KR101736410B1 - Method for controlling Door Breaching based on Remote Ignition and Explosion of Light Sensitized Material Composites via Low Power Laser Pointer Beam Irradiation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법에 관한 것으로, 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 혼합되어, 레이저 포인터 빔에 반응하여 점화가 시작되고 그 점화열에 의해 나노고에너지물질이 연속점화 및 연쇄 폭발되도록 하는 초기 점화용 매개체로 사용되는 흑색화약분말(Black Powder)을 갖는 나노고에너지 물질 복합체를 제조하는 단계;기준이 되는 레이저 빔의 단위 면적당 출력이 되도록 집광 렌즈를 사용하거나 레이저 포인터 빔의 출력을 제어하여 나노고에너지 물질 복합체의 원격 점화 및 폭발 제어를 하는 단계;를 포함하는 것이다.The present invention relates to a method for controlling door-braking based on the explosion of a photosensitive material by irradiation with a low-power laser pointer beam, which is mixed with a nano-high-energy material (nEM) composite powder to initiate ignition in response to the laser pointer beam, A method of manufacturing a nanofoil energy material composite having a black powder used as an initial ignition medium for continuous ignition and chain explosion of nano-high energy material by heat, And using the condensing lens or controlling the output of the laser pointer beam to perform remote ignition and explosion control of the nanofiber energy material composite.

Description

저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법{Method for controlling Door Breaching based on Remote Ignition and Explosion of Light Sensitized Material Composites via Low Power Laser Pointer Beam Irradiation}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for controlling a door bricking based on a photo-sensitive material explosion by a low-power laser pointer beam irradiation method,

본 발명은 광감응 물질 복합체의 원격 점화 및 폭발 제어에 관한 것으로, 구체적으로 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭(Door Breaching) 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to remote ignition and explosion control of a photosensitive material composite, and more particularly, to a door braking control method based on explosion of a photosensitive material by a low power laser pointer beam.

나노고에너지물질(Nano Energetic Material, nEM)은 외부에서 유입된 에너지에 의해 점화되었을 때 화학적 에너지를 열 및 압력 기반의 에너지로 급격하게 전환시키는 물질로 나노크기의 연료(Fuel)와 산화제(Oxidizer)로 구성된 물질이다. Nano Energetic Material (nEM) is a material that rapidly converts chemical energy into heat and pressure-based energy when ignited by the energy input from the outside. It is a nano-sized fuel and oxidizer, .

초기 점화 시에 높은 열 및 압력을 발생시키는 이러한 나노고에너지물질은 폭발물, 추진제, 계면접합제 등의 다양한 열공학 전반에 응용될 수 있다.These nano-high energy materials, which generate high heat and pressure during initial ignition, can be applied to a wide variety of thermal engineering applications such as explosives, propellants, and interface adhesives.

나노고에너지물질(nEM)의 초기 점화방법에는 전통적으로 열선(Hot Wire), 기계적 충격(Mechanical Impact), 화염(Flame), 전기적 스파크(Electric Spark) 등이 사용되어 왔다.Hot wire, mechanical impact, flame, electric spark, etc. have been traditionally used as the initial ignition method for nano-high energy materials (nEM).

이러한 전통적인 기계적, 열적, 전기적 점화 방식들은 나노고에너지물질의 점화에 매우 효과적이지만, 온도, 습도, 압력 등의 주변 환경에 많은 영향을 받고 점화(Ignition)를 위해서는 반드시 고에너지물질과 외부에너지원의 직접적인 접촉이 요구되기 때문에 다양한 열공학 시스템으로의 응용에 큰 한계점으로 작용한다. These traditional mechanical, thermal and electrical ignition schemes are very effective for ignition of nanoscale high energy materials, but they are highly influenced by the surrounding environment such as temperature, humidity, and pressure. In order to ignite, Since direct contact is required, it is a major limitation for applications to various thermal engineering systems.

