학문

다이너마이트는 어떻게 액체 폭발물을 안전하게 다룰 수 있게 만들었나요?

니트로글리세린이라는 불안정한 물질을 노벨이 다이너마이트로 안전하게 개량했다고 배우는데, 화학적으로 어떤 방식으로 이런 안정화가 가능했는지 궁금합니다.

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  • 안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

    노벨은 니트로글리세린의 분자 구조 자체를 화학적으로 변형시킨 것이 아니라, 화학적으로 불활성인 다공성 물질에 액체를 흡수시켜 안정성을 확보했습니다. ​액체 니트로글리세린은 분자 내에 산소와 연료를 모두 품고 있어 약간의 마찰이나 충격에도 순식간에 폭발합니다. 노벨은 이 액체를 규조토에 3:1 비율로 섞어 반죽 형태로 만듦으로써 위험성을 제어했습니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.

    액체 폭발물에 충격이 가해지면 내부 미세 기포가 압축되면서 고온이 형성되고 폭발이 시작되면 규조토가 액체를 모세관 현상으로 가두면 충격 에너지가 규산염 고체 골격 전체로 분산됩니다. 액체 상태에서는 운반 중의 출렁거림, 용기 벽과의 마찰, 누수로 인한 위험성이 매우 높지만 규조토와 섞여 고체 반죽 형태가 되면 유체의 물리적 이동이 정지하므로 출렁거림이나 마찰에 의한 불필요한 열 발생이 사라집니다.

    규조토에 의해 다이너마이트는 불을 붙여도 폭발하지 않고 천천히 타버릴 정도로 둔감해집니다. 둔감해진 다이너마이트를 터뜨리려면 단순한 충격이 아닌, 극초음속의 정밀한 충격파가 필요합니다. 노벨은 다이너마이트와 함께 부민산수은 기반의 뇌관을 개발하여, 평소에는 충격을 견디고 사용자가 원할 때만 뇌관의 초반 충격파로 폭발을 유도하는 시스템을 완성했습니다.

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