ＣＳ 가스탄 발사셋의 안전 폐기처리방법{Safe Disposal Method of the CS Grenade Launcher System}
본 발명은 CS 가스탄 발사셋의 안전 폐기처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생산 후 장기저장과 노후에 따라 폐기용으로 분류된 각종 CS 탄약류 중 가장 처리 곤란한 다연발 CS 가스탄을 포함하는 35mm CS 가스탄 발사셋의 환경 친화적인 안전 폐기처리방법에 관한 것이다.
CS(o-chlorobenzylidene malononitrile, C 10 H 5 ClN 2 )는 강력한 최루작용으로 인하여 최근까지 전 세계에서 다양한 방법으로 사용되어 왔으며 CS를 주성분으로 하거나 최루작용의 지속성을 증가시키기 위하여 연소제와 혼합 사용하는 CS 탄약류의 종류는 CS 분말, 최루액, CS 캡슐 등의 CS 관련 물자와 각종 수류탄, 총류탄, 다연발의 35mm CS 가스탄 발사셋(이하, 'E-8 발사통' 이라 함) 등 다양하다. 이러한 CS 탄약류는 생산 후 장기 저장에 따라 물성이 저하되거나 주요부품이 노화되면 안전성이 결여되어 폐기용으로 분류되며 이 과정에서 폐탄은 인체 및 자연환경에 피해가 없도록 안전하게 처리되어야 한다. 이와 같은 불용 및 폐탄은 과거 지하에 매립 또는 해양투기하거나 폭발물 처리장에서 야외소각(OB: Open Burning)이나 야외기폭(OD: Open Detonating) 방법으로 처리하여 왔다. 그러나 탄약의 지하매립 및 해양투기는 완전 금지되어 있으며, 최근까지도 야외소각 및 기폭방법을 일부 사용하고 있으나 이 경우 미분해 또는 완전 처리되지 않은 유해물질이 발생하여 환경에 나쁜 영향을 미치는 한편, 지역주민의 민원제기로 인하여 특별한 경우를 제외하고는 대부분 국가에서 금지되고 있다. 특히, CS 탄약류는 강력한 최루작용으로 인하여 취급 및 처리를 기피하고 있으며 적절한 안전 처리장치 및 방법이 없어 오래 방치됨에 따라 안전, 군수지원 관리 및 폐탄으로 인한 저장공간의 미활용 등 많은 문제점을 야기하고 있다. CS 작용제는 병사에 노출되면 흡입과 피부 접촉으로 인해 눈물, 콧물, 재채기를 유발하여 전투능력을 현저히 저하시키는 강력한 최루제로 사용되어 왔으며 세계 각국의 경찰 및 법 집행기관도 치안유지와 시민 보호를 위해 CS를 사용하고 있다. 최근에는 호신용의 휴대 및 분무형 비살상 탄에도 CS가 혼합, 사용되고 있다. CS를 사용하는 다양한 CS 탄약류 중 E-8 발사통은 진지나 광범위한 지역에 64발의 35mm CS 가스탄을 연속적으로 발사하는 장비로서, 다른 탄종에 비해 크기가 크고 발사통 내부에 64발의 35mm CS 가스탄(이하, '자탄' 이라 함)이 내장되어 있어 연속적으로 자탄이 발사될 경우 CS에 의한 피해반경이 매우 클 뿐만 아니라 다수의 자탄을 발사하는 추진제 및 지연제, 점화제, 착화제 등으로 인한 폭발위험이 내포되어 있다. 따라서 이에 대한 안전처리가 시급히 요구되어 왔다. 