• 제목/요약/키워드: High-explosive

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축척법에 의한 화약 폭풍과 분석 (Analysis of Blast Wave of Explosives by the Scaling Law)

  • 박정수;김성호;이근득;이재민
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.120-129
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    • 2005
  • To analyze a blast effect of developed explosives, three different kinds of aluminized tastable explosives and melted cast explosive TNT were used. Conventional explosive TNT was used as a reference. Each tested explosive charge of 340mm diameter spherical type was initiated at the charge center with DXD-65(${\sim}750g$) booster and RP-87 EBW detonator. Thirteen piezo type pressure sensors were located at a range from 4 to 50m away from the charge. From the blast wave profiles, we calculated a peak blast pressure and impulse of the explosion. The calculated pressures and in pulses were converted to TNT Equivalent Weight(TEW) factor by the scaling ]aw method. The average TEW factors based on the blast pressure of TX-01, TX-02, TX-03, TX-04 were 1.298, 1.05, 1.266, 1.274 and the average TEW factors based on impulse were 1.504, 1.686, 1.640, 1.679. From the results, we concluded that TEW factors based on blast pressure and based on impulse of aluminized explosives were superior to TNT. This results are owing to the high contents of aluminum in formulations.

벌크폭약을 이용한 대단면 장대터널 시공 사례 (The Construction of large and Long Tunnel Using Bulk Explosives)

  • 노상림;문상호;조영천;이상필;유지영
    • 화약ㆍ발파
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    • 제22권3호
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    • pp.65-70
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    • 2004
  • 최근 신설되는 도로의 경우 고속화/직선화로 인하여 터널의 연장 및 평균터널 길이, 3차선이상의 대 단면 터널이 날로 증가하고 있어 이에 따른 굴착 효율 극대화가 필요한 시점에 있다. 사패산 터널은 약 4km의 4차선 대단면 도로터널로, 환경문제로 인해 늦춰진 공기를 단축시키기 위하여 터널 굴착 시 굴진효율에 가장 큰 영향요소인 굴진장과 여굴관리, 발파효율의 개선을 위한 다양한 신 공법이 적용되고 있다. 본 논문은 당 현장에서 시도되고 있는 신 공법 중, 새로운 형태의 폭약인 Bulk 폭약에 대하여 소개하고, Bulk 폭약의 대 단면 터널 적용에 대한 효율을 검증하고자 하였다.

전단농화유체기반의 충격완화물질을 이용한 고폭속 폭약의 폭발파 저감에 관한 실험 및 수치해석적 연구 (Experimental and Numerical Study on the Mitigation of High Explosive Blast using Shear Thickening based Shock-Absorbing Materials)

  • 고영훈
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권3호
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    • pp.1-12
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    • 2023
  • 근접 폭발로 인해 발생하는 폭발 충격파의 위험을 완화하기 위한 기술에 대한 기초 평가를 수행하였다. 기존의 일반적인 기술로는 폭발물 주변이나 충격파의 진행 방향에 방호물질을 사용하여 차단막을 형성하는 방법이 사용되었다. 다양한 폭발 에너지 분산 메커니즘이 제안되었으며, 임피던스 차이를 활용한 폭발 충격파 완화에 대한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 전단농화유체(STF)를 충격완화물질로 적용하여 폭발 충격파 완화에 대한 폭발실험 및 수치해석을 통해 STF 완화물질의 효과를 평가하였다. 그 결과로써 STF 완화물질의 폭발 충격압 감쇄성능의 실효성을 확인할 수 있었다.

Evaluation on Spalling Properties of Specimen Size with PP Fiber and Fireproof Coating

  • Kim, Gyu-Yong;Min, Choong-Siek;Lee, Tae-Gyu;Miyauchi, Hiroyuki;Park, Gyu-Yeon;Lee, Gwang-Jun
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.353-362
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    • 2011
  • High Strength Concrete (HSC) has weakness that in a fire, it is spalled and brittles. The phenomenon of spalling is made by water vapor's being confined in watertight concrete. This study is aimed to evaluate explosive spalling properties of high strength concrete with ${\square}100{\times}100{\times}200$ mm specimen and ${\square}400{\times}400{\times}1500$ mm column. To prevent spalling of concrete, fireproof coating and PP fiber are used. As a result, ${\square}400{\times}400{\times}1500$ mm column was prevented spalling likes ${\times}100{\times}100{\times}200$ mm specimen. When concrete protected failure to explosive spalling, quantity heat ratio (which fireproof coating specimen to pp fiber mixed specimen) between ${\square}100{\times}100{\times}200$ mm and ${\square}400{\times}400{\times}1500$ mm was maximum value at 20 minute, but difference of quantity heat ratio decreased and quantity heat ratio of each specimen is almost same at 30 minute.

