책상 옆 도서관

보통 폭약이 폭발했을 때 에너지는 크지만, 그 자체에 열이나 충격 등의 외부 자극이 없으면 취급할 때 안전하게 만들어졌다. 예를 들어, 폭약에 라이터나 성냥으로 불을 붙여도, 불타는 것만으로 폭발하지 않는다. 따라서 폭약을 폭발시키려면 기폭장치가 필요하다. 기폭(initiation)은 민감한 폭약(기폭약)을 사용하여 주가 되는 둔감한 폭약을 터뜨리는 것이다. 화공품으로 분류되는 도화선, 도폭선, 뇌관 등이다. 

(1) 도화선

다음 그림은 도화선의 구조이다. 도화선의 피복 방식에 따라 빅포드(Bickford) 방식과 유니버설 방식이 있다. 빅포드 방식은 종이테이프를 사용하지 않고 심지를 섬유로 직접 덮어씌우는 방식으로 섬유에 있는 미량의 유분이 도화선의 연소 시간을 지연시킨다. 반대로 유니버설 방식은 심지를 종이테이프로 감아서 섬유로 덮어씌운 방식이므로 연소 시간의 지연이 적다. 도화선의 연소 초시는 100~140 s/m이다.

(2) 뇌관

다음 표는 뇌관의 종류이며, 공업뇌관과 전기뇌관이 있다.

뇌관의 종류 및 개요

다음 그림은 각 뇌관의 구조를 설명한 것이다.

(3) 발파기(blasting machine)

전기 발파할 때 전기뇌관에 전류를 보내는 기폭장치이다. 점화기나 발화기라고도 한다. 발전기형 발파기와 축전기형 발파기가 있지만, 현재 발전기형은 거의 사용하지 않는다. 축전기형 발파기는 콘덴서에 충전한 전기에너지를 한꺼번에 방출해 발파 회로에 흘려서 전기뇌관의 기폭을 발생시킨다.

더불어 동시 점화 발파에 이용하는 뇌관 개수나 선을 연결하는 방식에 따라 전기 소요량이 다르므로 발파에 필요한 소요 전압(전류와 발파 회로의 총저항 합)을 채우는 용량과 규격을 계산하여 발파기를 선정할 필요가 있다. 또, 발파 전에 ‘테스터(tester)’를 이용하여 발파 회로를 시험할 필요가 있다. 보통 발파기로 점화한 다음 우선 １㎲에 점화약이 폭발하고, ４㎲에 기폭약, 기본 장약이 폭발하는 것을 알 수 있다.

동시 점화 발파(同時 點火 發破)란 수많은 전기뇌관을 이용해서 일제히 폭발시키는 것. 영어로는 instantaneous shot, instantaneous firing, simultaneous shot, simultaneous firing 등으로 표현한다. 단발 발파는 delay blasting이며, 시차를 두고 (어떤 시간 간격으로) 터뜨리는 발파이다. 이 방법은 발파할 때 폭발음과 진동을 줄이는 효과가 있다. 발파 해체에서는 단발 발파로 폭파를 제어한다.

(4) 전기뇌관 결선과 소요 전압

그림과 같이 전기뇌관에서 선을 연결하는 방식은 직렬로 연결하는 방법, 병렬로 연결하는 방법, 직·병렬로 연결하는 방법이 있다. 이 중 전기 발파는 보통 직렬로 연결하는 방법을 사용한다. 다만, 수백 개의 뇌관을 사용하는 동시 점화는 확실성을 보장하려고 병렬로 연결하는 방법을 사용하기도 한다. 직렬로 연결하는 경우 한 개라도 단선이 있으면 전체가 불통이 되므로 불발이 되기 때문이다.

불발(dud, misfire): 발화하거나 기폭하지 않는 것, 탄약이 발사하지 않는 것.

뇌관의 기폭에 필요한 전류의 크기와 동시 점화 개수

각 결선 방식의 전체 저항 및 소요 전압