지난해 9월 강원도 소재 모부대에서 진지공사를 마치고 부대로 복귀하던 병사가 인근 사격 훈련장에서 날아온 도비탄에 의해 사망하는 사고가 발생하여 국민을 경악하게 하였으며, 군조사결과 이 사고의 원인은 도비탄에 의한 총상 사고로 결론 지었다. 지금까지 도비탄에 의한 사고는 수차례 발생하였지만 이번 개인화기 사격장에서 도비탄에 의한 직접적인 총상사고는 매우 이례적인 사고였다. 이러한 문제점을 해소하기 위해 군 부대 개인화기 사격장을 안전적인 측면에서 분석하여 영구적이고 과학적인 미국의 사례를 적용하여 개선방안을 제시하고자 한다.
부산 실내사격장 화재의 사격실 내 폭발의 원인을 추정하고 안전대책을 강구하기 위해 화재 시뮬레이션과 외국 실내사격장 화재의 사례조사를 수행하였다. 사격실 내의 폭발원인은 다공성 계란판형 폴리우레탄 흡음재와 흡음재에 축적된 잔류화약 분말의 격렬한 연소로 추정되었다. 실내사격장의 안전대책으로 폴리우레탄 흡음재의 사용금지, 잔류화약의 제거와 철저한 관리, 금연, 탄자받이 주위의 강재 요소 제거, 효율적 환기 등이 요구된다.
2001년 12월과 2002년 1월에 걸쳐 조간대 환경에 위치하는 어느 해양사격장 중위에서 일정한 간격으로 표층(<5 cm) 해양퇴적물(총22개소)과 해양생물체(굴; 총10개소)를 샘플링하고, Pb, Cu, Cd, Zn를 위시한 중금속원소의 공간적 농도 분포와 생흡수도(bioavailability)를 분석 고찰하였다. 본 논문에서는 예비 연구 결과를 간단히 소개한다. 해양퇴적물에 대한 전함량 분석, 0.1N HCl에 의한 부분 분석 및 BCR법에 의한 연속추출 분석 결과는 다음과 같다. Pb, Cu, Cd, Zn을 위시한 중금속은 대체적으로 점오염원인 사격장으로 갈수록 전함량 및 부분함량이 높아지는 경향을 보여주었다. 사격장 주변에서 가장 중요한 오염물질로 알려져 있는 Pb는 오염원 주변에서만 높은 함량을 보여주어, 해양 환경 하에서 이동도( 및 생흡수도)가 비교적 낮은 것으로 나타났다. 반면, Cu, Cd, Zn의 경우에는 보다 넓은 영역에 걸쳐 퇴적물 내의 부화(enrichment)가 인지되어 연구지역의 갯벌 환경에 의미있는 정도로 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 이 곳의 생물체(굴) 역시 Pb에 대해서는 낮은 흡수도(-값의 생농축계수)를 나타낸 반면, Cu, Cd, Zn에 대해서는 의미있는 생흡수도를 나타내었다. BCR 연속추출법에 의한 퇴적물 중금속의 존재형태 해석 결과를 보면, fraction 1(F1; exchangeable+acidic phase) 및 fraction 2(F2; reducible phase)의 기여도가 지배적이고, 또한 오염원으로 갈수록 그 기여도는 점차 증가됨을 나타내었다. 특이하게도 유기물과의 친화력이 높은 것으로 알려진 Cu 역시 F1과 F2에 대하여 높은 함량을 나타내어 오염원으로부터의 Cu의 확산을 지시하였다. 외국에 비하여, 그동안 국내에서는 사격장 주변의 자연환경변화에 관하여 연구된 결과가 거의 전무하였다. 본 연구 결과는, 이와 유사한 사격장 주변 환경에서의 중금속 분포와 거동 특성에 대하여 종합적인 모니터링(즉, 체계적인 환경지구화학적 조사ㆍ연구)이 시급함을 시사해 주고 있다.
부산 실내사격장 화재의 원인을 추정하고 화재안전대책을 강구하기 위해 화재 시뮬레이션과 사격장 화재의 사례조사를 수행하였다. 현장조사와 잔류화약 분말에 대한 사격시험도 실시하였다. 총구불꽃과 탄자 받이에서의 스파크의 흔적이 CCTV 녹화영상에 나타나지 않았고, 유탄의 충격에 잔류화약이 점화하지 않았다. 따라서 잠재적 점화원 중 담뱃불이 가장 유력한 점화원으로 추정되었다. 또, 사격실에서의 폭발원인은 폴리우레탄 흡음재와 흡음재에 축적된 잔류화약 분말의 격렬한 연소 때문으로 판단되었다. 한편, 실내 사격장의 안전대책으로 프로파일 폴리우레탄 흡음재의 사용금지, 잔류화약 제거와 철저한 관리, 탄자받이의 강구조물 제거 등이 필요하다.
