로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비{Detonating Equipment for rocket motor ignitor}
본 발명은 로켓모터용 점화기 기폭장비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로켓모터 점화기의 착화부를 안전하게 처리하는 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비에 관한 것이다.
일반적으로 로켓모터는 저장된 추진제(propellant)가 연소할 때 발생하는 가스를 고속으로 분출시켜 추력을 얻고, 이를 이용해 로켓탄이 비행하도록 하는 로켓엔진을 의미한다. 로켓모터에는 점화기가 제공되며, 점화기는 착화부의 착화에 의한 점화알약의 폭발을 통해 로켓모터의 추진제를 점화시키는 역할을 한다. 로켓모터는 로켓탄, 미사일 등의 군사적인 용도와 위성발사, 과학용 로켓 등의 비군사적인 용도로 사용 된다. 이러한 로켓모터는 성능을 유지할 수 있는 보관기간이 존재하고, 보관기간이 지나거나 목적하는 용도에 성능이 부적합한 경우 신속하고 안전하며 친환경적인 폐기과정을 거쳐 처리해야 한다. 보관기간이 지나거나 성능이 떨어진 로켓모터의 폐기과정을 비군사화 과정이라 한다. 하지만 적절한 폐기방법이나 장비가 개발되지 않아 쌓여있는 로켓모터의 수가 상당량 존재하고, 매년 폐기해야 되는 로켓모터의 수가 증가하고 있으므로, 그에 따른 안전하고 친환경적인 처리방안의 개발이 필요하다. 과거에 폐추진기관의 경우 야외소각이나 야외기폭하는 방법으로 처리했으나, 연소가스(NOx, CO 등)에 의한 심각한 대기오염과 토양의 산성화, 수질의 부영양화 등의 많은 환경문제로 인해 NATO 국가들은 야외소각이나 기폭처리를 금지하고 있고, 가스포집 및 유해환경 처리설비를 갖춘 특수소각로에 한해 소각을 허용하고 있는 실정이다. 소각에 관련된 기술로는 로켓모터를 별도의 분해과정 없이 연소시킨 뒤 발생하는 가스를 고온으로 재 연소해 대기오염방지장치 통과 후 무해가스만 대기로 방출하는 기술이 있다.(KR 10-2003-0048586) 추진기관의 일부인 점화기 또한 경제적, 기술적 제약으로 인해 별도의 공정 없이 기폭시켜 폐기하고 있는데, 점화기 내 점화알약 주성분인 붕소(boron) 및 질산칼륨(Potassium Nitrate)의 가격을 고려할 때, 기폭처리는 바람직한 방법이 아니다. 비군사화 관련 선행기술로는 보관기간이 지난 폐 로켓모터 내 추진제를 절삭기계를 사용해 분리하는 기술(PCT/KR2011/002139), 암모니아 멀티젯을 사용해 추진제를 분리하는 기술(US 4,854,982)이 있고, 추진제 내 재활용 가능한 성분물질을 추출할 수 있는 기술(PCT/KR2011/002140), (US 4,198,209) 등이 있다. 상기 기술 중 (PCT/KR2011/002139)에서는 로켓모터에 장착된 점화기를 분리하는 기술은 소개되었으나, 점화기 착화부 기폭에 관한 장비와 안전한 처리방법은 언급하지 않는다. 이에 따라, 최근에는 점화기의 처리방안으로, 점화알약의 재활용을 위해 점화기를 해체하는 기술이 개발되었지만(출원번호 10-2013-0043231), 이 특허에서도 점화기 착화부의 처리방안은 제시 되지 않은 상황이고, 점화기 착화부의 특성상 폭발로 인한 사고위험 등으로 인해 안전한 처리기술의 개발이 어렵고 시급한 실정이다. 점화기에 관한 선행기술로는 “전기식 기폭관용 기폭장치, 이를 구비하는 폭파장치 및 전기식 기폭관의 기폭방법”(KR 10-2010-0054016)에는 스파크를 방지하여 고장률을 낮추고, 전류생성부의 정전류 생성 및 기폭관에 일정한 기폭전류를 공급해 기폭시점을 일정하게 유지하는 방법이 소개되어 있고, “화기점화시스템” (PCT/US2001/008535)에는 항공우주장치 및 지상차량에서 발화 이펙터의 제어를 통한 폭발성 발화장치의 화기점화시스템을 소개하고 있으며, “콘덴서를 이용한 기폭장치의 기폭회로”(특 1996-079757)에서는 전기 콘덴서를 이용해 기폭장치의 전지용량을 줄임으로 장치의 무게, 크기, 신뢰도문제를 해결하는 등 종래에 개발된 여러 기술이 있다. 