노후화약 관리할 수 있는 메커니즘 세계최초로 발견

수분 관리로 노후화약 폭발사고 등을 예방할 수 있는 길 열려

부경대 원용선 교수

국방과학연구소 류병태 박사

포스텍 박태호 교수

포스텍 이준우 씨

2년 전 울산의 한 군부대에서 발생한 폐기 화약 폭발 사고를 예방할 수 있는 기술이 개발돼 관심이 쏠리고 있다. 이 기술이 상용화되면 노후로 성능이 떨어진 화약과 같은 무기를 폐기하고 관리하는 데 들어가는 비용도 크게 줄어들 전망이다.

포스텍(포항공대) 화학공학과 박태호 교수, 통합과정 이준우 씨는 국방과학연구소 류병태 박사, 부경대 원용선 교수와 공동연구를 통해 세계 최초로 화약의 노화 원인을 규명하고, 수명을 연장하는 방안을 찾아냈다. 이 같은 연구결과는 국제 학술지 사이언티픽 리포트를 통해 게재됐다.

화약은 바로 폭발시키는 것이 아닌 만큼 오랜 시간이 지나도 초기의 폭발력을 유지해야 한다. 하지만 그동안 알 수 없는 원인으로 화약에 노화가 생겨 폭발력에 변화가 생겼고, 이 때문에 일정 시간이 지나면 폐기해야 했다. 연구팀은 노화의 메커니즘을 파악해 화약의 수명을 예측할 수 있다면 폐기 기간을 늘릴 수 있다고 판단했다.

연구팀은 우선 화약을 만들 때 고습도의 환경에서 작업한다는 사실에 주목했다. 이에 화약 노화 원인을 찾기 위해 전자현미경으로 분석한 결과 '보론(Boron)'이라는 금속물질이 수분에 의한 노화로 두터워지면서 폭발력이 줄어드는 것을 확인해냈다. 수분이 화약의 노화와 연관성이 크다는 것이 세계최초로 밝혀진 셈이다.

연구팀은 화약의 노화를 막기 위해, 먼저 공정상에서 습도를 제어해야 한다고 제안했다. 또 화약을 보관할 때 파이로 작동기구가 수분에 노출되지 않도록 해야 하며, 보론을 화학 처리해 노화되는 것을 막아야 한다고 했다.

박태호 교수는 "화학적인 분석을 통해 화약 노화 메커니즘을 밝히고 화약 노화와 분석 기법에 대해 세계 최초로 설명했다는 점에서 연구의미가 크다"면서 "화약의 노화 원인을 미리 차단하고 수명을 예측해냄으로써 사고 예방 뿐 만 아니라 예산 절감에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다"고 말했다.