한 점에서 다른 점으로 전달하여 탄두의 폭발 형태를 조절하는 부품으로도 사용된다.

 

○ 폭발코드의 폭발 위력은 화약의 종류, 화약선의 굵기, 금속외피에 의한 구속정도 등 설계조건에 따라 달라진다. 폭발위력이 너무 약하면 폭발상태의 전달, 구조물의 분리나 절단이 어려워지고 너무 강하면 주변 구성품이 손상되는 피해를 받는다. 그러나 폭발코드의 효과를 과학적으로 평가하는 이론적 기법에 대한 연구는 매우 적은 실정이다.

 

○ 중국 National University of Defense Technology의 X. Wen 등은 운동량 보존법칙, 에너지 보존법칙, 운동방정식 등에 근거하여 폭발코드에 의해 가속된 파편의 속도를 예측하기 위한 두 가지 이론적 모델을 세웠다. 그들은 파편속도가 금속외피와의 충돌에 의한 순간속도와 폭발생성물에 의한 속도증분의 두 부분으로 구성됨을 가정하였다.

 

○ 모델의 타당성을 입증하기 위해 두 종류의 실험이 수행되었는데 운동량 방법에 근거한 모델이 폭발코드의 파편가속 과정을 더 잘 기술하는 것으로 확인되었다. 모델의 타당성을 좀 더 충분히 검증하기 위하여 LS-DYNA3D 프로그램을 이용한 일련의 시뮬레이션을 실시하였다.

 

○ 이론적 모델이나 시뮬레이션 모두에서 최종 파편속도의 대부분은 금속외피와 파편의 충돌에 기인하는 것으로 나타났다. 이것은 선형 파이로테크닉 장치를 설계할 때 폭발코드의 폭발력을 충분히 활용하려면 금속외피가 가속될 공간을 확보해야 함을 의미한다.

 

○ 우리나라에서도 폭발코드를 무기체계나 우주 비행체에 적용하기 위한 연구개발이 많이 이루어져 왔으나 보편타당성 있는 이론에 근거한 성능 예측 기법에 대한 연구는 부족한 실정이다. X. Wen 등의 이론적 모델과 연구결과는 폭발코드 적용 정밀 장치 설계에 도움이 될 것이다.

저자

X. Wen, F. Lu, R. Chen, Y. Lin

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2015

권(호)

40()

잡지명

Propellants, Explosives, Pyrotechnics

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

898~907

분석자

송*영

분석물

• 폭발코드의 파편 가속에 대한 이론적 분석.pdf [480,465 byte]

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