경기도 ${\bigcirc}{\bigcirc}$지역 군 사격장에서 환경으로 유출되는 화약물질 현장저감시설의 설계 자료 확보를 위해 토양오염조사를 실시하였다. 설계에 필요한 자료는 (i) 주 오염 화약물질 종류 파악, (ii) 배출/이동 경로, (iii) 토양 입경별 화약물질 농도조사 및 침강특성이다. 현장 조사 및 분석결과, TNT와 RDX가 사격장 토양에서의 주 오염물질이지만, 군 훈련 종류와 사격장 지형에 따라 오염도는 변화하였다. 화약물질은 표토이외의 심토와 인근 개울에서도 검출되어, 피탄지에서 하천으로의 유출이 있음을 확인하였다. 피탄지에 화약물질 농도가 높은 hot spot이 다수 존재하였으나, 전반적으로 오염농도가 20 mg/kg을 넘지는 않았다. 피탄지 토양 내 점토 함량은 대조군 12 %에 비해 현저히 낮은 5 % 미만이며, 이는 사격으로 인해 식피가 제거되어 강우 시 토사의 표면유출이 증가하였기 때문이라 판단된다. 토양 입경별 화약물질 분포 분석 결과, 토양 입경 0.075 mm 미만의 세립토에는 화약물질 총량의 약 10 % 이하만이 존재하였다. 침강관 실험결과, 유출수 내 액상으로 유출되는 화약물질량이 고상에 있는 화약물질량보다 많았다. 그러므로 사격장에서 표면 유출되는 강수 내 입자상 물질을 간단한 침전지로 처리하고, 다음으로 정화식물을 식재한 인공습지로 액상 내 화약물질을 처리하는 방안이 자립적이며 지속적으로 유지 가능한 녹색 정화방법이 될 것이다.
현재 사격 및 전술훈련에 반드시 필요한 실전적인 소대급 이하에 적용 가능한 범용의 특화된 레이저 발사기를 활용한 사격 및 전술훈련 시스템의 개발이 필요하다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 사격 및 전술훈련에 필요한 개발 규격 및 사양은 군부대 표준규격을 적용하고, 개발 제품에 대한 성능평가는 군부대 및 경찰사격장 및 전술훈련장에 설치하여 사용자 요구사항을 기준으로 테스트 및 평가하여, 소대급 이하 전문 사격 및 전술훈련용 장비를 개발한다. 실질적인 소대급 이하 사격 및 전술훈련용으로 레이저 발사기, 격발장치, 감적장치, 각종 제어모듈 개발을 통하여 유 무선 송수신을 체계화하여 통합 제어 시스템을 구축함으로써, 실제 총기에 레이저 발사기를 부착하여 사격 및 전술훈련용으로 다양한 기술 확보를 통하여 관련 시장 선점 및 관련 산업활성화에 기대할 것으로 전망된다.
본 연구는 군부대 사격장의 중금속 오염토양에 대하여 생물학적 용출기술(BT)과 전기동력학적 기술(ET)의 통합공정의 적용성 평가 연구에 대한 것이다. 사격장 오염 토양의 경우 사격에 의해 탄두가 피탄지에 박히면서 오염토양 내에 잔존하여 탄두를 구성하는 주성분인 납과 구리 등에 의해 지속적인 오염원으로 작용하는 특징을 가진다. 따라서 사격장 토양오염정화를 위해서는 이 탄두를 물리적으로 선별하는 물리적 선별공정을 전처리공정으로 수행한 후 인공적으로 조성된 셀에 통합공정 적용성 평가를 위한 현장실증시험을 수행하였다. 생물학적 용출을 통해 토양내 잔류하는 중금속을 이온화시켜 이동성을 크게 한후 전기동력학적 기술을 통해 토양내에서 전해질로 이동시켜 최종적으로 전해질을 처리하는 시스템으로써 공정 모니터링결과 납과 구리 모두 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었다. 오염물질별 공정 적용성 평가결과 납의 경우 황산화박테리아에 의해 이온화가 되지만 황산화박테리아의 생장 부산물인 황산염이온(${SO_4}^{2-}$)과 반응하여 안정성이 큰 Anglesite($PbSO_4 $)를 형성하므로 전체적인 제거효율이 저하되는 것을 확인하였고 기타 미생물을 이용한 생물학적 용출기술 연구의 필요성을 확인하였다. 구리의 경우 황산염박테리아를 이용한 생물학적 용출공정 및 전기동력학적 처리공정의 통합공정을 통해 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었으며 통합공정의 효율성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 미생물학적 용출기술과 전기동력학적 기술의 통합공정은 현장특이성(Site-specific) 확인후 적용가능성이 있음을 확인하였다.
최근 산업현장의 모든 부분에서 자동화의 요구가 급격하게 증가되고 있다. 지금까지의 사격장 시스템은 정적인 환경을 중심으로 설계되어져 왔다. 그러나, 실제의 사격상황은 목표물이 동적이므로 다른 사격 환경 변화가 요구된다. 본 연구에서는 동적인 사격환경을 구현하기 위해 1개 사로에 4대의 타겟을 설치하여 사격순서를 순차 및 비순차로 구분하고 사격시간을 가변적으로 조정할 수 있게 하였다. 그리고. 자동차 및 빌딩 자동화에 많이 응용되고 있는 CAN(Controller Area Network)을 이용함으로써 효율적인 통신을 가능하게 하였다. CAN은 높은 데이터 전송률과 안정성을 제공할 수 있어 다수의 ECU(Electric Control Unit)를 상호 연결하여 분산된 실시간 제어를 효율적으로 지원할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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