• 제목/요약/키워드: 화약물질

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경기도 북부지역 군용 사격장 토양에 존재하는 화약물질 분포 및 이동 특성 조사 (Distribution and Migration Characteristics of Explosive Compounds in Soil at Military Shooting Ranges in Gyeonggi Province)

  • 배범한;박지은
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.17-29
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    • 2014
  • 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.

화약물질 현장검출시약 EXPRAY$^{(R)}$를 이용한 토양내 화약물질 스크리닝 및 준정량화 가능성 (Screening and Possibility of Semi-quantitative Analysis of Explosive Compounds in Soil Using EXPRAY$^{(R)}$ Explosives Field Detection Kit)

  • 배범한;조정현
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권2호
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    • pp.45-53
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    • 2009
  • 환경 시료 (토양 및 수질)내 화약물질을 신속하고 간편하게 검출할 수 있다면, 현장조사에서 오염도 조사를 위한 스키리닝 단계로 이용하여 불필요한 시료의 갯수와 고가의 실험실 정량분석비용을 줄일 수 있다. 상용 EXPRAY$^{(R)}$ Explosives Field Detection Kit(EXPRAY)를 이용하여 14종의 화약물질을 대상으로 화약물질 표준용액에 대한 최저검출농도를 결정 하고 및 준정량화 가능성을 확인하기 위한 실험을 실시하였다. 실험결과 EXPRAY는 14종의 화약물질 중에서, TNT, RDX, HMX, Tetryl및 TNB등 5종의 화약물질을 검출할 수 있었다. Nitramine계열인 HMX와 RDX에 대한 최저검출농도는 모두 14ng/mm$^2$이었다 EXPRAY는 nitroaromatic계열에는 더욱 민감하게 반응하여, Tetryl, TNB및 TNT에 대한 단위면적당(mm$^2$)최저 검출량이 각각 3ng, 3ng및 0.3ng이었다. 실험이 통제되는 조건에서 화약물질 표준용액에 EXPRAY를 적용하였을 경우에는 발색 강도의 비교를 통해 10배 단위의 준정량화가 가능하였다. 그러나 오염토양으로 실험한 경우에는 화약물질의 존재여부 및 종류만을 확인할 수 있었다. EXPRAY Explosives Detection Kit$^{(R)}$가 화약물질을 검출할 수 있는 경제적이고 민감한 방법이지만, 현장시료의 스크리닝 단계에만 적용할 수 있는 방법이다.

HPLC에 의한 토양내 화약물질 정량분석조건 최적화 (Optimization of Analytical Conditions for the Quantification of Explosive Compounds in Soil using HPLC)

  • 조정현;배범한;김계훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권1호
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    • pp.51-60
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    • 2009
  • HPLC에 의한 토양내 화약물질의 분석 방법을 최적화하기 위해 현재 실사격 훈련이 진행 중인 군사격장 2곳에서 토양시료를 채취하여 분석 실험을 수행하였다. 토양과 오염물질의 불균일도를 감안하여 segregation constant 와 homogeneity constant를 기준으로 산정한 결과, 화약물질의 분석을 위한 토양시료채취 최소량은 125g 이었다. 그리고 시료 전처리 과정인 추출단계에서 필요한 적정시료량과 추출액의 비율을 CV값에 근거하여 산정한 결과 토양 10g/ACN 20 mL가 가장 효과적이었다. 미국 EPA에서 지정한 화약물질 14종을 모두 분리하기 위한 HPLC의 용리 조건은 RP C18캘럼을 이용하여 칼럼온더 30${\circ}C$일 때, 이동상 구성 및 유량은 isopropanol : acetonitrile : water의 비율 18 : 12 : 70, 유량 0.80mL/min인 경우가 최적이었다. 분석파장 결정을 위해 분석 파장 230nm와 254nm에서의 화약물질 14종에 대한 검출한계 (detection limit)값과 각 화약물질의 UV/VIS스펙트럼을 비교한 결과 254nm보다 230nm일때가 더 적절하였다. 하지만 NB, 2,4-DNT, 2NT, 4NT및 3NT는 분석파장이 UV254nm일때 더 적절하였다.

