맨 화약과 케이스 화약의 등가성

전문가 제언

○ 케이스 없는 맨 화약(Bare charge)이 공기 중에서 폭발하면 폭발생성물의 초음속 팽창에 따라 주변 공기에 충격파 즉 폭풍파가 형성되어 공기 중을 전파한다. 압력이나 임펄스와 같은 폭풍파 변수는 폭풍파에 의한 표적 파괴 효과를 예측할 때 꼭 필요한 데이터이다.

 

○ 화약이 금속 외피에 둘러싸인 케이스 화약이 폭발하면 폭발생성물이 가진 에너지의 일부가 케이스를 가속하고 파편화하는 데 사용되기 때문에 피크 압력이나 피크 임펄스가 줄어든다. 케이스의 파편화는 3차원적으로 진행되기 때문에 실험적 방법은 물론 수치해석적 방법으로 폭풍파 변수들을 결정하는 데는 많은 자원과 시간이 소요된다.

 

○ 케이스 화약의 폭풍파 변수와 같은 크기의 변수를 갖는 등가의 맨 화약을 구하는 해석적 관계식을 알 수 있다면 기존의 Hopkinson 축척법칙을 이용하여 간편하게 케이스 화약의 폭풍 특성을 예측할 수 있다. 이 보고서는 Israel Institute of Technology의 H. Grisaro 등이 케이스 화약의 폭풍파 변수들을 2차원 시뮬레이션 기법을 사용하여 계산하고 기존 모델과 비교 분석한 내용의 논문을 요약한 것이다.

 

○ 이 연구의 시뮬레이션이나 몇몇 기존 모델들에서 케이스 화약의 화약 질량에 대한 등가 맨 화약 질량의 비가 케이스 화약의 화약질량에 대한 케이스 질량의 비에만 의존하는 것은 화약폭발 시 케이스 물질이 받는 압력이 압축강도에 비해 매우 크기 때문으로 보인다. 따라서 케이스 물질의 질량을 제외한 다른 물성들은 등가 맨 화약 질량에 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 판단된다.

 

○ 우리나라에서도 무기체계 개발이나 폭발물 안전과 관련하여 화약폭발 시 공기 중에 생성되는 폭풍파의 특성에 많은 관심을 기울이고 있으며 기술적으로도 상당한 수준에 도달한 것을 보인다. 그러나 케이스가 폭풍파 변수에 미치는 영향에 관해서 깊이 있는 연구를 수행한 것은 없는 것으로 판단된다. 보다 정밀한 표적 파괴 효과 분석을 위하여 H. Grosaro 등의 연구에 관심을 가질 필요가 있다.

저자

Hezi Grisaro, Avraham N. Dancygier

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2016

권(호)

94()

잡지명

International Journal of impact engineering

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

13~22

분석자

송*영

분석물

• 맨 화약과 케이스 화약의 등가성.pdf [499,759 byte]

이미지변환중입니다.