하지만 이러한 기술들은 점화기 혹은 기폭관을 사용해 로켓모터에 점화를 목적으로 하거나 전기신호 및 전기회로의 사용에 관한 발명들로 보관기간이 지난 점화기의 안전한 처리에 관한 기술은 제시하고 있지 않다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로 보관기간이 지난 로켓모터의 점화기 착화부를 기폭처리 하는 장비이다. 자세히는, 점화기 분리장치를 통해 얻은 점화기 착화부를 기폭하는 장비이며, 착화시에 발생하는 기폭소음을 줄이고, 화약잔여물을 쉽게 수거해 폐기 할 수 있으며, 기폭시 발생하는 매연을 포집해 친환경적이고, 작업자의 안전을 최대한 보장하는 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비는, 점화기 본체와, 상기 점화기 본체에 결합 고정되면서 내부에는 점화알약이 수용된 바스켓을 구비하는 점화기로부터, 상기 바스켓을 절단하고 점화알약을 분리한 뒤 착화부를 안전하게 처리하는 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비에 있어서, 외관을 이루고, 실질적인 착화부의 기폭을 위한 작업이 진행되는 작업대 역할의 상판을 포함하는 메인프레임; 상기 메인 프레임에 고정 가능하게 설치되며, 착화부의 고정을 위한 가이드부와 배수를 위한 밸브달린 배관을 포함하고, 기폭소음을 줄이며 안전성을 확보하기 위한 물,모레 또는 자갈을 한가지 혹은 섞어 담고, 충진제 교환을 위해 위,아래가 분리되면서 분리부분은 패킹을 통해 밀폐되는 것이 특징인 챔버부; 상기 메인 프레임에 고정 가능하게 설치되며, 착화부의 고정을 위한 가이드부를 포함하고, 기폭소음을 줄이고 안전성을 확보하기 위해 충진제를 담는 챔버부; 상기 가이드부에 착화부를 고정한 후 2~4개의 연결집게를 사용해 9~12V의 전류를 흐르게 하는 결선부; 상기 결선부의 결선이 완료되면 전력공급박스를 포함하고 착화신호를 넣는 조작부; 및 상기 챔버부에 고정 가능하게 설치되며 가스포집기를 포함하고, 기폭된 점화화약의 연기를 포집해 배출하는 배기부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비에 따르면, 챔버부 내 충진된 물, 모래또는 자갈에 의해 점화기 착화부의 기폭시 소음을 줄 일 수 있다. 본 발명의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비에 따르면, 챔버부 내 충진 된 물을 주기적으로 교환함으로써 화약잔여물을 쉽게 수거해 폐기처분 할 수 있어 친 환경적으로 점화기 착화부를 기폭처리 할 수 있다. 또한, 본 발명의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비에 따르면, 예기치 않은 폭발의 발생 시에도 화염이 챔버 내에서만 머무르게 함으로써 작업자의 안전을 최대한 확보하였다. 본 발명의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비에 따르면, 기폭시 발생하는 연기는 충진된 물과 모래로 최대한 포집한 뒤 배기부에 설치된 소형 가스포집기를 통해 유해가스 제거 후 배기되며, 연기가 작업실로 유입되지 않고 연기를 그대로 배기하지 않아 대기오염이 되지 않고, 작업자의 안전도 확보하였다.
도 1은 로켓모터용 점화기중 착화부의 구조를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비의 외관 구조의 정면도이고,
도 3은 도 2의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비의 배기부를 제외한 외관 구조의 평면도이고,
도 4는 도 2의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비의 외관 구조의 측면도이다.
