• 터널과지하공간
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• 제10권2호
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• pp.218-226
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• 2000

고성능 폭약의 성능을 결정하기 위해서는 폭발압력, 폭발속도, 열, 발생되는 가스 등이 정확히 기술될 수 있어야 한다. 본 연구에서는 실측하는데 어려움이 따르는 폭굉 시의 현상을 이해하기 위해 폭약이 폭발할 때 발생하는 압력, 부피팽창, 온도, 폭발속도 등을 이론적으로 계산하고자 하였다. 본 연구를 통해 폭발 현상을 표현하기 위한 계산 프로그램이 개발되었으며 이 프로그램을 이용하여 ANFO와 NG에 대해 폭약성능에 영향을 미치는 요소들을 이론적으로 계산하였다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권3호
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• pp.21-28
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• 2015

본 연구의 목적은 연속적 폭굉속도(VOD) 측정시스템을 이용하여 상용 테르밋 반응 혼합제의 연속적인 연소전파거동을 측정하기 위한 방법을 제안하기 위함이다. 두 종류의 상용 VOD 센서(VOD PROBEROD-OS, VOD PROBEROD-HS)와 자체개발한 VOD 센서(VOD PROBEROD-ES)를 기존 연속적 VOD 측정시스템에 적용하여 테르밋 반응과정에서 발생하는 연소전파속도(VOC)를 측정한 결과, 자체 개발한 VOD PROBEROD-ES 센서만 정상적인 연속적 연소전파거동을 보여주었다. 결과적으로, 철재튜브 내 장전된 테르밋 반응 혼합제는 기폭점으로부터 100mm 이내에서 약 200m/s의 연소전파속도를 보였으며, 100mm와 300mm 구간에서 급작스럽게 증가하여 음속의 2배에 가까운 VOC를 나타내었다. 그 이후 서서히 증가하여 최종적으로 800m/s까지 증가하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 테르밋 반응 혼합제를 이용하여 정상적인 VOC나 위력을 기대하기 위해서는 철재튜브 등으로 완전히 구속된 상태에 길이 300mm 이상 장전하여야 함을 의미한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제41권1호
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• pp.32-45
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• 2023

국내의 환경규제는 산업현장에서 발파를 수행하는데 있어 상당히 보수적인 기준을 가지고 있다. 이에 따라, 환경 규제 및 민원의 발생을 고려한 발파 설계가 진행되어 불가피하게 발파의 효율 및 경제성이 저하되는 경우가 빈번하게 발생하고 있다. 따라서, 발파공해를 저감하는 동시에 시공성 및 경제성을 향상시키는 발파공법이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 파라핀 지관을 에어갭으로 활용한 원리상 일종의 Air Decoupled Charge 공법을 적용한 PA-Deck(Paraffin Air- Deck) 발파공법의 발파 공해 저감 및 발파 효과에 대한 분석을 수행하였다. 또한, 발파 진동 자료를 수집하는데 있어 새롭게 적용한 장비의 효용성을 검토하고 폭약의 폭굉속도와 진동속도간의 관계를 도출하였다. 발파 진동속도 분석 결과, PA-Deck 발파공법이 일반 발파공법에 비하여 현저히 낮은 진동속도를 보이는 것으로 확인되었으며, 균일한 작은 형태의 파쇄석들이 더욱 많이 발생하는 것으로 판단되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1423-1430
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• 1993

본 연구에서는 레이저를 사용한 부재의 충돌속도 계측 실험을 통하여 기존 연구자들의 연구 결과를 비교하고, 이 결과를 바탕으로 보다 간단하고 유용한 실험식 을 제안하고자 한다.

• 화약ㆍ발파
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• 제33권3호
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• pp.1-13
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• 2015

국내외에서 가스폭발 사고가 빈번하게 발생하고 있으며 가스 폭발의 평가와 분석을 위해 TNT 등가량 산정법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 TNT 폭발 시 화학반응식의 선택과 반응 생성 물질들의 엔탈피의 선택에 따른 폭발에너지, 폭발압력, 폭굉속도 및 온도의 차이를 계산하였다. 화학반응식의 선택에 따라 계산되는 폭굉압은 최고값이 최저값에 비해 2배까지 나타났다. 밀폐된 공간에서의 메탄가스 폭발을 가정하고 TNT 등가량을 산정하였으며 이를 통해 폭발지점에서의 거리에 따른 최대압력과 임펄스 변화를 추정할 수 있었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제23권3호
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• pp.43-56
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• 2005

폭속은 화약에서 폭굉의 전파속도이다. 화약의 폭굉 속도는 발파 환경이나 시험 조건 하에서 제품의 성능과 관련된 주요한 변수로 사용되고 있다. 또한 발파현장이나 시험장에서 가장 용이하게 측정할 수 있는 화약의 특성치이며 또한 정확한 수치로 측정 할 수 있어 품질 평가 도구로 사용되고 있다. 이 논문에서는 발파에 있어서 폭속과의 관련성을 논의 및 분석한다. 발파 기술자에게 유용하게 사용 될 수 있도록 폭속과 발파 공정 관의 관련성을 정밀히 검토해보았다. 그러나 폭속과 폭약의 품질, 효율성과는 직접 관련이 없는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권6호
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• pp.525-538
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• 2014

무기체계 개발에서 예상치 못한 고속의 총탄 충격을 받았을 때 반응 시스템의 폭발 반응을 예측하는 것은 안정성 확보를 위하여 매우 중요하다. 본 연구에서는 LX-17(92.5% TATB, 7.5% Kel-F)과 AP 기반의 고체 추진제(88% AP, 12% HTPB)가 충전된 반응 시스템에 한계 속도로 충돌하는 총탄 충격을 가했을 경우 발생하는 폭굉 현상 및 파괴 거동을 I&G 모델이 적용된 2차원 하이드로 수치해석을 통해 규명하고자 하였다. 해석 결과, LX-17의 경우 충격-폭굉 천이 현상(SDT)이 주요한 메커니즘으로 작용한 반면 고체 추진제는 상대적으로 안정한 모습을 보였다. 즉, 시스템의 파괴는 내부 압력의 급격한 증가와 격렬한 화학반응을 동반하는 고에너지 물질의 폭굉 현상이 그 원인이며, 폭발등급이 낮은 경우에는 고속 충돌에도 발화되지 않아 커버가 완전 파쇄에 이르지 않는 것으로 관찰되었다.