마이크로와 나노 철을 이용한 고성능 화약물질(HMX, RDX 및 TNT)의 환원처리: 중간산물의 거동과 도역학 상수의 비교 (Reduction of High Explosives (HMX, RDX, and TNT) Using Micro- and Nano- Size Zero Valent Iron: Comparison of Kinetic Constants and Intermediates Behavior)

  • 배범한
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제11권6호
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    • pp.83-91
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    • 2006
  • 회분식 반응조에서 마이크로(mZVI) 및 나노(nZVI) 크기의 영가 철을 환원물질로 이용하여 고폭화약물질 3종에 대한 환원동역학을 측정하였다. 각 화약류를 이용하여 어미물질에 대한 nZVI와 mZVI의 비표면적 환원상수 $k_{SA}$과 비중량 환원상수 $k_{M}$을 측정한 후, 중간산물의 거동을 비교하였다. 그 결과 두 상수를 사용해서는 nZVI 반응조내 어미 물질과 중간환원산물들의 거동을 완전히 설명할 수 없었다. 화약물질을 mZVI로 처리한 반응조에서는 초기 환원물질인 nitroso-RDXs, nitroso-HMXs 및 hydroxylamino-TNT가 주로 축적되었으나, nZVI로 처리한 반응조에서는 동일한 겉보기 반응속도임에도 불구하고 환원말기물질인 극성중간산물들과 TAT가 축적되었다. 그러므로 중간산물들의 환원까지 고려하는 새로운 매계변수의 개발이 필요한 것으로 판단된다.

고폭화약 연구의 기술 분야 (Basic Technologies for the Development of High Explosives)

  • 김현수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제44권5호
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    • pp.435-443
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    • 2006
  • 이 논문은 화약연구 종사자는 물론 화학공학자들에게 고폭화약에 대한 기본적인 정보를 제공하는데 그 목적이 있다. 고폭화약 연구를 기술 분야별로 (1) 신규 에너지물질의 합성, (2) 기능성 화약 제조, (3) 복합화약 조성개발, (4) 무기체계 적용성 연구, (5) 군용 물질 해체 공정 등으로 대별하여, 고폭화약 연구의 이해를 위해 필요한 기본적인 기술분야에 대해 소개한다.

급팽창 금속혼합물(REMM)과 그 반응촉발장치를 이용한 파암공법의 설계 및 시공방법에 관한 연구

  • 김일중;김영근
    • 대한화약발파공학회:학술대회논문집
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    • 대한화약발파공학회 2004년도 발파기술워크샵
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    • pp.127-149
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    • 2004
  • 건설교통부 표준발파패턴 중 암파쇄굴착공법(pattern-1)에 해당하는 구간에서 적용할 수 있는 공법중의 하나로서 새로운 물질과 반응촉발장치를 이용하는 파암공법이다. 본 공법에 대한 이해를 돕기 위해 새로운 물질의 특성시험, 파암진동과 발파진동과의 비교 고찰하고, 각종 화약류와의 폭발소음을 비교분석 하였으며, 본 공법을 파암현장에 적용함에 있어 암질에 따른 설계기법 및 시공방법 등에 대해 연구하였다.

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폭발계열을 중심으로 한 화공기술(1)

  • 김창식
    • 국방과기술
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    • 2호통권276호
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    • pp.30-39
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    • 2002
  • 화공기술이란 연소와 폭발성을 갖는 단일 또는 복합 물질을 기제로 하여 제품을 사용 목적에 맞도록 제조와 응용하는 기술을 의미하며, 화약의 에너지 물질로서 제조된 다양한 제품을 화공품(Pyrotechnics)이라고 한다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 것은 산업용으로 성냥, 딱총약, 엽총화약, 연화, 광산용의 도화선, 도폭선, 각종 뇌관류 등이 있고, 군용으로는 발사화기와 로케트 추진기관의 점화계열, 탄두/탄약의 폭발계열, 신호탄, 연막, 조명탄 등을 들 수 있다.