특히, E-8 발사통의 경우, 연소제가 충전된 자탄은 발사통 내부의 16개 발사관에 4단으로 저장되어있고, 자탄을 원거리까지 발사하기 위하여 발사통 외부의 타격 점화장치로부터 발사통 내부의 자탄 발사관에 연결된 도화선 결합체 및 자탄에 결합되어 있는 착화제, 지연도화선, 추진제 등의 다양한 폭발성 화공품이 다수 포함되어 있어 이들 부품을 폐기할 경우 폭발 안전에 유의해야 한다. E-8 발사통 운영은 측면에 붙어있는 타격 점화장치의 격발 끈을 잡아당겨 타격식 뇌관에 충격을 가하면 발사통 내부의 도화선과 자탄의 지연 도화선을 통해 탄저의 플라스틱 컵에 들어있는 흑색화약을 점화시켜 자탄이 원거리까지 발사되며 이때, 자탄 내부의 화공품에 의해 CS 연소제가 착화 살포된다. 이러한 E-8 발사통은 미국을 포함한 여러 나라에서 사용되었으며 이의 개량장치가 국내에서 개발되었으나(대한민국 등록실용신안 제20-159123호 및 제20-159122호) 사용 후의 폐기방안은 아직까지 안출되어 있지 않다. CS의 폐기 및 재활용을 위하여 과거 미 육군은 CS 분말을 가수분해하여 원료물질을 회수 하거나 유가물질(有價物質)로 변환하는 연구를 실시한 바 있으나 경제성이 없어 실용화되지 않았다. 즉, CS 분말을 염기물질과 산성 물질에 적절히 혼합하여 연소하는 방법(미국 특허 제4,284,832호)과, CS를 2단계 화학반응으로 비독성 유가물질인 o-클로로스티렌(o-chloro styrene) 및 황산 암모늄(ammonium sulfate)으로 변환하여 재활용하는 방법(미국 특허 제4,284,832호)이 있으며, CS를 가수분해하여 원료물질인 o-클로로벤즈알데하이드(o-chlorobenzaldehyde; OCB)와 말로노나이트릴(malononitrile; MN)로 변환시켜 유가물질인 MN을 회수 하였으나 MN의 수율이 낮으며 분리, 정제, 용매회수 등 복잡한 과정이 수반되고 회수물질의 용도가 제한적이어서 실용화되지 못하고 있다. 한편, 폐 화약, 추진제 및 20mm 이하 소구경 폐탄의 직접 소각을 위하여 미 육군은 APE-1236 비활성화 소각로(Deactivation Furnace)를 개발, 사용하고 있으나 CS 탄은 직접 처리하지 않으며 이외에 용융염 및 초임계수 산화방법을 이용한 CS 분말 처리연구가 시도되었으나 이 방법은 탄약의 직접 처리가 불가능 할 뿐만 아니라 고온 또는 고압에서 처리해야 하므로 소각방법보다 경제적이지 못하다. 또한, 신관이나 각종 화공품 및 CS를 포함한 연막탄, 파이로테크닉(pyrotechnics) 물자를 직접 폐기하기 위하여 고온 플라즈마 처리장치를 개발, 시험운영 중에 있으나 상기한 바와 같은 E-8 발사통과 같이 크기와 부피가 큰 경우 직접처리가 곤란하다. CS는 물질 구조상 CN기 및 Cl이 함유되어 있어 불완전 연소하거나 저온에서 소각 할 경우, 인체에 유해한 HCN 가스가 생성될 수 있으며 이외에도 염소 및 질소 산화물(NOx)이 발생되므로 야외소각은 금지되어야 한다. 한편, E-8 발사통에서 자탄을 분리하여 야외소각 할 경우에도 강력한 최루작용으로 인하여 지역주민에게 즉시 피해를 줄 수 있으며, 자탄을 지하 매립하거나 고형화하여 매립해도 장기간에 걸쳐 CS 및 화약류에 의한 침출피해가 예상되므로 완전한 처리방법은 아니다. 최근에는, 탄이 기폭 할 때 폭압을 견디며 이 때 발생하는 파편을 흡수할 수 있도록 밀폐된 기폭 챔버에서 소구경 폐탄이나 신관, 화공품 등을 기폭한 후 발생가스 및 입자상 물질을 챔버 후단에 연결된 후처리 장치에서 처리하는 기폭설비를 개발 중이며, 소량의 폐탄을 현장에서 즉시 처리할 수 있는 이동형 처리장치까지 개발되었으나 기존의 어떠한 장치도 E-8 발사통을 신속하게 대량 처리하기에는 적합하지 못하였다.