• 화약ㆍ발파
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• 제30권2호
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• pp.29-42
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• 2012

발파 시 자유면의 이동은 대상암반의 역학적 특성 및 발파조건, 특히 암반의 불연속면 특성과 폭약의 종류, 장약량, 저항선, 공간격, 공간 또는 열간 기폭시차 및 전색상태 등 여러 가지 변수들에 의해 달라지며, 이는 발파진동의 크기, 폭음 및 파쇄도에 커다란 영향을 미친다. 현재 국내 노천발파 현장의 발파설계는 대부분 인접 보안물건에 대한 안전성을 최우선으로 하고 있으나 대규모 발파가 이루어지는 노천현장에서는 발파 시 자유면의 이동을 분석하여 진동을 제어하고 파쇄도를 향상시키기 위한 최적 조건의 발파 설계를 하는 것은 매우 중요하다. 고속 디지털 동영상 분석을 통하여 발파 후 최초 자유면 암반의 움직임, 전색의 적정성, 발파암의 이동 궤적, 발파암의 이동방향과 속도, 최적의 기폭시스템 분석이 가능하다. 외국에서는 이와 같은 방법이 발파설계 및 평가를 위한 유용한 도구로 활용되고 있으나 국내에서는 그 연구가 미미하다. 따라서 본 연구는 디지털 고속 동영상 분석에 의한 최적 발파설계 및 평가에 대한 기초적인 연구를 수행하였다. 셰일과 화강암으로 구성된 대규모 노천 발파현장 2개소에서 Emulsion과 ANFO 두 종류 폭약에 대한 암반 파쇄과정을 촬영한 디지털 고속동영상을 분석하여 자유면 암반의 변위, 이동속도 등을 분석하고 2차원 유한요소 해석 프로그램인 AUTODYN을 사용하여 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 암반에 변위가 발생되는 반응시간, 발파 후 자유면 암반의 이동형상에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석 및 디지털 고속 동영상을 분석한 결과, 암반의 종류에 관계없이 발파공 전면 자유면 암반의 이동형상은 주상 장약부의 중간 부근에서 변위 및 이동속도가 가장 크게 발생되어 가운데 부분이 활처럼 휘어진 형상을 나타내었다. 폭약의 폭굉압력, 폭굉 전달시간, 발파 후 최초로 자유면 암반에 변위가 발생되는 반응시간의 경우 Emulsion 폭약이 ANFO보다 폭굉압력 및 폭속이 크고 초기 변위 반응시간이 빠르게 진행되는 것으로 분석되었다.

• 한국가스학회지
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• 제16권1호
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• pp.8-14
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• 2012

수소는 온실가스 배출을 저감하기 위한 미래 에너지로 고려되고 있지만, 폭발위험에 대한 문제점을 지니고 있다. 따라서 수소가 미래 에너지로 사용되기 위해서는 폭발위험에 대한 연구가 충분히 이루어져야 한다. 폭발위험은 폭발충격에 대한 이해 즉, 폭발과정에서 압력 상승속도에 대한 분석과 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 폭발에 영향을 미치는 변수, 즉 연소 전후의 비열비, 화학평형상태에서 최대폭발압력, 그리고 연소속도, 이들 변수가 압력 상승속도에 미치는 영향을 살펴보았다. 화학평형상태에서 최대폭발압력과 연소속도는 압력 상승곡선에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 미연소 가스의 비열비는 초기압력 상승속도보다 최종압력 상승속도에 더욱 영향을 미치고, 연소가스의 비열비는 반대로 초기압력 상승속도에 더욱 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 연소속도는 실험 데이터로부터 구하였으며 밀폐공간에서 수소가스 폭발에서는 폭연에서 폭굉으로 전이가 일어나기에는 연소속도가 매우 느림을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권5호
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• pp.47-57
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• 2012

고에너지 물질의 연소 현상을 해석하기 위하여 반드시 필요한 반응속도식과 이를 구성하고 있는 미 정상수를 결정하는 이론적 방법을 제안하였다. 개선된 I&G 모델은 기존의 반응속도식이 갖던 문제점들을 효과적으로 극복하면서 동시에 중요한 물리적 의미를 내포하는 형태로 제안되었다. 이는 공극붕괴(void collapse)로 인한 hotspot의 생성을 의미하는 점화 모델과 폭굉(detonation)으로의 천이를 의미하는 화염 발달 모델의 합으로 구성되어 있다. 또한 함께 소개된 이론적 모델은 고에너지 물질의 수치해석 기법인 Hydrocode를 사용하기 전에 미정상수 $b,\;G,\;x,\;I$를 결정함으로써 특정 고에너지 물질의 연소 특성을 규명하는데 사용된다. 이론적 방법은 기존의 고에너지 물질의 연소 시험을 모사한 수치해석적 방식보다 효율적이고 정확도가 높은 결과를 제공하므로 진일보 된 방법이라고 할 수 있다.