단기추진제 저장수명 예측을 위한 온도분포형태 영향성 분석

Abstract

추진제는 “1회성 시스템(one-shot system)”으로 수명주기 동안 장기간 저장된다. 단기추진제의 주요성분인 Nitrocellulose는 저장 중 온도, 습도 등의 환경요인에 의해 분해되는 성질이 있어 초기의 품질수준 유지가 어렵다. 이러한 추진제의 특성을 고려하여 추진제 전순기(Total Life Cycle) 동안의 품질 신뢰성 확보가 필요하고, 추진제의 정확한 수명 예측을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 저장환경의 온도분포형태가 단기추진제의 저장수명에 미치는 영향에 관한 연구논문이다. 탄약 저장시설 내의 온도분포를 여러 형태로 가정하였고 분포형태를 확률밀도함수로 근사, 저장수명의 기댓값을 도출하였다. 평균온도는 25 ℃로 동일하지만 온도분포형태에 따라 기대되는 저장수명은 114년에서 217년으로 큰 차이를 보인다. 이를 통해 동일한 평균온도를 가지더라도 저장소가 위치한 환경에 따라 다양한 형태의 온도분포형태에로 인해 저장수명에 영향을 미칠 수 있으며, 낮은 온도의 비율이 높을수록 저장수명의 기댓값이 커질 수 있음을 확인하였다. 온도분포형태별 확률밀도함수를 누적분포함수로 나타내면 저장환산온도는 누적분포함수의 40 %에 해당하는 온도와 11 % 이내의 편차를 가진다. 보다 정확한 저장수명을 예측하기 위해선 평균온도만이 아닌 온도분포를 고려하는 것이 타당할 것으로 판단된다.