본 발명은 생산 후 장기저장과 노후에 따라 폐기용으로 분류된 각종 CS 탄약류 중 가장 처리 곤란한 다연발 CS 가스탄을 포함하는 E-8 발사통(CS 가스탄 발사셋)의 환경 친화적인 안전 폐기처리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 발사통의 각종 포장재를 해체하여 발사통을 분리하는 제1 단계, 상기 발사통 상단을 분해하여 발사통 우측에 부착되어 있는 타격 점화장치의 안전상태를 확인하는 제2 단계, 상기 타격 점화장치로부터 발사통 내부의 모든 16개 발사관에 연결되어 있는 도화선 결합체를 안전하게 제거하여 회수하는 제3 단계, 상기 발사통 내부의 발사관에 들어있는 64개의 모든 자탄을 안전하게 회수하는 제4 단계, 상기 발사통 우측의 타격 점화장치를 격발하여 점화장치와 발사통 내부에 남아있는 회수되지 않은 도화선을 자동 연소하여 발사통을 무력화시키는 제5 단계, 회수한 모든 도화선 및 자탄을 소각하는 제6 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 바람직하게는, 상기 제6 단계 후, 발사 및 점화기능이 무력화된 발사통을 파쇄기로 파쇄하거나 공해방지시설이 구비된 유해폐기물 소각로에서 처리하는 제7 단계와, 상기 발사통 해체 및 분해 시 발생하는 포장 부품을 선별 및 분리하여 재활용하는 제8 단계를 더 포함한다. 바람직하게는, 상기 제2 단계는 발사통 내부에 내장된 가스탄의 점화에 의한 발사를 차단하기 위해 타격 점화장치의 안전상태를 확인한 후에, 상기 타격 점화장치의 발사장치 하우징 덮개를 열어 단락선, 결박단자, 공이 및 안전핀의 안전장치를 확인한 후 하우징 덮개를 덮고 테이프로 봉인하는 단계를 포함한다. 바람직하게는, 상기 제3 단계는 회전속도의 조절이 가능한 휴대용 전기톱을 이용하여 강화수지로 제작된 발사통 외부를 타격 점화장치의 윗부분까지 발사통 위에서 아래쪽으로 10cm를 절단하여 강화수지 판재를 제거한 후 타격 점화장치에서 발사통 내부로 진입하는 도화선을 먼저 제거하고, 표면이 넓은 소형 칼을 이용하여 발사통의 윗덮개를 제거한 후 발사통과 발사관 사이 우레탄 폼 충전재에 들어있는 도화선 결합체를 제거하여 회수하는 단계로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 제4 단계는 각각의 발사관 위에 덮여있는 원형의 플라스틱 캡과 래커도포 종이를 제거한 후 끝단에 고리가 달려있는 막대 또는 봉을 자탄 상부를 중심으로 외부에 세로방향으로 연결된 탄 지연도화선 및 연막테이프의 중앙에 걸어 자탄을 1단에서 4단까지 모두 회수하는 단계로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 제5 단계는 상기 제4 단계에서 자탄을 모두 회수한 후 높이가 표시된 자탄 제거용 막대봉을 발사관에 넣어 막대봉의 점검높이를 확인하여 회수되지 않은 자탄이 있는지 점검하고 도화선 인입부의 충전재 표면에 물을 스프레이한 후, 가스 및 입자여과 장치가 연결된 후드에서 테이프으로 봉인된 발사장치 하우징 덮개를 열고 방아끈을 타격하여 격발장치 및 발사통 내부에 일부 남아있는 도화선을 자동 연소하여 발사통을 무력화시키는 단계로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 제6 단계는 회수한 도화선 및 자탄을 전처리하지 않고 탄약소각로에서 직접 소각 처리하는 단계로 이루어지며, 소각조건으로는 1차 소각로(회전로)의 회전속도; 1.35-2.25rpm(체류시간: 6분-3.5분), 탄약 투입속도; 440-660발/시간으로 조절하고 1차 소각로의 입구 및 출구 온도, 각각 205℃ 및 870℃이며, 2차 소각로 연소실 온도가 900-1100℃로 유지한다.
