화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2002년 봄 (04/26 ~ 04/27, 강원대학교)
권호 8권 1호, p.733
발표분야 분리기술
제목 HMX Seed에 NTO의 Agglomeration에 관한 연구
초록 현재 산업에서의 화약은 정밀한 기술과 계산에 의해 건축현장이나 산업현장에서 장
애물을 제거하기 위한 목적으로 사용되고있지만 화약의 특성상 비의도성 폭발이 일어나
는 경우가 주변에서 실제로 일어나고 있다. 이러한 비의도성 폭발을 감소시키기 위해 폭
발물질의 민감성을 감소시키는 방법을 사용하여 비의도성 폭발을 방지할 수 있다. 폭발물
질의 민감성은 평균결정크기, 결정의 입도분포, 결정의 형상, 결정표면의 roughness, 결정
의 완전성(perfection), 결정의 강도 등의 파라미터에 의하여 영향을 받는다.
현재에 사용되어지는 일반적인 화약인 HMX(1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraazacyclooctane)
와 다른 종류에 비해 성질이 둔감하여 비교적 안정한 NTO(3-Nitro-1,2,4-triazole-5-one)가
있다. NTO는 TNT(2,4,6-trinitrotoluene)이나 HMX보다 열과 충격에 둔감하다. HMX의 경
우는 합성을 통하여 얻어진 고성능 폭발 물질로 주로 총기류 에서와 rocket 추진제로 사
용되고 있다. HMX은 폭발 성능은 우수하지만 결정의 형상이 침상이고 또한 표면의 상태
가 거칠기 때문에 열 및 충격에 민감한 폭발물질이며 그로 인해 비의도성 폭발이 일어나
기 쉽다. 지금 까지는 선진국 등지에서 HMX의 민감성을 감소 시키기 위해 표면에 Wax나
PE를 코팅시키는 방법으로 그의 민감성을 줄여 사용하는 것이 알려져 있지만 폭발 물질
의 안정성을 높이고 민감성을 줄이기 위해 폭발 물질의 생산공정에는 반응공정에서 침상의
결정을 sensitivity가 작은 결정으로 만들기 위해 결정화 공정이 필수적으로 동반되어야
한다. 그러므로 결정화 공정은 화약산업에서 제품의 특성, 결정의 크기 및 형상을 조절하
는 핵심 공정인 용액 결정화에서 agglomeration은 공정 중에 순수한 초기의 핵이 생성이
되어 성장해 나아가는 현상이나 seed나 또는 불순물을 통해 분자상호간에 인력이나 계면
에너지 등의 자유에너지의 요인으로 결정이 응집되어 가는 현상이다. 또한 agglomeration
이 일어난 후에도 particle의 표면에 마찰로 인해 disruption되기도 하는데 이것은
crystallizer를 결정하는 중요한 요인이 된다.
본 연구에서는 HMX를 seed로 사용하여 HMX표면에 NTO결정의 agglomeration을 연
구하였다. agglomeration의 seed, 첨가제, 냉각속도 등의 조업변수에 대하여
agglomeration의 영향을 고찰하였다.
저자 서현호1, 김광주2, 김현수, 박방삼
소속 1한국화학(연), 2국방과학(연)
키워드 agglomeration; HMX; NTO
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