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이 장에서는 산업에서나 군용으로 사용하는 폭약 가운데 대표적인 폭약을 설명할 것이다.

(1) TNT

TNT(trinitrotoluene : TNT)는 톨루엔을 질산과 황산으로 초화해서 만들어진다. 담황색 폭약으로 폭탄 등의 작약으로 사용된다. 화학식은 C₆H₂(NO₂)₃이다. 상온에서 백황색 고체로, 독성이 없는 매우 안정적인 물질로 주요 폭약으로 이용된다. TNT는 단일 화합물로 이루어진 단일폭약(single compound explosive)이다. 또, RDX나 HMX 등의 폭약과 혼합하여 20종류 이상의 TNT계 혼합폭약이 개발되었다.

초화(nitration): 니트로기(NO₂) 또는 질산에스테르기(ONO₂)가 다른 원자와 결합하는 것.

(2) RDX

RDX는 헥사메틸렌테트라민을 질화한 백색 결정의 폭약이다. 감도가 높고, 맹도가 크다. 다른 폭약과 혼합하여 작약과 전폭약으로 사용된다. 예전 영국은 연구하던 폭약에 RD(research department)를 붙인 번호로 정리했었다. 당시 개발된 물질에 번호를 붙이면서 적당한 번호가 없어서 RD-X로 명명했고, 이것이 유래가 되었다. 영국에서 발명된 혼합폭약 B(Comp-B)는 TNT와 RDX의 혼합물이다.

맹도(猛度, abrasion, brisance): 폭약이 나타내는 파괴 능력 정도
전폭약(booster charge): 작약을 확실히 폭발시키려고 도폭약 뒤에 배치하는 폭약. 도폭약(lead, explosive lead)은 폭굉을 전폭약으로 전달하기 위한 폭약이다.

(3) HMX

HMX(high melting point explosive)는 헥사메틸렌테트라민을 질산과 무수 아세트산으로 질화해서 얻는 백색 결정의 폭약이다. 다른 말로 high molecular weight explosive나 octogene 이라고 한다. RDX보다 밀도가 높고, 고성능이며, 높은 폭발 속도와 위력이 필요할 때 사용한다. 밀도가 1.84 g/cc일 때, 폭속은 9,120m/s로 실용 폭약 중에 가장 높다.
 
표 2.14는 TNT, RDX 및 HMX의 주요 특성을 비교한 것이다.

(4) PETN

펜타에리트리톨 테트라니트레이트는 백색 결정의 폭약으로, 도폭약, 전폭약 등에 사용하는 혼합폭약이며, 펜트리트(penthrite)나 PETN이라고 한다. 주로 뇌관의 기본 장약으로 사용한다. TNT와 PETN을 50/50 비율로 혼합한 펜토라이트(pentolite)는 6호 전기뇌관으로 쉽게 기폭이 발생하므로 시험용 전폭약으로 이용된다. 폭약 특성은 밀도 1.78 g/cc, 폭속 8,310 m/s, 폭굉압 34 GPa, 폭발열 6.3 MJ/kg이다.

폭굉압(detonation pressure): 폭굉파에 선행해 나가는 충격파의 파면 압력
폭발열(heat of explosion): 화약류가 폭발할 때 발생하는 열량

(5) PBX

PBX(plastic bonded explosive)는 필요한 위력을 얻으려고 HMX, RDX, PETN 등의 폭약과 바인더(가소제, 가교제, 산화방지제 등)의 조성으로 만들어졌다. 외부 화재, 총탄, 파편, 성형폭약 제트 등에 의한 충격, 순폭 등의 자극으로 폭굉이나 노킹이 일어나지 않아야 한다. 다음 표는 다양한 PBX를 조성으로 분류한 것이다.

가소제: 수지(樹脂) 따위의 가공을 쉽게 하며 탄성·강도를 조절하는 물질

표. PBX의 종류

* AL : 알루미늄, AP : 과염소산 암모늄, B : 바인더
* 전폭(detonation propagation): 폭굉이 다음 폭약으로 전달되는 것. 순폭도 그중 하나.

(6) 테트릴

테트릴(tetryl)은 Trinitro-24, 6-phenylmethylnitramine가 정식 명칭이며, 디니트로메틸아닐린 또는 디메틸아닐린을 초화시켜 얻어지는 담황색 결정의 폭약이다. 감도가 높고, 파괴력이 큰 폭약으로 뇌관의 전폭약으로 사용한다. 탄약의 전폭약은 대부분 테트릴이다. 폭약 특성은 밀도 1.73 g/cc, 폭속 7,720 m/s, 폭굉압 24 GPa, 폭발열 4.8 MJ/kg이다.

