화약 폭발력 약화 원인·수명 연장법 찾았다

포스텍 교수팀·국방硏 첫 규명

포스텍 연구팀이 세계 처음으로 화약의 노화 원인과 수명 연장 방법을 찾았다.

포스텍은 화학공학과 박태호(사진) 교수팀이 국방과학연구소 등과 공동연구를 통해 화약의 노화 원인을 규명하고, 수명을 연장할 방안을 찾았다고 2일 밝혔다. 이 논문은 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포트’에 게재됐다.

화약은 높은 폭발 압력을 갖고 있는데 만들고 바로 폭발시키는 것이 아닌 만큼 오랜 시간이 지나도 초기의 폭발력을 유지하는 것이 필요하다.

그런데 그동안 알 수 없는 원인으로 화약에 노화가 생겨 폭발력이 변했고, 이 때문에 일정 시간이 지나면 폐기해야 했다. 노화의 메커니즘을 파악해 화약의 수명을 예측하고 노화를 예방할 수 있다면 폐기 기간을 연장할 수 있다.

연구팀은 화약을 만들 때 위험하기 때문에 고습도의 환경에서 작업하는 데 주목했다. 수분이 노화와 연관성을 가졌는지 실험을 통해 확인했는데 인공적으로 수분을 더해 화약을 노화시키자 발열량이 줄어드는 것을 확인했다. 발열량이 감소하는 것은 폭발력이 약해진다는 뜻이다. 그 원인을 전자현미경으로 분석한 결과 보론이란 금속 물질이 수분 노화로 두꺼워져서 폭발력이 감소한 것을 확인했다.

화약의 노화를 막기 위해선 3가지가 필요하다. 먼저 공정상에서 습도를 제어하고, 화약을 보관할 때 파이로 작동기구를 수분에 노출되지 않도록 밀봉해야 하며, 보론을 화학 처리해 노화되는 것을 막는 것이다.

포항=장영태 기자 [e-mail]