본 발명에 의하면, 간단한 공구를 이용하여 발사통 상부 조립체의 일단을 분해하고 발사통에 내장된 64발의 모든 자탄과 자탄을 점화하는 도화선 결합체를 회수한 후 공해 제거장치가 완벽히 구비된 탄약 소각시설에서 안전하게 처리할 수 있다. 또한, 발사통은 우측에 붙어있는 타격 점화장치를 격발하여 점화장치와 발사통 내부에 일부 남아있는 도화선 및 잔여화약을 자동 연소시켜 발사통을 CS와 화약류를 완전히 제거하여 무력화한 후 파쇄하거나 또는 직접 공해방지시설이 잘 갖추어진 유해폐기물 처리용 고상 소각로에서 소각 처리하는 한편, 탄약 목상자 및 폴리우레탄 등의 포장재는 분리수거 후 재활용함으로써 다연발 CS 가스탄 발사셋을 완전하게 처리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 처리하고자 하는 E-8 발사통의 처리절차도.
도 2는 본 발명에서 처리하고자 하는 E-8 발사통 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 E-8 발사통의 몸통 결합체 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 E-8 발사통의 도화선 결합체를 포함하는 타격 점화장치 결합체의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 CS 가스탄(자탄) 구성도.
CS 탄약류의 가장 바람직한 처리방법은 CS를 포함한 가용자원을 최대한 회수하여 재활용하는 것이나, 탄종에 따라 순수한 CS 분말이 충전된 탄약과, 자탄과 같이 CS와 연소제가 혼합 충전된 연소형 CS탄이 있으며 후자의 경우 재활용 및 물질변환에는 제한이 있다. 따라서, 자탄에 충전된 연소형 CS물질은 혼합물질이며 용도가 없어 폐기해야하나 자탄의 몸체(발연통)는 알루미늄이므로 소각조건에 따라 이를 회수할 수 있다. 따라서, CS 가스탄 발사셋, 즉 발사통을 안전하게 폐기하기 위해서는 먼저 발사통 처리에 가장 핵심부품인 자탄과 자탄을 구성하는 각종 화공품류(탄지연 도화선, 착화제 및 추진제)을 발사통에서 제거 또는 회수하여 안전하게 처리하는 것이 중요하다. 이를 위해, 발사통 상단을 분해한 후, 발사통 외부의 우측에 붙어있는 타격 점화장치의 안전 상태를 점검하고 발사통 폐기의 핵심인 64발의 자탄과 자탄을 점화, 발사하기 위하여 타격 점화장치로부터 모든 자탄에 연결되어 있는 길이 약 160cm의 도화선을 안전하게 회수하고 최종적으로 타격장치 결합체로 부터 발사통 내부 인입부에 연결되어 회수하지 못한 약 10cm의 도화선을 처리한다. 다음으로, 구조상 회수하지 못한 잔여 도화선을 자동 연소시켜 화약이 들어있는 모든 화공품을 무력화한 후 위에서 회수한 자탄과 도화선, 그리고 발사통을 소각 처리하고, 발사통 해체 및 분해시 발생한 포장부품을 회수하여 재활용한다. 