화약류는 「열이나 충격 등의 에너지를 주면 발화하고, 연소나 폭발을 일으켜서 고열, 다량의 가스, 빛, 연기 등을 발생하는 고체, 액체 또는 젤(Gel) 상태의 화학 물질」이다. 이런 물리적, 화학적 특성은 물체의 추진(推進)이나 파괴(破壞) 목적으로 이용된다. 화약류는 보통 영어로 explosives라고 하지만 좁은 의미로는 폭약을 explosives, 화약을 powder라고 한다. 또, 추진제는 propellant, 화공품은 pyrotechnics이다. 1990년경부터는 화약류를 에너지 물질(energetic material)이라고 한다.
화약류는 성능, 용도, 조성, 법령, 국제 운송 규격 등으로 분류한다. 다음 표는 다양한 분류법에 따라 화약을 분류한 것이다.
표. 성능에 의한 분류
| 명칭 | 성능 |
| 폭약(high explosives) | 1차 폭약: 기폭약 |
| 2차 폭약: 종래 폭약 | |
| 3차 폭약: 둔감(안전화) 폭약 | |
| 화약(low explosives) | 발사약(gun propellant) |
| 추진제(rocket propellant) | |
| 화공품(pyrotechnics) |
표. 용도에 따른 분류
| 명칭 | 용도 | |
| 추진용 | 발사약 | 대포에서 포탄 등을 발사하는 데 사용 |
| 추진 | 로켓의 추진에 사용 | |
| 파괴용 | 작약(bursting charge) | 탄환, 포탄, 폭탄 등의 작렬(炸裂)에 사용 |
| 폭파약(blasting explosive) | 군사, 광업 등으로 구조물 등의 파괴에 사용 | |
| 점화약, 기폭약 | 점화기의 점화, 폭약의 기폭에 사용 | |
| 전폭약(booster charge) | 기폭약으로 기폭을 발생시켜서 2차, 3차 폭약의 폭굉에 이용 | |
| 그 외 | 지연제, 예광제, 발연제 등의 목적으로 이용 | |
표. 조성에 따른 분류
| 명칭 | 조성 | |
| 화합 화약류 | 발화, 연소, 폭발성이 있는 단일의 화합물 | |
| 니트로 기 | 질산에스테르: PETN 등 | |
| 니트로 화합물: TNT 등 | ||
| 니트로아민 화합물: RDX 등 | ||
| 니트로 기 이외 관능기: 점화약, 기폭약 | ||
| 혼합 화약류 | 폭발성이 약하거나, 전혀 없는 물질에 산화제를 혼합한 것으로 흑색화약, 혼합 추진제 등이 있다. | |
* 화합 화약류는 1개의 화합물, 혼합 화약류는 2종류 이상의 화합물로 구성된 것이다.
표. 법령에 따른 분류
| 명칭 | 내용 |
| 화약 | 추진용 폭발의 용도: 흑색화약, 무연화약, 초산에스테르를 주로 하는 폭약으로, 기타 법령으로 정하는 것 |
| 폭약 | 파괴적 폭발의 용도: 아지화연, 초안폭약, 니트로글리세린, 다이너마이트, 액체 폭약 등 |
| 화공품 | 화약, 폭약의 성능을 발휘시키려고 만든 것: 공업뇌관, 전기뇌관, 실탄, 신관, 점화기, 도화선, 도폭선, 연화 등 |
표. 국제규격에 따른 분류
| 명칭 | 내용 |
| 1.1 | 대량 폭발(거의 전량이 순간적으로 반응하는 폭발)의 위험성이 있는 물질 |
| 1.2 | 대량 폭발의 위험성은 아니지만, ‘비산’의 위험성이 있는 물질, 혼합물, 물건 |
| 1.3 | 대량 폭발의 위험성은 아니지만, ‘화재’의 위험성이 있는 약한 폭발이나 ‘비산’의 위험성이 있으며 그 가능성이 있는 물질, 혼합물, 물건 |
| 1.4 | 높은 위험성이 있는 물질, 혼합물, 물건을 발화하거나 기폭시키는 위험성이 작은 물질. 그 영향이 포장 내에 제한된다. |
| 1.5 | 대량 폭발의 위험성이 있지만, 평소에는 둔감한 물질. 일반 조건으로 발화, 기폭의 확률 또는 연소에서 폭굉의 전이 확률이 매우 낮다. |
| 1.6 | 대량 폭발의 위험성이 없는 매우 둔감한 물질이나 물건. 우발적인 기폭이나 전파가 발생할 확률이 거의 없다. |
UN 규격에서는 위험물을 9등급으로 분류한다. 화약류는 Class 1로 지정하고, 위 표와 같이 위험성에 따라 6등급(Division)으로 분류한다. 가장 위험한 화약류는 1.1급이고, 가장 안전한 것은 1.6급이다.
폭약(high explosive)은 구조물의 해체나 광산에서 채굴을 위한 발파 등의 파괴적 폭발의 용도로 이용하며, 니트로글리세린이나 다이너마이트 등이 있다. 다이너마이트(dynamite): 니트로글리세린을 6% 이상 함유한 폭파약의 총칭이다. 폭약이 폭발할 때의 온도, 압력, 전파속도는 폭약의 종류에 따라 다르지만, 온도 3,000~4,000℃, 압력은 10~30만 기압, 전파속도는 3,000~8,000㎧에 도달하고, 파괴력이 크다. 폭약은 기폭의 난이도를 기준으로 1차 폭약과 2차 폭약으로 분류한다. 1차 폭약은 소량의 에너지로 점화되어 폭굉이 발생하는 매우 민감한 폭약이다. 2차 폭약은 뇌관을 사용해 에너지를 집중하지 않으면 폭굉이 일어나지 않는다. 1차 폭약은 DDNP나 아지화연 등이 있으며, 2차 폭약은 니트로글리세린, TNT, RDX 등이 있다. 더불어 질산암모늄이나 과염소산 암모늄 등은 둔감하며, 뇌관은 폭굉이 발생하지 않고, 2차 폭약을 부스터(booster)로 기폭이 발생하므로 3차 폭약이라고 한다. 뇌관(雷管, primer, blasting cap): 화약 계열을 최초로 발화시키는 발화용 부품으로 타격, 전기 등으로 점화하여 폭약의 기폭 또는 발사약의 점화에 사용한다.
