장기 보관된 분리장치의 성능 및 노화에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 국방 분야에서 분리장치로 사용되고 있는 파이로 장치 중 장기간 보관된 폭발볼트의 성능 및 노화에 관한 연구를 수행하였다. 연구를 위해 약 10년간 무기체계에 탑재되어 있던 폭발볼트를 확보하였으며, AIAA Standard 및 MIL-STD를 기반으로 성능 및 수명 평가 절차를 수립하였다. 성능 평가를 위해 먼저 비기능 검사를 수행하여 외적인 변화나 고장이 발생하였는지 확인하였으며, 내부 회로 및 구조에 이상이 없는지 회로검사와 X-ray 검사를 수행하였다. 비기능 검사가 통과된 시료에 대해서 작동 확인을 위한 성능 시험을 실시하였다. 성능 시험을 통해 폭발볼트의 분리 여부 및 분리시간을 측정하였으며, 일부 시료의 경우 잔여 수명 및 연장 가능성을 확인하기 위해 고온저장시험 후 성능 시험을 실시하였다. 마지막으로 시험 결과와 아레니우스 모델을 바탕으로 잔여 수명 및 신뢰도를 예측하였으며, 수명에 따른 신뢰도를 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this study, a study on the performance and aging of explosive bolts stored for a long time among pyrotechnic mechanical devices(PMD) used as separation devices in the defense field is conducted. For this, explosive bolts that had been installed in the weapon system for about 10 years are secured. Performance and life extension test procedures are established based on the AIAA Standard and MIL-STD. Before performance evaluation, non-functional tests are performed to check whether external changes or failures occurred. Next, circuit inspection and X-ray tests are conducted to check the failure in internal circuits and structures. After that, performance test is carried out to confirm the operation of the samples that passed the non-functional test. Through this test, separation of bolt and separation time are measured, and some samples are tested after a high temperature storage test to confirm the remaining life and the possibility of extension. Finally, the remaining life and reliability are predicted based on the results of the test and the Arrhenius model to identify remaining shelf life and reliability depend on time.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• Ⅰ. 서론
• Ⅱ. 본론
• Ⅲ. 결론
• References

참고문헌 (Reference)

1 김동진, "자연 노화된 폭발볼트의 성능 평가에 관한 연구" 한국추진공학회 21 (21): 84-90, 2017

2 권영일, "와이불 수명분포를 갖는 제품에 대한 베이지안 신뢰성입증시험 설계" 한국신뢰성학회 14 (14): 220-224, 2014

3 김동성, "고전압 기폭관의 노화 특성 연구" 한국항공우주학회 48 (48): 581-588, 2020

4 Abd-Elhany, M., "Thermal Behavior and Decomposition Kinetics of RDX and RDX/HTPB Composition Using Various Techniques and Methods" 13 (13): 714-735, 2016

5 Williams, M. R., "The Decomposition of Some RDX and HMX Based Materials in One-Dimensional Time to Explosion Apparatus. Part 1. Time to Explosion and Apparent Activation Energy" 31 (31): 435-440, 2006

6 Mcdonald, B. A., "Study of the Effects of Aging under Humidity Control on the Thermal Decomposition of NC/NG/BTTN/RDX Propellants" 36 : 576-583, 2011

7 Wells, W. W, "Solid Rocket Booster Reliability Guidebook - Volume II, Probabilistic Design and Analysis Methods for Solid Rocket Boosters" SAE International 1-364, 1996

8 Benedict, A. G, "Reliability-Confidence Combination for Small Sample Tests of Aerospace Ordnance Items" NASA 32-1165, 1967

9 Johnson, L. G., "GMR Reliability Manual"

10 Gao, H., "Designing Reliability Demonstration Tests for One-Shot Systems Under Zero Component Failures" 60 (60): 286-294, 2011

11 American Institute of Aeronautics and Astro- nautics, "Criteria for Explosive Systems and Devices on Space and Launch Vehicle"

12 권국태, "AKTS Software를 이용한 주조형 복합화약의 노화 특성 예측" 한국추진공학회 22 (22): 66-71, 2018

13 Lee, J. S., "A study on the thermal decomposition behaviors of PETN, RDX, HNS and HMX" 392 : 173-176, 2002