이와 같이, 본 발명은 E-8 발사통을 챔버 내에서 간단한 치구를 이용하여 발사통 상단의 일부를 분해한 후 도화선 결합체와 64개의 자탄을 안전하게 회수한 후 소각하는 방법과 발사통의 최종처리 방법을 제시하는 것이다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에서 처리하고자 하는 E-8 발사통의 처리절차도이고, 도 2는 본 발명에서 처리하고자 하는 E-8 발사통 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 E-8 발사통의 몸통 결합체 개략도이고, 도 4는 본 발명에 따른 E-8 발사통의 도화선 결합체를 포함하는 타격 점화장치 결합체의 개략도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자탄 구성도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 CS 가스탄 발사셋의 안전 폐기처리방법은 다음과 같다. (1) 먼저, 발사통을 둘러싸는 탄약 목상자 및 폴리우레탄의 외포장재와 스티로폼의 중간포장재를 해체하고 나서 천에 은박지를 접합한 내포장재를 제거한 후, 발사통 본체(1)를 꺼내 작업이 용이한 각도로 거치한다. (2) 발사통 본체(1)의 상단을 분해한 후, 우측의 타격 점화장치 결합체(2)가 있는 발사장치 하우징 덮개(28)를 열어 단락선(21), 결박단자(22), 공이(23) 및 안전핀(24) 등의 안전장치를 확인한다. 발사통의 점화방법은 전기점화 및 수동점화 방법이 있으며 각각의 결박단자에 단락선이 안전하게 연결되어 있으며 안전핀이 안전하게 연결되어 있는지 확인한다. (3) 위와 같이 타격 점화장치의 안전 확인 후 하우징 덮개를 덮고 하우징 결합체를 테이프로 봉인하여 작업 시 부주위에 의한 타격이 발생하지 않도록 한다. (4) 발사통의 분해 및 자탄제거 작업을 용이하게 하기 위하여 발사통 본체(1)를 제외한 멜빵(11) 및 지지판 결합체(3)를 구성하는 모든 외부부품(31, 32, 33)을 분리하여 제거한다. (5) 회전속도 조절이 가능한 휴대용 전기톱을 이용하여 강화수지로 제작된 발사통 외부를 타격 점화장치의 하우징 상단까지 위에서 아래쪽으로 약 10cm 절개하여 강화수지 판재를 제거한 후 타격 점화장치(2)로부터 발사통 내부로 들어오는 도화선(19)을 제거한다. 도화선을 제거하기 위해서는, 발사통의 인입부를 먼저 절단한 후 폴리우레탄 발포제를 제거하고 발사관 내부의 모든 16개 발사관에 연결된 도화선 결합체를 회수하여 보관한다. (6) 면적이 넓은 칼을 이용하여 발사통의 윗덮개(12)를 제거한 후 발사관(13) 사이에 충전된 우레탄 충전재(17)를 제거하고 도화선 결합체(19)를 회수하여 자탄(15)의 점화를 방지한다. (7) 각 발사관 위에 덮여있는 원형 플라스틱 캡(14)을 제거한 후 끝단에 고리가 붙어있는 막대 또는 봉을 자탄 상부의 원형 지연제(151)를 지나는 탄 지연도화선(160)의 중앙 상단에 걸어 자탄 1단을 회수한다. 자탄은 CS 충전제가 충전되어 있는 알루미늄 발연통(자탄의 몸체)과 하부에 발연통을 원거리까지 발사하는 흑색화약이 추진제 컵에 들어있으며 자탄은 충격 방지를 위하여 고무로 둘러쌓여 있다. 또한 자탄 외부에는 추진제를 점화하는 착화제와 지연 도화선이 발연통을 원거리까지 발사하는 한편 자탄 내부에는 CS 연소제를 착화시키는 착화제와 탄 도화선에 의해 연소제가 연소되어 CS 가스를 확산시킨다. 따라서 CS 연소제가 충전된 64발의 모든 가스탄과 도화선 및 착화제, 지연제, 추진제 및 타격 점화장치 등 화약류가 들어있는 화공품을 안전하게 처리할 필요가 있다. (8) 자탄 사이에 끼워넣은 알루미늄 박판, 래커종이 및 플라스틱 분리 캡을 제거한 후 (7)과 동일한 방법으로 2단의 자탄을 회수한다. 