국방과학연구소(이하 국과연)는 "순간활성전환 고에너지물질 설계 기술('17.12~'20.08)" 핵심기술 과제를 통해 화약처럼 순간적으로 폭발하는 반응성 금속소재(Reactive Material Structures)를 순수 국내 기술력으로 개발하는데 성공했다. 반응성 금속소재는 비폭발성(Non-explosive) 분말(Solid powder)의 혼합물로, 일반적인 환경에서는 비활성 상태를 유지하여 강한 기계적 특성을 나타내지만 주변의 화약이 폭발하는 등의 강한 고온, 고압의 환경에서는 동조 반응을 일으켜 높은 에너지를 방출하는 물질이다.
화약을 비롯한 작약(Burster)을 탑재하도록 설계된 탄체를 반응성 금속소재로 제작할 경우, 목표물 타격 시 폭발단계에서 화약의 성능에 폭발력을 가중하여 침투탄두 등 다양한 무기체계의 위력을 향상시키는데 활용이 가능하다.
국과연은 폭발성능(Blast performance) 측정 시험을 통해 반응성 금속소재를 적용한 시험탄이 탄소강 소재의 시험탄에 비해 2배 이상의 높은 폭발력을 보유할 뿐만 아니라 고속 충돌 시 탄소강 소재 시험탄보다 1000도 이상 높은 화염온도를 보이는 것을 확인했다.
반응성 금속소재는 향후 국산 무기체계의 성능개량에 크게 기여할 것으로 예상되며, 앞으로 반응성 금속소재의 기능을 지속적으로 향상시켜 금속소재를 기반으로 한 무기체계 개발의 지평을 넓힐 것으로 기대된다.
출처
- 국방과학연구소
- 반응성구조체의 고속충돌에 따른 온도분포 분석(한국군사과학기술학회지, 2017.10)
- 내충격성 향상을 위한 반응성 구조재 위상최적화(대한기계학회 2019 춘추학술대회)
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