(7) DDNP

DDNP(diazodinitrophenol)는 공업뇌관, 전기뇌관의 기폭약이나 점화약으로 사용한다. 물이나 알코올에 녹지 않아서 수중이나 물-알코올 혼합액에 저장한다. 발화점은 180℃로 발화성이 좋다. 밀도가 1.58 g/cc인 DDNP의 폭속은 6,900 m/s로 상용 기폭약 중에서 가장 높고, 기폭 성능이 뛰어나므로 둔감 폭약의 기폭에 적합하다.

점화약(igniter): 발사약 계열의 뇌관과 발사약 사이에 사용하는 화약

(8) 아지화연

아지화연(lead azide)은 아지드화 나트륨 수용액과 아세트산 납 수용액을 반응시켜 제조되는 무색 침상 결정의 기폭약이다. 발화점이 높아 발화성은 좋지 않지만, 화학적 안정성이 높고, 기폭력이 크다. 아지화연은 물, 알코올에 거의 녹지 않아서 수중이나 물-알코올 혼합액에 저장한다. 발화점은 320~360℃로 열 안정성이 좋다. 기폭 성능은 기폭약 중에서는 가장 우수하다. 밀도 4.0 g/cc인 아지화연의 폭속은 5,100 m/s이고, 마찰과 충격에 민감하다. 또, 점화성이 나빠서 트리시네이트(lead trinitroresorcinate: 납 화합물)나 테트라센(tetracene)을 혼합하여 점화 성능을 개선한다. 트리시네이트는 실탄이나 공포탄의 뇌관에 사용되는 폭약 가루이다. 환기 상태가 나쁜 밀폐 공간에서 연속 사격하면, 납중독이 발생할 수 있다. 따라서 트리시네이트 대신 납 화합물이 없는 DDNP를 사용하는 뇌관을 개발하여 사용한다.

(9) 초안유제폭약

초안유제폭약은 안포폭약(ANFO: ammonium nitrate fuel oil explosive)이라고 하며, 질산암모늄(초안)과 경유를 주성분으로 다른 화약류나 예감제(銳感劑)를 포함하지 않는다. 6호 공업뇌관 1개로 기폭되지 않고 폭약량 10% 정도의 전폭약(傳爆藥, booster)이 필요하다. 폭약 특성은 밀도 0.85~1.0 g/cc로, 폭속은 3,000 m/s이다.

(10) 함수폭약

함수폭약(water-gel explosive)은 조성에 5% 이상의 물(보통 10~20%)을 포함한 비교적 안전한 폭약의 총칭이다. 시판되는 것은 두 종류로 슬러리 폭약(slurry explosive)과 에멀션 폭약(emulsion explosive)이 있다. 제조나 취급이 안전하고, 초안유제폭약과는 다르며, 내수성을 가진다. 다이너마이트의 대체 폭약으로 널리 사용된다. 슬러리 폭약은 물에 유성(油性) 물질을 현탁액으로 만든 oil-in-water 형이고, 에멀션 폭약은 유성 물질에 물을 현탁액으로 만든 water-in-oil 형이다.

현탁액: 초미립자를 액체 중에 분산시킨다. 육안이나 현미경으로 보일 정도의 고체 미립자가 고루 퍼져 섞인 흐린 액체《먹물·흙탕물 등》

(11) 암모늄 폭약

넓은 의미의 초안폭약은 질산암모늄을 기제로 다음의 어떤 물질을 추가하는 가루 상태의 폭약이다. 
① 6% 이하의 니트로 젤을 함유하는 것
② 니트로 젤을 함유하지 않고, 10% 이하의 과염소산 암모늄을 이용한 것
③ 10% 이하의 니트로 화합물을 함유하는 것
 
보통 함수폭약과 초안유제폭약은 초안폭약에는 포함되지 않는다. 광의의 초안폭약 가운데 탄광용 폭약을 협의의 초안폭약이라고 하며, 탄광용 이외의 폭약을 암모늄 폭약(Ammon explosive)이라고 한다. 폭약 특성은 밀도 0.9~1.05 g/cc, 폭속은 4,400 m/s 이상이다. 흡습성이 강하고, 저장 중에 응고될 수 있다.

(12) 다이너마이트

니트로 젤의 함유량이 6%를 초과하는 폭약을 다이너마이트(dynamite)라고 한다. 니트로 젤의 함유량이 20% 이상으로 많아서 가소성 때문에 교질(膠質) 모양인 것은 교질 다이너마이트라고 한다. 또한, 니트로 젤의 함유량이 비교적 적고, 습기가 있는 가루 형태인 것은 반교질(半膠質) 다이너마이트라고 한다. 

니트로 젤: 니트로글리세린, 니트로글리콜이나 이들의 혼합물을 니트로셀룰로오스로 콜로이드 화한 것