이러한 방식으로 모든 발사관 내부에 들어있는 1단에서 4단까지의 모든 자탄을 회수한다. (9) 자탄을 모두 회수한 후 자탄 제거용 막대봉을 모든 발사관에 넣어 막대봉의 깊이를 점검하여 회수되지 않은 자탄이 있는지 최종 점검한다. (10) 발사관 최종 점검 후, 발사통을 안전한 장소로 옮겨 테이프로 봉인한 하우징 결합체를 해제하여 하우징 덮개(28)를 열고 방아끈 감개(25)를 꺼내 안전핀(24)을 제거한 후 안전거리에서 타격 결박 끈을 잡아당겨 격발장치 및 발사통 내부에 일부 남아있는 도화선을 연소하여 발사통을 무력화시킨다. 이때 점화되지 않으면 점화장치를 사용한다. (11) 회수한 도화선 및 자탄은 탄약저장 용기에 담아 안전하게 저장한 후, 공해방지시설이 잘 갖추어진 폐화약류 및 소구경 폐탄 처리 전용의 APE-1236 소각로(이하, '탄약소각로' 라고 함)에서 소각 처리한다. 탄약소각로는 폐화약류, 추진제 및 20mm 이하의 소구경 폐탄을 직접 소각하기 위하여 미 육군이 개발한 APE-1236 회전식 소각로(Rotary Kiln)를 도입한 후 국내에서 제작한 2차 연소실과 공해 제거장치를 결합한 소각시설이다. 회전식 소각로는 길이 1.5m의 4단 격실로 구성되어 있으며 내부에는 두께 약 5cm의 나선형 유로가 있어 노 내에서 탄의 동조폭발(sympathetic detonation)을 방지한다. 이 소각로는 탄이 기폭 할 때 발생하는 파편으로 인하여 회전로 내에 내화물이 설치되어 있지 않으며, 노 내 온도는 투입구로부터 길이방향으로 280~600의 온도분포를 지닌다. 또한, 유기물의 완전연소를 위해 2차 연소실과 유해가스 처리를 위한 공해 방지시설이 설치되어 있다. (12) 탄약 목상자 및 폴리우레탄 등의 각종 포장재, 멜빵, 알루미늄 박판 및 플라스틱 캡 등의 부산물은 분리 수거하여 별도 폐기하거나 재활용하고 발사통은 파쇄기로 파쇄하거나 또는 직접 유해폐기물 처리시설에 보내 최종 처리한다. 도 5는 위와 같은 처리방법을 이용하여 발사통에서 회수한 35mm CS 가스탄(15)의 상세도를 나타낸 것이다. 가스탄, 즉 자탄은 CS 연소제(154), 발연통 고무(152), 고무 결박근(156) 및 내부 도화선(155)을 포함하는 알루미늄 발연통(153)과 추진제 컵(157)에 추진제(158)와 착화제(159)를 포함하는 추진제 결합체로 구성된다. 무게 약 11g인 알루미늄 발연통 내부에는 CS 연소제(154)가 36g 충전되어 있으며 발연통 외부를 고무(152)로 덮고 자탄 상부에 원형 지연제(151)와 자탄 둘레에 탄지연도화선(160)을 테이프(161)로 감아 놓았다. 자탄은 외경이 35mm이며 충전위치에 따라 1단에서 3단까지는 높이가 90mm이고 4단은 93mm이다. 위와 같은 자탄을 분해하여 부품을 재활용하거나 처리하는 것은 매우 비경제적이며, 자탄 분해 시 CS 노출에 따른 환경오염 유발과 각종 화약류의 폭발위협을 제거하기 위하여 분해하지 않고 자탄을 직접 탄약소각로에서 처리하였다. 상기 방법에 따라 본 발명은 최루성이 매우 크고 처리 및 취급이 까다로운 E-8 발사통의 안전처리 시스템을 구축할 수 있으며, 간단한 발사통 분해시설과 공해제거 설비가 갖추어진 기존 설비를 이용하여 환경 친화적으로 처리 할 수 있다는 점에서 경제성이 매우 우수하다. 