이러한 전통적인 점화방식의 단점들을 극복하기 위해 나노고에너지물질에 대한 새로운 점화방식의 개발이 필요하다.To overcome these shortcomings of conventional ignition methods, it is necessary to develop new ignition methods for nano-high energy materials.

따라서, 나노고에너지물질의 광학적인 점화방식의 개발이 이루어지고 있는데, 일부 선행 연구에서는 10W급 출력 이상의 CO2 Continuous Laser 혹은 Nd:YAG Continuous Laser 등의 집중된 광원을 사용하여 고에너지물질의 원격 점화에 대한 연구 개발이 수행된 바 있고, 3W급 출력을 갖는 Pulsed Nd:YAG Laser를 이용하여 나노고에너지물질의 점화 및 폭발 현상을 구현하는 기술이 제시되고 있다.Therefore, the development of optical ignition method of nano-high-energy materials has been developed. Some prior studies have focused on remote ignition of high-energy materials using concentrated light sources such as CO 2 Continuous Laser or Nd: YAG Continuous Laser And research and development have been carried out, and techniques for implementing ignition and explosion phenomena of nano-high energy materials using pulsed Nd: YAG laser with 3W power output have been proposed.

이러한 고출력 레이저 시스템은 고에너지물질의 점화에 매우 효과적이긴 하지만 레이저 빔을 생성하기 위해 복잡한 광 생성 장치, 광 경로 제어부품 및 냉각 장치 등의 부가적인 시스템을 반드시 수반하여야 하므로 장치의 부피가 크고, 가격이 매우 비싸 다양한 응용에 근본적으로 많은 제약 조건을 가진다.These high power laser systems are very effective for ignition of high energy materials, but they must involve additional systems such as complex optical generating devices, optical path control components, and cooling devices to produce laser beams, Are very expensive and have many fundamentally constraints on various applications.

한편, 특공대 혹은 인명구조팀이 특정 공간에 진입하기 위한 전통적인 도어 브리칭 기술 중에 하나로 도선 설치에 의한 폭약의 점화 및 폭발법이 있는데, 이는 폭발물 설치 및 점화 폭발에 있어 효율적인지 못한 측면이 있어 새로운 방식의 도어 브리칭 기술이 요구되고 있다.On the other hand, one of the traditional door bricking techniques for a special command or rescue team to enter a specific space is the ignition and explosion method of explosive by installing a wire, which is not efficient in explosive installation and ignition explosion. A door bruting technique of a door is required.

한국공개특허 제10-2002-0024574호Korean Patent Publication No. 10-2002-0024574 한국등록특허 제10-1174135호Korean Patent No. 10-1174135

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 광감응 물질 복합체의 점화 및 폭발 방식의 문제를 해결하기 위한 것으로, 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 흑색화약분말(Black Powder)을 첨가하여 원격 광학 점화가 가능하도록 한 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention solves the problem of the ignition and explosion method of the prior art photosensitive material composite, and it is possible to perform remote optical ignition by adding Black Powder to a nano-high energy material (nEM) composite powder The present invention provides a method of controlling a door bricking based on the explosion of a photosensitive material by a low power laser pointer beam irradiation.

본 발명은 도어 브리칭 기술에 적용할 수 있도록 한 광감응 물질 복합체의 원격 점화 및 폭발 제어가 효율적으로 이루어지도록 한 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention provides a door bricking control method based on explosion of a photosensitive material by a low-power laser pointer beam irradiation, in which remote ignition and explosion control of a photosensitive material composite applicable to a door briquetting technique are efficiently performed It has its purpose.

본 발명은 저출력 레이저 포인터 빔 조사(Laser Pointer Beam Irradiation)를 이용한 점화에 의해 나노고에너지물질과 광원(Light Source)의 직접적인 접촉이 필요 없고, 원거리에서의 원격 점화(Remote Ignition)가 가능하도록 한 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a method and apparatus for ignition using a low-power laser pointer beam (Irradiation), which does not require direct contact between a nano-high-energy material and a light source, And to provide a method of controlling the door-braking based on the explosion of the photosensitive material by the laser pointer beam irradiation.