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화약류 안전관리 증진을 위한 "총포·도검·화약류 등 단속법"의 개선적 논의: 제·개정 연혁의 분석을 중심으로 (The Improvement Discussion of "Guns, Swords, Explosives, etc. Control Act" for the Promotion of Explosives Safety)

  • 이상원;김정규
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.396-403
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    • 2013
  • 화약류는 위험성이 상존하는 물질로서 안전관리를 위한 많은 노력이 필요하다. 화약류와 관련된 안전사고와 범죄악용 사례가 반복적으로 발생하고 있으며 최근에는 사제폭탄의 원료로 이용되는 등 그 위험성은 더욱 증대되는 추세라 할 수 있다. 한국의 화약류관리에 관한 기본법령은 "총포 도검 화약류 등 단속법"으로 1961년에 제정되어 현재까지 약 20차례의 개정이 이루어져 왔다. 그런데 화약류의 기술적 전문성과 새로운 기법의 개발로 등으로 법령보완의 한계가 내재되어 있고 화약류뿐만 아니라 소위 무기류에 관한 규제사항도 규율하고 있어 법령내용의 복잡성의 문제가 심각한 상황이다. 또한 동 법령의 제정 및 개정과정에서 외국의 입법례에 대한 높은 의존성으로 인해 국내 실무에 대한 반영이 미흡한 상황이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 한국의 화약류 관리의 역사적 배경과 제정 개정의 연혁을 진단하고 바람직한 대안을 모색하고자 하였다.

건공에서 Super Tamping Material에 관한 연구 (A Study on Super Tamping Material for Dry Holes)

  • 강추원
    • 화약ㆍ발파
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    • 제18권3호
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    • pp.41-48
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    • 2000
  • 최근 들어 산업용화약류의 사용이 급증하고 있으며, 발파작업시 화약의 효율적인 사용을 하기 위해서는 폭약이 장전된 공을 전색하여야 한다. 즉, 굵은 모래나 쇄석으로 채워야 한다. 조립질의 물질을 전색재료로 사용한 경우에 좋은 전색효과가 발휘된다 할지라도 흔히 천공시 발생하는 잔재물을 사용하고 있는 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 암석발파시 가장 효율적인 전색재료를 구하고, 국내 산업용 화약류에 적용하기 위하여 시도되었다. 시험발파에 의한 모래 전색물과 STM의 발파진동 및 암석 파쇄상태를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 모래 전색물을 사용한 경우에 암석 파쇄상태는 양호이상이 19%이었으나 STM은 91%로서 STM은 발파효율을 상승시킨다. 또한 STM은 발파진동의 저감효과가 있는 것으로 나타났다.

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군용 총포 도검 화약류 운반 안전관리 발전방안 연구 (A Study on the Development of Safety Management for the Transportation of Army Guns, Swords and Explosives)

  • 최우석;서대수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.179-187
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    • 2021
  • 군용 총포, 도검, 화약류는 위험성이 상존하는 물질이며 사고 시 큰 피해가 예상되므로 취급에 많은 주의가 필요하다. 군용 총포, 도검, 화약류 안전관리는 제조, 저장, 운반 등으로 구분할 수 있으며 이 중에서 운반은 국내 방위산업체의 군용 총포, 도검, 화약류 성능시험, 계약납품 등을 위해 필수적으로 수행되어야 하는 행위이다. 2020년 군용 총포, 도검, 화약류 운반 건수는 2014년에 대비하여 30% 증가하였고 이는 방위력개선사업 진행에 따른 방산업체의 군용 총포, 도검, 화약류 운송 수요 증가, 무기 수출 증가 등에 따른 운송 수요 증가로 볼 수 있다. 한편 화약류 제조업체 폭발사고 등에 따라 화약류 안전관리에 대한 사회적 관심과 안전관리 강화에 대한 사회적 요구가 증가하고 있으므로 군용 총포, 도검, 화약류 운반 안전관리 현황에 대해 살펴볼 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 주요 무기 제조국인 미국의 군용 총포, 도검, 화약류 운반 안전관리와 국내 민수용 화약류 운반 안전관리를 살펴보고 군용 총포, 도검, 화약류를 안전하고 효율적으로 운반할 수 있는 개선안을 제시하고자 한다.