조절 가능한 폭발 추력을 가진 다공성 실리콘 나노결정

전문가 제언

○ 자동차의 에어백, 전투기 조종석의 비상탈출 장치, 다단 로켓의 분리 장치 등이 소위 파이로테크닉스(Pyrotechnics)라는 소형 폭발장치들에 의해서 구동된다는 사실을 아는 이들이 많지 않을 것이다. 이 장치들은 기본적으로 고폭화약의 폭발 에너지를 디바이스의 구동 에너지원으로 사용한다. 주로 1회용으로 사용되는 이러한 디바이스들은 높은 신뢰도와 적은 부피로부터 높은 에너지를 밀리 초 이내의 짧은 시간 이내에 방출해야 한다는 요구조건 때문에 초 당 연소속도가 104미터에 가까운 고폭화약이 가장 적당한 에너지원이다.

 

○ 파이로테크닉스 디바이스들이 소형화 될수록 에너지원인 고폭화약의 양도 적어지는데, 이렇게 적은 고폭화약을 소형 장치에 결합시켜 신뢰도가 높은 장치를 제작하기가 점점 어려워진다. 다공성 실리콘에 산화제를 충전시키면 매우 안전하면서도 소형화가 가능하다는 점에서 다공성 실리콘이 고폭화약을 대체할 수 있는 가장 적합한 시스템으로 등장하고 있다.

 

○ 싱가포르 Nanyang Technological University의 Viet Cuong Nguyen 등은 CMOS가 적용되는 초소형 파이로테크닉스 디바이스에 적용할 수 있는 다공성 실리콘 나노결정을 전기화학적 에칭 방법으로 제조한 다음 실리콘 기공 내에 산화제가 충전된 칩을 개발하여 에칭 시간과 산화제 충전 시간을 변화시켜 실리콘 칩의 폭발추력을 조절할 수 있다는 연구결과를 2015년 3∼4월호 J. Propulsion and Power지에 기고하였다. 이 글은 필자가 Nguyen의 연구결과를 간단하게 요약한 것이다. 기존의 대부분의 바이로테크닉스 디바이스들이 에너지원으로 고폭화약을 사용하고 있다는 점에서 이 연구결과는 매우 중요한 의미가 있다고 판단된다.

저자

Viet Cuong Nguyen, K. Pita, and C. H. Kam

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2015

권(호)

31(2)

잡지명

Journal of propulsion and power

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

694~698

분석자

이*웅

분석물

• 조절 가능한 폭발 추력을 가진 다공성 실리콘 나노결정.pdf [447,393 byte]

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