22mm 축사탄 포장 부풀음 원인분석 및 저장수명 향상 연구 (Cause analysis of inflation of 22mm sub-caliber catridge packing and improvement of shelf life)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 25권 / 1호 / 403 ~ 407페이지
· 저자명 : 백진욱

초록

박격포탄은 강한 파괴력을 가지고 있어 훈련용으로 사용하기엔 큰 위험성과 어려움을 갖고 있다. 따라서 제한된공간속에서 실제와 유사한 훈련 효과를 거두기 위해 폭약을 제거하고 연막제를 장입한 훈련용 탄약인 축사탄을 운영하고있다. 해당 탄약은 방습 및 부식 방지 등을 위하여 내부포장을 보호방수주머니를 이용한 진공상태로 유지중에 있으나, 최근 군에서 보관중인 4.2인치 박격포용 22mm 축사탄 다수에서 보호방수주머니가 부풀어 오르는 현상이 발생되었다.
성분 분석결과 수소가스가 검출되었고, 부풀어오름의 원인은 연막제의 마그네슘과 수분의 화학반응으로 판단하였다. 연막제의 마그네슘과 화학반응을 일으킬 수 있는 수분 발생시키는 요인에 대해 검토한 결과, 주된 수분 발생원은 내부포장재로 확인되었고 이를 개선하기 위하여 보관 장소의 변경으로 온도를 조절하여 화학 반응속도를 조절하는 방안을제시하였다. 마지막으로 이글루형 탄약고와 지상형 탄약고의 저장수명을 비교하기 위해 아레니우스 방정식을 활용하여예측하였다. 아레니우스 방정식은 화학 반응속도와 온도 간의 관계를 나타내는 방정식으로, 저장공간의 온도에 따른 안정성을 예측할 수 있다. 그 결과 이글루형 탄약고의 저장수명은 약 21년(7721일)로, 이는 지상형 탄약고보다 1.5배 개선된 결과를 나타낸다. 본 논문에서 제시된 품질개선 방안이 해당 탄약뿐만 아니라 마그네슘 성분이 포함된 모든 탄약의안정성 및 저장성 향상에 활용되기를 기대한다.

영어초록

Mortar ammunition has strong destructive power, making it dangerous and challenging to use for training purposes. Therefore, to achieve realistic training effects within limited resources, training ammunition called "Sub-caliber" has been implemented by removing the explosives and incorporating smoke agents. This ammunition is maintained under vacuum-sealed conditions using protective waterproof barrier bags to prevent moisture and corrosion. On the other hand, an issue arose where barrier bags of several 22mm sub-caliber cartridges for the 4.2-inch mortar stored by the military experienced inflation. Compositional analysis detected hydrogen gas, and the cause of inflation was attributed to a chemical reaction between the magnesium in the smoke agents and moisture. After identifying the factors that can generate moisture, which can induce a chemical reaction with the magnesium in the smoke agents, the internal packaging material was found to be the primary source of moisture. This issue was addressed by controlling the chemical reaction rate through temperature regulation by changing the storage location. Finally, the Arrhenius equation was used to predict and compare the shelf life of an igloo magazine and an above-ground magazine. The Arrhenius equation describes the relationship between the rate of a chemical reaction and temperature. It can be used to predict the stability at different storage temperatures. As a result, the estimated shelf life of an igloo magazine is approximately 21 years (7721 days), representing a 1.5-fold improvement compared to the above-ground magazine. The quality improvement measures presented in the paper are expected to enhance the stability and storage performance of the abovementioned ammunition and all ammunition containing magnesium components.

참고자료

· 없음