본 발명은 생산 후 20여년이 경과되어 군에서 폐기품목으로 분류된 K205 35mm CS 가스탄 발사셋을 32셋 획득하여 시험하였다. 이하 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 실시예는 상술한 발사통의 처리 예를 기술한 것이나, 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예 1 본 실시예에서 적용한 E-8 발사통은 생산 후 약 20년 이상 경과된 폐기품목으로 크기는 가로 ; 353mm(하부), 374mm(상부), 세로 ; 231mm, 높이; 490mm 이며 완성품 중량은 17Kg이다. 다연발 CS 가스탄 발사셋(발사통)의 핵심 처리부품인 CS 가스탄(자탄)과 화약류를 회수하기 위하여 발사통 상단을 분해하여 도화선과 자탄을 모두 회수하였다. 발사통은 외포장재인 탄약 목상자, 중간 포장재인 스티로폼 및 내포장재인 알루미늄 박판의 발수천으로 포장되어 있었다. 포장재 제거 후, 발사통을 꺼내 발사통 우측의 타격점화 장치의 덮개를 열어 안전 상태를 확인한 후, 작업 중 부주위로 인한 타격을 방지하기 위해 하우징 덮개를 테이프로 봉하고 작업이 용이하도록 발사통을 제외한 멜빵 및 지지판 결합체 등의 외부부품을 분리하였다. 발사통을 작업대에 거치하고 속도 조절이 가능한 자동톱을 이용하여 타격 점화장치로부터 발사통 내부로 연결되는 도화선 인입부의 발사통을 절단하여 인입 도화선을 제거한 후, 타격 점화장치의 위쪽까지 둘레방향으로 잘라낸 후, 면이 넓은 칼을 사용하여 발사통 윗덮개를 제거하였다. 이후, 발사관 주위의 폴리우레탄 충전재를 제거하고 발사관의 상단에 연결된 도화선 결합체를 모두 회수하였다. 다음으로, 발사관을 덮고 있는 주홍색 플라스틱 캡을 제거한 후 16개의 발사관에 내장된 자탄을 고리가 달려있는 막대봉을 이용하여 자탄 상부에 부착되어 있는 원형 지연제를 지나는 탄지연 도화선에 걸어 1단부터 4단까지의 모든 자탄을 회수하였다. 자탄의 회수여부를 확인한 후 발사통을 후드 내에 위치시켜 하우징 덮개를 열고 타격 결박끈을 당겨 화공품과 발사통 내부에 일부 남아있는 도화선을 자동 연소하여 발사통 기능을 완전히 무력화하였다.
실시예 2 실시예 1에서 발사통 내의 모든 자탄과 도화선 결합체를 회수하였으나, 최종적으로 타격 점화장치를 타격할 때, 발사통 내에 제거되지 않은 소량의 도화선이 점화되면서 도화선 주변 우레탄 폼의 충전재가 연소되어 다량의 가스 및 분진이 발생하였다. 연소가스를 최소화하기 위하여 실시예 1의 방법으로 자탄 및 도화선을 모두 회수한 후 최종 발사통 점화장치를 타격하기 전, 도화선 인입부의 충전재 표면에 물을 스프레이하여 습윤상태로 유지한 후 타격한 결과 충전재에 의한 연소가스 발생이 현저히 감소되었다.
실시예 3 실시예 1, 2의 방법으로 자탄과 도화선을 회수한 후 최종적으로 발사통을 무력화시키기 위하여 발사통 타격점화 장치 및 일부 존재하는 도화선 등 모든 화공품류를 무력화시키기 위해 최종적으로 타격 점화장치를 타격할 때, 도화선 인입부의 충전재 표면에 물이 젖을 정도로 물을 스프레이한 후 타격해도 발생되는 가스 및 입자를 완전히 제거하지 못하였다. 따라서 가스 및 입자 여과장치를 설치하고 후드를 연결하여 후드 내에서 발사통을 격발한 결과 대기로 배출되는 유해성 가스가 전혀 발생하지 않았다.