본 발명은 저출력 레이저 포인터 빔 조사(Laser Pointer Beam Irradiation)를 이용한 점화에 의해 전력소비를 줄이고 에너지 크기 조절이 비교적 쉽고 소형화 가능하도록 한 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention relates to a door-braking control based on a photo-sensitive material explosion by a low-power laser pointer beam irradiation which reduces power consumption by ignition using a low-power laser pointer beam irradiation, The purpose of the method is to provide.

본 발명은 휴대 가능한 소형 레이저 포인터를 이용한 점화로 나노고에너지물질의 열공학적 응용 범위를 극대화할 수 있고 도어 브리칭 기술에 효과적으로 사용할 수 있도록 한 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention can maximize the thermal application range of nano-high-energy materials by ignition using portable small-sized laser pointers, and can be effectively used in door-breaking technology. The present invention provides a method for controlling the bleaching.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법은 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 혼합되어, 레이저 포인터 빔에 반응하여 점화가 시작되고 그 점화열에 의해 나노고에너지물질이 연속점화 및 연쇄 폭발되도록 하는 초기 점화용 매개체로 사용되는 흑색화약분말(Black Powder)을 갖는 나노고에너지 물질 복합체를 제조하는 단계;기준이 되는 레이저 빔의 단위 면적당 출력이 되도록 집광 렌즈를 사용하거나 레이저 포인터 빔의 출력을 제어하여 나노고에너지 물질 복합체의 원격 점화 및 폭발 제어를 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for controlling door brittleness based on photoinduced material explosion by irradiation with a low-power laser pointer beam, which is mixed with a nano-high energy material (nEM) composite powder, Preparing a nano-high energy material composite having a black powder used as an initial ignition medium to initiate a continuous ignition and chain explosion of nano-high energy material by the ignition heat; And controlling the output of the laser pointer beam to perform remote ignition and explosion control of the nanofoil energy material composite.

여기서, 기준이 되는 레이저 빔의 단위 면적당 출력은, 단위 면적당 출력이 400 mW/㎟ 보다 커야 하는 것을 특징으로 한다.Here, the output per unit area of the reference laser beam is characterized in that the output per unit area must be larger than 400 mW / mm < 2 >.

그리고 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말은, 연료(Fuel) 물질로 알루미늄(Al) 나노입자를 사용하고, 산화제(Oxidizer) 물질로는 산화구리(CuO) 나노입자를 사용하여 두 물질이 혼합된 것을 특징으로 한다.In addition, the nano-high-energy material (nEM) composite powder uses aluminum (Al) nanoparticles as a fuel material and copper oxide (CuO) nanoparticles as an oxidizer material. .

그리고 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말의 혼합은, Al 나노입자와 CuO 나노입자를 Al : CuO = 3 : 7의 질량비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.The mixing of the nano-high energy material (nEM) composite powder is characterized in that Al nanoparticles and CuO nanoparticles are mixed in a mass ratio of Al: CuO = 3: 7.

그리고 흑색화약분말(Black Powder)은, 탄소(C), 황(S), 질산칼륨(KNO3)이 혼합된 것을 특징으로 한다.The black powder is characterized by a mixture of carbon (C), sulfur (S) and potassium nitrate (KNO 3 ).

그리고 흑색화약분말(Black Powder)의 혼합은, 활성탄소, 황, 질산칼륨을 C : S : KNO3 = 3 : 1 : 6의 질량비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.The mixture of black powder was prepared by mixing activated carbon, sulfur and potassium nitrate with C: S: KNO 3 = 3: 1: 6.