이하, 본 발명에 따른 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 우선, 도 1은 로켓모터용 점화기의 착화부 구조를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 로켓모터용 점화기(10)는 점화기본체(11)와, 착화부(12)를 포함한다. 상기 점화기본체(11)는 점화기(10)의 몸체를 형성하는 것으로서 로켓모터에 설치되는 부위이고, 상기 착화부(12)는 기폭전선(13)을 통해 입력된 신호에 의해 점화제의 연소에 필요한 고온, 고압의 연소가스를 발생시키는 부분이다. 도 2는 본 발명의 외관 구조의 정면도이고, 도 3은 도 2의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비의 배기부를 제외한 외관 구조의 평면도이고, 도 4는 도 2의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비의 외관 구조의 측면도이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비는, 로켓모터로부터 취득한 점화기의 착화부를 안전하게 기폭시키는 것으로서, 메인 프레임(100)과, 챔버부(200)와, 결선부(300)와, 조작부(400)와, 배기부(500)를 포함한다. 상기 메인 프레임(100)은, 본 실시예의 로켓모터용 점화기 착화기 기폭장비의 외관을 이룸과 더불어 실질적인 착화부(11)의 기폭을 위한 작업이 진행되는 작업대로서의 역할을 수행하는 부위이다. 메인 프레임(100)은 후술될 각 구성요소들이 설치되는 상판(120)을 포함한다. 상기 챔버부(200)는, 윗몸체(220)와 아랫몸체(210)로 구분되고, 아랫몸체(210)에는 메인프레임(100)과 챔버부(200)의 고정을 위한 브라켓(211)이 있으며, 배수를 위한 밸브달린 배관(212)을 포함하고, 윗몸체에는 점화기(10)를 고정시켜주는 가이드부(221)를 포함한다. 결선부(300)는 챔버부 윗몸체(220)에 고정설치되고, 점화기(10)의 기폭전선(13)을 조작부와 연결시켜주는 역할을 수행하는 부위이다. 이는 전기집게를 이용한 결선 혹은 이용하지 않는 결선 등 다양하게 구성될 수 있으며 본 발명에서의 연결은 전기집게를 사용하여 결선한다. 조작부(400)은 전력공급박스(410)에서 전력을 공급받아 조작스위치(420)에 의해 결선부(300)에 전력을 공급하는 역할을 수행하는 부위이다. 이는 휴대용 건전지를 이용한 전력공급 혹은 전기설비에 의한 전력공급 등 다양하게 구성될 수 있으며 본 실시예의 전력공급은 전기설비에 의한 전력공급으로 구성된다. 배기부(500)는 챔버부 윗몸체(220)에 고정 설치되며, 기폭시 생기는 가스를 포집하여 유해물질을 없애고 배기하는 역할을 한다. 이는 상용의 가스포집기 또는 복수의 각 종 필터(PRE, 활성탄, HEPA) 등 다양하게 구성될 수 있으며 본 발명에서는, 상용의 가스포집기를 사용한다. 점화기(10)를 챔버부 윗몸체(220)의 가이드부(221)에 고정시키고 기폭전선(13)을 결선부(300)에 연결시킨 뒤 조작부(400)의 조작스위치로 신호를 주면 전력공급박스(410)에서 9~12V의 전기를 결선부와 연결된 기폭전선으로 공급하여 착화부(12)를 기폭시킨다. 이 때 발생하는 가스는 충진된 물로 최대한 포집하고 포집되지 않은 가스는 가스포집기(510)를 통과 후 팬(520)에 의해 야외로 배기된다. 계속된 기폭에 의해 누적된 화약잔여물은 챔버 내 충진된 물을 밸브달린 배관(212)을 이용해 배출하고, 새 물을 가이드부(221)를 통해 공급하여 누적된 화약잔여물을 쉽게 처리 할 수 있는 장비이다. 이와 같이, 본 발명의 로켓모터용 점화기 착화부 기폭장비는 점화기(10)에 포함되어 있는 착화부(12)를 처리할 때, 충진물에 의한 소음도 줄였고 화약잔여물과 가스처리 및 작업자의 안전이 최대한 확보될 수 있도록 함으로써, 더욱 안전하고 친환경적인 점화기 기폭이 가능하게 된 장점을 가진다. 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예 및 변형례에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다
10 : 점화기
12 : 점화기 착화부
13 : 기폭전선
100 : 메인 프레임
200 : 챔버부
300 : 결선부
400 : 조작부
500 : 배기부 |