실시예 4 위 실시예 1-2에서 회수한 12셋 분의 자탄 및 도화선 결합체를 공해방지시설이 잘 갖추어진 탄약소각로에서 시험소각 하였다. 소각조건은 1차 소각로(회전로) 회전속도 ; 1.35 rpm(체류시간 ; 6분), 탄약 투입속도 440발/시간으로 조절하였으며 1차 소각로의 입구 및 출구 온도는 각각 205℃ 및 870℃이었으며, 2차 연소실 온도는 900℃로 유지하였다. 소각은 먼저 자탄 768발을 소각한 후 총길이 약 130cm의 도화선을 3-4 등분하여 종이봉지에 담아 투입하였다. 시험결과 CS는 전혀 감지되지 않았으며 자탄의 연소물질이 모두 연소된 후 알루미늄 발연통이 모두 배출되었으나 배출 컨베이어에 알루미늄이 부분적으로 고착되었다. CS의 미분해 및 검출여부를 학인하기 위하여 2차 소각로 후단의 최초 냉각장치를 통과한 배기가스를 테들러 백(Tedlar bag)과 버블러(Bubbler)에 포집하여 가스크로마토그래피(GC)로 분석한 결과 CS는 검출되지 않았으며, 이를 제외한 CO, NOx, SO 2 , HCl, 입자상 물질을 굴뚝에 연결된 자동가스측정장치(Horiba ENDA 600)로 측정한 결과 가스 및 입자상 물질은 배출기준 이하로 만족하였다. 가스탄 소각 후 알루미늄 탄체는 1차 소각로 후단에서 완전 회수되었으며 회수한 설물 중 소각재를 채취하여 분석한 결과 CS는 검출되지 않았으며 용출시험 분석결과도 환경기준을 만족하였다.
실시예 5 위 실시예에서 회수한 자탄 및 도화선 결합체의 소각시험 결과를 기준으로 생산성을 증대하기 위하여 위 실시예3에서 회수한 자탄 및 도화선 20셋 분을 실시예 4의 소각시설에서 유사한 방법으로 시험소각하였다. 시험조건은 1차 소각로(회전로)의 회전속도; 1.35-2.25rpm(체류시간: 6분-3.5분), 탄약 투입속도; 440-660발/시간으로 조절하였다. 1차 소각로의 입구 및 출구 온도는 각각 205℃ 및 870℃ 이었으며, 2차 소각로의 연소실 온도는 900-1100℃로 변화시켰다. 1차 소각로 투입구의 온도변화를 모니터링하면서 처리속도를 증가시킨 결과 배출 컨베이에 알루미늄은 고착되지 않았으나 설물로 배출된 발연통에는 연소재가 남아있었다. 시험조건 변경에 따른 CS의 미분해 여부를 확인하기 위하여 실시예 4와 동일한 방법으로 2차 소각로 후단의 최초 냉각장치를 통과한 배기가스를 테들러 백과 버블러에 포집하여 분석한 결과 CS가 검출되지 않았으며 굴뚝에서 배출되는 가스 및 입자상 물질은 배출기준 이하로 만족하였다. 알루미늄 탄체는 1차 소각로 후단의 배출구에서 완전 회수되었으며 소각재가 실시예 4의 경우보다 많이 발생하였으나 CS는 검출되지 않았으며 용출시험 결과 환경기준을 만족하였다.
실시예 6 위 실시예 1-3에서 기능이 무력화된 발사통을 최종 처리하기 위하여 파쇄장치로 파쇄한 결과 소각이 용이한 정도로 파쇄되었다.
이와 같이 본 발명은 불용 및 폐기용으로 판정되어 반드시 폐기해야 하는 35mm CS 가스탄 발사셋(일명 E-8 발사통)을 인체 및 자연환경에 피해가 없도록 환경 친화적으로 그리고 경제적으로 안전하게 폐기처리할 수 있다.
1 : 몸통결합체, 2 : 타격 점화장치 결합체
3 : 지지판 결합체, 11 : 멜빵
12 : 윗덮개, 13 : 발사관
14 : 플라스틱 캡, 15 : CS 가스탄(자탄)
16 : 래커도포 종이, 17 : 폴리우레탄 폼
18 : 몸통 밑판, 19 : 도화선 결합체
21 : 단락선, 22 : 결박단자
23 : 공이, 24 : 안전핀
25 : 방아끈 감개, 26 : 각도계
27 : 발사장치 하우징, 28 : 발사장치 하우징 덮개
151 : 원형 지연제, 152 : 발연통 고무
153 : 알루미늄 발연통, 154 : CS 연소제
155 : 도화선, 156 : 고무 결박끈
157 : 추진제 컵, 158 : 추진제(흑색화약),
159 : 착화제, 160 : 탄지연 도화선
161 : 연막 테이프 |
