보안검색장비 성능인증을 위한 폭발물 시뮬런트 개발

국문 초록 (Abstract)

항공보안장비의 성능을 평가하는 기술 및 방법에는 다양한 방법이 있다. 특히 폭발물을 탐지하는 폭발물탐지장비(EDS) 및 폭발물흔적탐지장비(ETD)는 장비의 성능을 확인하기 위한 표준폭발물 시료가 필요하다. 폭발물은 외부의 자극이나 충격에 쉽게 반응을 일으키기 때문에 취급하기 매우 위험한 물질이다. 따라서 해외에서는 두 장비(EDS, ETD)의 성능시험에서 위험성이 높은 실제 폭발물보다 안정성이 확인된 폭발물 시뮬런트를 사용하도록 권장하고 있다. 국내 항공보안장비 성능인증제는 2018년 10월 25일에 시행되어 비교적 늦게 시작되었다. 이에 아직 표준화된 표준폭발물 시료가 국내에서 개발되지 않았다. 본 연구에서는 항공보안장비의 표준폭발물 시료로 사용될 수 있는 폭발물 시뮬런트를 개발하여 소개하고자 한다. 실험에 사용된 주요 물질은 페트롤라툼(Petrolatum)으로, 3종(TNT, RDX, PETN)의 폭발물 시뮬런트를 개발하였다. 완성된 폭발물 시뮬런트는 다양한 이화학분석(NMR, FT-IR, LC, TGA)을 통해 물리적 특성을 보여주며, 실제 두 장비(EDS, ETD)의 적용 가능성도 분석하였다. 하지만 폭발물 시뮬런트의 안정성 및 신뢰성을 높이기 위하여 추가적으로 낙하시험, 마찰강도시험, 먼지폭발시험 등의 분석이 필요하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In the field of research, how to evaluate the performance of aviation security equipment is an interesting field. In particular, explosive detection systems(EDS) and explosive trace detection(ETD) that detect explosives require explosives to check the performance of the equipment. Explosives are very dangerous materials to handle because they easily react to external stimuli or shocks. Therefore, overseas, it is recommended to use explosive simulants that have been confirmed to be more stable than actual explosives at high risk in performance tests of both types of equipment(EDS and ETD). In this study, we intend to develop and introduce explosive simulants that can be used as standard explosive samples of aviation security equipment. The main material used in the experiment was Petrolatum, which developed three explosive simulants (TNT, RDX, and PETN). The completed explosive simulation shows physical properties through various physicochemical analyses (TGA, NMR, FT-IR, LC, etc.), and also analyze the applicability of the actual two equipment. However, to increase the stability and reliability of explosive simulants, additional analysis such as drop test, friction strength test, and dust explosion test is needed.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 연구의 배경 1
• 1.1. 공항테러와 보안검색 1
• 1.2. 항공보안장비 성능인증제 3
• 1.3. 폭발물 시뮬런트(Explosive Simulant) 5
• 제 2 장 연구의 이론 8
• 2.1. 이미징 기반 폭발물 탐지 기술 8
• 2.2. 화학분석 기반 폭발물 탐지 기술 13
• 제 3 장 연구 설계 21
• 3.1. 연구목적 21
• 3.2. 연구방법 22
• 제 4 장 연구결과 24
• 4.1. 핵자기공명 분석 24
• 4.2. 적외선분광 분석 26
• 4.3. 액체크로마토그래피 분석 28
• 4.4. 열중량분석법 분석 31
• 4.5. 검출한계 및 임계한계 분석 34
• 4.6. 유효원자번호(Zeff) 계산 35
• 제 5 장 결론 및 고찰 39
• 제 6 장 참고 문헌 40