그리고 나노고에너지 물질 복합체를 제조하는 단계에서, 흑색화약분말(BP)과 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말을 BP : nEM = 2.3 : 7.7의 질량비율로 혼합하는 것을 특징으로 한다.In the step of preparing the nanofiber energy material composite, black powder (BP) and nanofiber energy material (nEM) composite powder are mixed in a mass ratio of BP: nEM = 2.3: 7.7.

이와 같은 본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The method for controlling the door briquing based on the explosion of the photosensitive material by the low power laser pointer beam irradiation according to the present invention has the following effects.

첫째, 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 흑색화약분말(Black Powder)을 첨가하여 원격 광학 점화에 의한 도어 브리칭을 가능하게 한다.First, black powder is added to nano-high energy material (nEM) composite powder to enable door briquing by remote optical ignition.

둘째, 저출력을 갖는 레이저 포인터를 기반으로 한 나노고에너지물질의 새로운 광학적 원격 점화방법으로 도어 브리칭 기술을 구현할 수 있다.Second, door breaking technology can be realized by a novel optical remote ignition method of nano-high-energy material based on low-power laser pointer.

셋째, 효과적으로 폭발물 설치 및 점화 폭발이 가능하여 인명구조용 및 군사작전용 시설파괴, 상업용 구조물 폭파, 열/압력 계면접합 등의 민군겸용기술분야에서 열공학 전반에 응용이 가능하다.
Third, explosive installation and ignition explosion can be effectively applied to the entire field of thermal engineering in the civil engineering field such as destruction of facilities for life saving and military operations, commercial structure explosion, and heat / pressure interface bonding.

도 1은 본 발명에 따른 도어 브리칭 제어에 사용하기 위한 나노고에너지 물질 복합체의 제조를 위한 구성도
도 2a는 전통적인 도선 기반 폭약 점화폭발에 의한 도어 브리칭 특공대 훈련 사진이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어 모델과 BP/nEM 분말 설치 사진, 도 2c는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광학적 점화 및 폭발 특성을 이용한 도어 브리칭 응용 기술을 나타낸 개략도
도 3은 본 발명에 따른 도어 브리칭 제어에 사용하기 위한 나노고에너지 물질 복합체의 제조를 위한 플로우 차트
도 4는 집광렌즈와 저출력 Green Laser(파장: 532 nm, 출력: 200 mW)를 이용한 조사거리 10m 에서의 BP/nEM 복합체 분말의 점화 및 폭발 정지이미지
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 적용한 도어 브리칭 시험 영상의 정지이미지
도 6은 레이저 빔 조사 거리에 따른 레이저 빔의 단위 면적당 출력을 나타낸 그래프FIG. 1 is a block diagram of a nano-high energy material composite for use in door braking control according to the present invention.
FIG. 2B is a photograph of a door model and a BP / nEM powder installation according to an embodiment of the present invention, FIG. 2C is a photograph of a door model and a BP / nEM powder by a low power laser pointer beam irradiation Schematic illustrating application techniques of door briquing using optical ignition and explosion characteristics
3 is a flow chart for the manufacture of a nanofiber energy material composite for use in door bleaching control according to the present invention;
Fig. 4 is an image of ignition and explosion of a BP / nEM composite powder at a 10 m irradiation distance using a condenser lens and a low-power green laser (wavelength: 532 nm, output: 200 mW)
FIG. 5 is a still image of a door bricking test image using a method of controlling a door-braking based on photo-sensitive material explosion by a low-power laser pointer beam according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the output per unit area of the laser beam according to the laser beam irradiation distance

이하, 본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the method for controlling the door-braking based on the photo-sensitive material explosion by the low power laser pointer beam according to the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.The features and advantages of the method of controlling the door-braking based on the photo-sensitive material explosion by the low-power laser pointer beam irradiation according to the present invention will be apparent from the following detailed description of each embodiment.

