안정제 변경에 따른 120MM 전차탄용 소진탄피 저장수명 분석

국문 초록 (Abstract)

추진제는 크게 NC(Nitrocellulose)으로 구성된 단기 추진제와 NC, NG(Nitroglyceline), 및 NiGu(Nitroguanidine)으로 구성된 다기 추진제로 구분된다. 안정제는 NC의 자연분해(열분해 및 가수분해)로 발생되는 질소산화물과 결합하여 분해가 가속화 되는 것을 막음으로서 자연 발화 및 성능저하 발생을 지연 시켜준다.
단기 추진제에는 안정제로 DPA(Diphenylamine)를 다기추진제에는 ECL(Ethylcentralite)를 주로 적용한다. 이는 단기추진제의 안정제로 사용되는 DPA가 다기추진제의 구성 성분인 NG와 반응하기 때문이다.
120MM 전차탄용 소진탄피의 경우 단기 추진제와 같이 NC를 주요 기제로 하기 때문에 안정제로 디페닐아민(DPA)을 사용하고 있었다. 그러나 소진탄피에 저장되는 추진제는 다기 추진제이다. 이와 같이 NG가 포함된 다기 추진제에 DPA가 적용된 소진탄피 적용 시 NG가 소진탄피 쪽으로 이동하여 소진탄피의 저장수명에 부정적 영향을 끼친다는 점과 일반적으로 ECL 보다 DPA가 적용된 추진제류 보다 저장수명이 길다는 것이 알려져 있다.
위 사항들을 고려하여 120MM 전차탄용 소진탄피 안정제변경(DPA→ECL)이 이루어 졌으며, 이에 따른 영향성 확인을 위하여 저장수명분석을 수행하였다.
시험은 가속노화조건으로 다중온도(60℃, 70℃, 80℃)에서 DPA와 ECL을 함유하고 있는 소진탄피와 추진제를 접촉시켜 가속노화 시키면서 각 안정제 함량과 추진제에서 소진탄피로 전이되는 NG의 함량을 측정하여 수행하였고, 분석은 1차반응속도 모델을 적용하여 저장수명을 예측하였다. 결과 소진탄피 안정제 DPA적용(87년예상)시 보다 ECL 적용(144년 예상)시 더 긴 저장수명을 갖는 것으로 분석되었으며 이와 같이 120MM 전차탄용 소진탄피 안정제 변경으로 소진탄피의 저장성이 향상된 것으로 확인되었다.