알루미늄 함유량 변화에 따른 알루미늄 입자가 함유된 HMX 성능에 관한 수치 연구 (Numerical investigation on the performance of the aluminized HMX with varying aluminum concentration)

  • 김우현;곽민철;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.617-621
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    • 2017
  • 본 연구에서는 Al 입자가 함유된 고폭약의 성능 특성을 2 상 모델(two-phase model)을 이용하여 수치 해석을 수행하였다. Al 입자의 점화와 연소시간은 고폭약에 비해 상대적으로 긴 시간이 요구되기 때문에, Al 입자연소에 의한 에너지 발산은 고폭약의 데토네이션 후방에서 이루어진다. Al 입자를 함유하는 고폭약은 Al 함유량이 증가함에 따라 데토네이션 속도의 감소와 고폭약 데토네이션 후방에서 Al 입자 연소가 일어나며 이중 데토네이션이 관찰되는 특징이 있다. 본 연구에서는 Al 입자가 함유된 HMX의 데토네이션 특성을 재현하기 위해 최대 Al 함유량 50%를 갖는 confined rate stick이 고려되었으며, 수치해석 결과는 5-25% 함유량에 대한 실험결과와 비교되었다.

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Numerical procedures for extreme impulsive loading on high strength concrete structures

  • Danielson, Kent T.;Adley, Mark D.;O'Daniel, James L.
    • Computers and Concrete
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    • 제7권2호
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    • pp.159-167
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    • 2010
  • This paper demonstrates numerical techniques for complex large-scale modeling with microplane constitutive theories for reinforced high strength concrete, which for these applications, is defined to be around the 7000 psi (48 MPa) strength as frequently found in protective structural design. Applications involve highly impulsive loads, such as an explosive detonation or impact-penetration event. These capabilities were implemented into the authors' finite element code, ParaAble and the PRONTO 3D code from Sandia National Laboratories. All materials are explicitly modeled with eight-noded hexahedral elements. The concrete is modeled with a microplane constitutive theory, the reinforcing steel is modeled with the Johnson-Cook model, and the high explosive material is modeled with a JWL equation of state and a programmed burn model. Damage evolution, which can be used for erosion of elements and/or for post-analysis examination of damage, is extracted from the microplane predictions and computed by a modified Holmquist-Johnson-Cook approach that relates damage to levels of inelastic strain increment and pressure. Computation is performed with MPI on parallel processors. Several practical analyses demonstrate that large-scale analyses of this type can be reasonably run on large parallel computing systems.

PdO 나노입자를 이용한 니트라민 폭발물 분해반응에 대한 1H NMR 반응속도연구 (1H NMR Kinetic Studies for Degradation of Nitramine Explosives Using PdO Nanoparticle)

  • 계영식;;김동욱
    • 공업화학
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    • 제33권3호
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    • pp.302-308
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    • 2022
  • 사격장 피탄지에 잔류되는 고폭화약으로 인한 환경오염 문제를 해결하기 위해 표면적이 큰 나노입자를 사용한 분해반응을 연구하였다. 수질오염을 가상하여 물에 용해시킨 research department explosive (RDX)와 high melting explosive(HMX) 니트라민 폭발물에 PdO를 첨가하여 313 K에서 분해반응시켰다. 폭발물의 분해반응속도를 측정하기 위해 반응 초기부터 종료시까지 시료 손실없이 반응속도를 측정할 수 있고 스펙트럼을 통하여 반응의 진행 정도를 관찰 가능한 1H NMR을 사용하였다. NMR 피크의 chemical shift 및 peak intensity 분석으로 유사 1차 분해반응이 일어남을 확인하였으며, 측정된 RDX와 HMX의 분해반응 속도상수는 각각 2.10 × 10-2과 6.35 × 10-4 h-1이었다. 본 연구로부터 산화금속 PdO 나노입자는 니트라민 폭발물 분해반응연구에 적용 가능함을 확인하였다.

