연속적 폭굉속도 측정 시스템을 이용한 테르밋 반응 혼합물의 연소전파속도 측정에 관한 연구 = Determination of Combustion Propagation Velocity of Thermite Reaction Mixture Using Continuous VOD Measurement System

국문 초록 (Abstract)

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 철재 튜브 등으로 완전히 구속된 상태에 길이 300mm 이상 장전하여야 함을 의미한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The objective of this study is to develop a method for monitoring continuously the combustion propagation behavior of commercial thermite reaction mixtures using conventional continuous VOD (velocity of detonation) system. In order to monitor the combustion front propagation with elapsed time during thermite reaction, the VOD system employs two types of commercial VOD probes and one self-made probe: VOD PROBEROD-OS, VOD PROBEROD-HS and VOD PROBEROD-ES, respectively. Among the probes, the only self made VOD PROBEROD-ES successfully demonstrates the velocity of combustion propagation (VOC) with elapsed time. It was found that VOC of the thermite reaction mixture inside a steel tube has been reached around 200m/s within 100mm distance from the ignition and dramatically increased up to about twice the speed of sound in the range between 100mm and 300mm distance. Finally the VOC reached up to around 800m/s. This results imply that it is necessary to use over 300mm long cartridge of thermite reaction mixture in order to achieve normal VOC of the mixture.