도 1은 본 발명에 따른 도어 브리칭 제어에 사용하기 위한 나노고에너지 물질 복합체의 제조를 위한 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram for manufacturing a nanofiber energy material composite for use in a door bricking control according to the present invention.

그리고 도 2a는 전통적인 도선 기반 폭약 점화폭발에 의한 도어 브리칭 특공대 훈련 사진이고, 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어 모델과 BP/nEM 분말 설치 사진, 도 2c는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광학적 점화 및 폭발 특성을 이용한 도어 브리칭 응용 기술을 나타낸 개략도이다.FIG. 2B is a photograph of a door model and BP / nEM powder installation according to an embodiment of the present invention, FIG. 2C is a photograph of a low power laser pointer beam irradiation Fig. 2 is a schematic view showing a door briquing application technique using optical ignition and explosion characteristics by the optical ignition and explosion characteristics.

본 발명은 저출력 레이저포인터 빔에 의해 원격점화를 할 수 있도록 한 흑색 화약/나노고에너지 복합체를 이용한 도어 브리칭 제어 방법에 관한 것으로, 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 혼합되어, 레이저 포인터 빔에 반응하여 점화가 시작되고 그 점화열에 의해 나노고에너지물질이 연속점화 및 연쇄 폭발되도록 하는 초기 점화용 매개체로 사용되는 흑색화약분말(Black Powder)을 포함하는 광감응 물질을 사용하여 도어 브리칭을 구현하는 것이다.The present invention relates to a door bricking control method using a black powder / nano-high energy composite capable of remote ignition by a low-power laser pointer beam, which is mixed with a nano-high energy material (nEM) composite powder, (Black powder), which is used as an initial ignition medium to initiate ignition in response to the heat of ignition and to cause continuous ignition and chain explosion of the nanoscopic energy material by its ignition heat, .

여기서, 광감응 물질로 사용되는 흑색화약(Black Powder, BP)은 활성탄소(C), 황(S), 질산칼륨 (KNO3)을 각각 사용하고, 광감응 후 연소 및 폭발물질로는 나노고에너지물질(Nano Energetic Material, nEM)을 사용하고, 이는 연료금속물질(Fuel Metal)로 평균직경 ~80 nm를 갖는 알루미늄(Al)나노입자와 금속산화제(Metal Oxide) 물질로 평균직경 ~100 nm를 갖는 산화구리(CuO) 나노입자를 포함한다.Here, the black powder (BP) used as a photosensitive material is composed of activated carbon (C), sulfur (S), potassium nitrate (KNO 3 ), and photo- Nano Energetic Material (nEM) is used as a fuel metal. Aluminum (Al) nanoparticles having an average diameter of ~ 80 nm and a metal oxide material have an average diameter of ~ 100 nm (CuO) nanoparticles.

이와 같이 본 발명은 저출력을 갖는 레이저 포인터를 기반으로 한 나노고에너지물질의 새로운 광학적 원격 점화방법을 개발하기 위한 것이다.Thus, the present invention is to develop a new optical remote ignition method for nano-high energy materials based on low power laser pointers.

본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법에 사용되는 나노고에너지 물질 복합체는 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말; 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 혼합되는 흑색화약분말(Black Powder, BP)을 포함한다.The nano-high-energy material composite used in the method of controlling the door-bridging based on the photo-sensitive material explosion by the low-power laser pointer beam irradiation according to the present invention is a nano-high energy material (nEM) composite powder; And Black Powder (BP), which is mixed with the nano-high energy material (nEM) composite powder.

이와 같은 나노고에너지물질 분말(Powder)을 제조하기 위하여, 구체적으로 연료(Fuel) 물질로는 알루미늄(Al) 나노입자를 사용하고, 산화제(Oxidizer) 물질로는 산화구리(CuO) 나노입자를 사용하여 두 물질을 균일하게 혼합함으로써 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말을 합성한다.Specifically, aluminum (Al) nanoparticles are used as the fuel material and copper oxide (CuO) nanoparticles are used as the oxidizer material in order to produce such nanoporous energy material powders. (NEM) composite powder is prepared by homogeneously mixing the two materials.