섬유혼입된 50 MPa 고강도 콘크리트의 내화성능 (Fire Resistance Performance of Fiber-Cocktail Reinforced 50 MPa High Strength Concrete)

  • 염광수;전현규;박종헌
    • 한국재난관리표준학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.55-60
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    • 2009
  • 현재 많이 사용되고 있는 50MPa 고강도 콘크리트에 대해서 섬유혼입공법(폴리프로필렌섬유와 강섬유)을 적용하여 국토해양부 시행령에 따라 2가지 다른 섬유혼입량을 가진 총 4기의 시험체를 제작하여 ISO 834 표준내화곡선에 따라서 180분간 내화시험을 실시하여 폭렬발생여부, 철근과 콘크리트의 온도분포를 통해 내화성능을 평가하였다. 내화시험 후 모든 시험체에 폭렬은 발생하지 않았으며, 폭렬방지를 위해서 요구되는 최소 폴리프로필렌섬유량은 콘크리트 단위용적당 0.57 kg이상 이다. 섬유혼입량에 따른 콘크리트와 종방향철근의 온도분포를 비교한 결과, 섬유혼입량에 따른 차이는 없다고 판단된다.

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인덕턴스 변화 모델을 이용한 EMGF 출력 분석 (EMGF Output Analysis Using Inductance Variation Model)

  • 김태신;성인모;양지혁;유천열;권오규
    • 한국자기학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.5-11
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    • 2009
  • Explosive Magnetic Generator of Frequency(EMGF)는 고폭화약의 폭발을 이용하여 화약의 폭발 에너지를 전자기 에너지로 변환 시키면서 초고주파의 강한 전자파를 발생시키는 효율적인 방법으로 연구되고 있다. 이 때 발생하는 전자파의 물리적 원인은 현재까지 명확하게 규명되어 있지 않은데, 단순한 시변 등가회로 해석만으로는 이러한 고주파 발진을 설명하기 어려운 것으로 알려져 있다. 이 논문에서는 기존에 널리 받아 들여 지고 있는 지수 감소적인 시변 인덕턴스 변화 모델에 대해서 자장압축효과를 고려한 유한요소 해석을 통해 문제점을 분석하고 보다 정확한 인덕턴스 변화 모델의 경향성에 대해서 제시하고자 한다. 그리고 이렇게 제시된 새로운 인덕턴스 변화 모델을 사용한 EMGF 출력 시뮬레이션을 통해 새로운 인덕턴스 변화 모델이 출력에 미치는 영향을 분석한다.

고위력 폭약의 화강암 내 장약공 폭발에 의한 지반진동 전파특성에 관한 연구 (Propagation Characteristics of Ground Vibration Caused by Blast Hole Explosion of High Explosives in Granite)

  • 김경규;신찬휘;김한림;양주석;배상호;윤경재;조상호
    • 화약ㆍ발파
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    • 제41권4호
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    • pp.29-40
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    • 2023
  • 암반발파는 광업, 터널공사, 지하 구조물 구축 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 지하공간의 활용이 증가하면서 암반발파 기술이 더 중요한 역할을 하고 있다. 암반발파 시 발파공에서 발생하는 발파공의 압력은 파쇄도, 발파진동 등에 직접적인 영향을 미치는 변수이며, 폭약의 성능 평가 및 발파 결과 예측에 있어서 가장 중요한 매개변수 중 하나이다. 이와 같은 발파공 압력은 몇몇 연구자들에 의해 연구가 수행된 바가 있지만, 폭약의 종류, 폭약량, 발파조건 등 실험조건으로 인하여 비교가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 발파공 압력센서와 관측공 압력센서를 제작하여 단일공 발파 시 발파공과 관측공의 압력을 측정하였다. 실험결과를 바탕으로 발파공 주변 압력 전파특성과 발파진동 전파특성에 대해 고찰하였다.