다음 표는 폭약의 폭발 위력 또는 영향을 알아보기 위한 각종 실험과 채광용 발파에 이용되는 대표적인 폭약으로 TNT 폭약, C-4 폭약, 다이너마이트, 초안유제폭약, 함수폭약, 초안폭약, 흑색화약 등이 있다.
표. 대표적 폭약과 화약의 특징
| 종류 | 특징 |
| TNT (trinitrotoluene) |
니트로기 3개를 가진 톨루엔의 니트로 화합물. 엷은 황색의 결정으로 흡습성이 없고 물에 녹지 않으며 자연분해도 없는 안정 화합물이다. |
| C-4 폭약 (composition C-4) |
C-4 폭약은 RDX 91%, 가소제 9%로 구성된 혼합폭약. RDX는 분체 또는 고밀도로 압착하면 너무 민감하게 반응하므로 단독으로 작약 등에 사용할 수는 없다. |
| 다이너마이트 (dynamite) |
니트로글리세린과 니트로셀룰로오스를 배합하고 교질화한 니트로 젤을 6% 이상 함유한 폭약. 니트로 젤을 20% 이상 포함된 것은 교질 다이너마이트로 조성의 차이에 따라 여러 가지가 있다. 보통 순폭성이 좋고 내수성, 내습성이 양호하고, 연소가스가 없어서 옥내에서 사용할 수 있다는 특징이 있다. 다만 저장 안전성이 좋지 않다. |
| 초안유제폭약 (ammonium nitrate fuel oil explosive) |
구형 다공질의 질산암모늄과 유제가 주성분인 폭약. 금속 가루 등의 예감제를 포함하지 않기 때문에 충격과 마찰에 둔감하고, 기폭에는 전폭약이 필요하고, 제조 및 취급이 안전하고 저렴하다는 특징이 있다. 영어 대문자를 따서 ANFO 폭약 또는 안포폭약으로 불린다. |
| 함수폭약 (water gel explosive) |
5% 이상(10~20% 정도)의 물을 함유한 폭약으로, 슬러리 폭약과 에멀션 폭약이 있다. 충격과 마찰에 대해서 비교적 안전하고, 열, 화염에 둔감, 내수성, 내습성이 양호하다는 특징이 있다. 슬러리 폭약은 초안유제폭약의 결점을 해결하려고 개발되었다. 에멀션 폭약은 질산암모늄 등의 산소 공급제 수용액이 소수성 가연 물질에 쌓인 에멀션 형태이다. |
| 초안폭약 (ammonium nitrate explosive) |
광의의 초안폭약은 질산암모늄을 기본 용제로 니트로 젤을 6% 이하, 니트로 화합물과 과염소산염을 각 10% 이하 함유한 가루 형태의 폭약이다. 식염 등의 감열 소염제를 포함한 폭약을 협의의 초안폭약이라 하고, 주로, 탄광에서 채광에 사용된다. 감열 소염제를 포함하지 않는 초안폭약은 안몬 폭약이라고 한다. |
| 흑색화약 (black powder, gunpowder) |
질산칼륨(40~80%), 유황(3~30%), 목탄(10~40%)의 세 성분을 분말 상태로 혼합시킨 것. 기폭에는 도화선, 점화관, 뇌관이 사용된다. |
화공품은 화약 또는 폭약을 종이, 면사, 플라스틱, 금속 등을 이용해 포장한 것으로, 주로 화약류의 폭발, 폭발 반응의 전파 등을 목적으로 사용한다. 표 2.9는 도화선, 도폭선, 공업뇌관(blasting cap), 전기뇌관 등의 화공품이다.
표. 화공품의 개요
| 종류 | 개요 |
| 도화선 | 질산칼륨(60~70%), 유황(15~20%), 목탄(10~20%)을 혼합한 흑색화약 가루를 중심에 넣고 그 주위를 종이, 연사(꼬아서 만든 실) 등으로 피복하여 방수 처리한 끈 모양 화공품. 화약량은 1ｍ에 3.5g 이상이다. |
| 도폭선 | 1종과 2종의 두 종류가 있다. 2종 도폭선은 펜트리트를 심약으로, 종이, 실 등으로 덮어씌운 것을 아스팔트로 방수 처리한 뒤 비닐로 덮어씌운다. 기폭에는 뇌관과 전기뇌관에 사용되는 평균 폭속 6,000~6,500㎧ 정도이다. |
| 공업뇌관 | 기폭약과 첨장약(添裝藥)을 외경 약 6.5 ㎜의 강관에 넣고 봉인한 것으로, 도화선을 이용하여 점화하는 뇌관이다. 뇌관용 기폭약으로는 DDNP 등에 테트라센과 트리시네이트를 혼합한 것이 사용된다. 3, 6, 8호 뇌관 등이 있지만 실제는 거의 6호 뇌관을 사용한다. |
| 전기뇌관 | 전기 도관에 전류를 흘리고, 내부의 저항선을 가열하여 점폭약을 착화하고, 기폭약을 기폭하는 뇌관이다. 순발 전기뇌관과 지연 전기뇌관의 두 종류가 있다. |
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