나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 탄소(C), 황(S), 질산칼륨(KNO3)을 혼합한 흑색화약분말(Black Powder, BP)을 첨가하여 저출력 레이저 포인터에서 발생되는 광을 조사를 통한 원격적인 광학 점화를 가능하게 한다.A black powder (BP) mixed with carbon (C), sulfur (S) and potassium nitrate (KNO 3 ) was added to a nano high energy material (nEM) composite powder to irradiate light generated from a low output laser pointer Lt; RTI ID = 0.0 > optical < / RTI >

여기서, 흑색화약(BP)이란 가장 오래 역사를 지닌 폭발물 및 연소물질로, 약 800년 이상 인류가 사용하여 왔고, 지금도 다양한 불꽃놀이, 군사용 무기, 산업용 폭발물 등의 열공학 전반에 응용되고 있다. 흑색화약의 초기반응은 비교적 낮은 온도인 약 150-200℃에서 황과 석탄 내에 존재하는 oxyhydrocarbons(OHC) 사이에서의 반응이 주된 것이지만, 연이은 주요 반응으로 질산칼륨(KNO3)에 의한 석탄의 산화반응이 지속된다.Here, black powder (BP) is the longest-used explosive and combustion material that has been used by mankind for over 800 years and is now widely applied to various fireworks, military weapons, and industrial explosives. The initial reaction of the black powder is mainly the reaction between sulfur and oxyhydrocarbons (OHC) present in sulfur and coal at a relatively low temperature of about 150-200 ° C, but the successive main reactions are the oxidation of coal by potassium nitrate (KNO 3 ) Lt; / RTI >

도 2a는 특공대 혹은 인명구조팀이 특정 공간에 진입하기 위한 전통적인 도어 브리칭 기술 중에 하나인 도선 설치에 의한 폭약의 점화 및 폭발법에 대한 실전훈련 사진이다.FIG. 2 (a) is a practical training image of an ignition and explosion method of explosives by a lead wire installation, which is one of conventional door breaching techniques for a special team or a life saving team to enter a specific space.

이와 같은 도선 설치에 의한 폭약의 점화 및 폭발법의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 레이저 포인터 빔에 의한 BP/nEM 복합체 물질 점화 및 폭발 기반 도어 브리칭 기술을 제안한다.In order to solve the problem of explosion ignition and explosion by installing such a wire, the present invention proposes a technique of igniting a BP / nEM composite material by a laser pointer beam and explosion-based door briquing technology.

본 발명은 도 2b에서와 같이, 소형 도어 모델을 제작하고 도어 힌지(Door Hinge) 부위에 BP/nEM 복합체 물질을 일정량 설치한 후, 도 2c에서와 같이 레이저 포인터 빔을 조사하여 원격으로 BP/nEM 복합체 물질을 광점화 및 폭발시켜서 도어 브리칭 매카니즘을 구체화하는 것을 포함한다.2B, a small door model is prepared and a BP / nEM composite material is installed at a door hinge portion. Then, a laser pointer beam is irradiated as shown in FIG. 2C, and BP / Igniting and exploding the composite material to embody the door brieqing mechanism.

이와 같은 도어 브리칭 방법은 전통적인 도선 기반 폭약 점화 및 폭발에 비해 매우 효과적으로 폭발물 설치 및 점화 폭발이 가능하여 인명구조용 및 군사작전용 시설파괴, 상업용 구조물 폭파, 열/압력 계면접합 등의 민군겸용기술분야에서 열공학 전반에 응용이 가능하다. This type of door briquing method is capable of explosive installation and ignition explosion very effectively compared with the conventional lead-based explosive ignition and explosion, and thus can be used in civil engineering and civil engineering fields such as demolition of life structures and military operation facilities, demolition of commercial structures, Can be applied to the entire field of thermal engineering.

이를 위하여, 저출력 레이저 포인터 빔의 조사(irradiation)시 광에너지를 흡수하여 점화 및 폭발하는 물질로써 우선 흑색화약(Black Powder, BP)과 나노고에너지물질(nEMs) 복합체 분말을 각각 제조한다.For this purpose, black powders (BP) and nano-high energy material (nEMs) composite powders are first prepared as materials that absorb light energy by irradiation of a low-power laser pointer beam and ignite and explode.

여기서, 흑색화약(BP)은 저출력 레이저 포인터 빔 조사 시에도 점화반응이 잘 일어나도록 하는 광에너지 흡수 및 기초 착화제의 역할로 사용되었으며, 이들의 초기 열적 점화 및 연소에 의해 이웃하고 있는 고에너지물질의 연쇄적인 폭발을 일으키는 역할을 하도록 초기 점화용 매개체로 사용되는 것이다.Here, the black powder (BP) is used as a light energy absorbing and basic complexing agent that causes ignition reaction to occur even when a low power laser pointer beam is irradiated. By their initial thermal ignition and combustion, It is used as an initial ignition medium to play a role in causing a series of explosions of fire.

도 3은 본 발명에 따른 도어 브리칭 제어에 사용하기 위한 나노고에너지 물질 복합체의 제조를 위한 플로우 차트이다.3 is a flow chart for the fabrication of a nanofiber energy material composite for use in door bleaching control according to the present invention.

구체적으로 도 3에서와 같이, Al 나노입자와 CuO 나노입자를 Al : CuO = 3 : 7의 질량비율로 혼합한다.(S301)Specifically, as shown in FIG. 3, Al nanoparticles and CuO nanoparticles are mixed in a mass ratio of Al: CuO = 3: 7 (S301)

그리고 활성탄소, 황, 질산칼륨을 C : S : KNO3 = 3 : 1 : 6의 질량비율로 혼합한다.(S302)And the activated carbon, sulfur, potassium nitrate, C: S: KNO 3 = 3: 1: 6 (S302).

이어, BP 및 nEM 분말의 최종 혼합비를 BP : nEM = 2.3 : 7.7로 고정하여 혼합한다.(S303)Next, the final mixing ratio of BP and nEM powder is fixed to BP: nEM = 2.3: 7.7 (S303)

이를 대류형 건조기(Convective Oven)에 넣고 80℃에서 30분간 가열하여 에탄올용액을 건조하여 제거하여 BP/nEM 복합체 분말 제조한다.(S304)This is placed in a Convective Oven and heated at 80 ° C for 30 minutes to dry the ethanol solution to remove the BP / nEM composite powder (S304).

이와 같이 제조된 BP/nEM 복합체 분말의 설치 위치에 따른 레이저 포인터 빔의 조사 거리에 따라 집광 렌즈를 이용한 레이저 빔의 조사 또는 단위 면적당 출력을 제어한 레이저 빔의 조사를 하여 도어 브리칭을 구현한다.According to the irradiation distance of the laser pointer beam according to the installation position of the BP / nEM composite powder thus manufactured, the laser beam irradiation using the condenser lens or the laser beam controlling the output per unit area is performed to realize door bleaching.

BP/nEM 복합체 분말의 저출력 레이저 빔 조사에 의한 점화 및 폭발 특성을 도어 브리칭 기술(Door Breaching Technology)로 구현하기 위해 저출력 레이저 포인터 빔에 의한 다양한 거리에서의 원격 점화시험을 수행하면 다음과 같다.In order to realize the ignition and explosion characteristics of BP / nEM composite powder by low power laser beam irradiation by door breaching technology, a remote ignition test at various distances by a low power laser pointer beam is performed as follows.

이하의 원격 점화시험은 본 발명의 일 실시 예에 따른 것으로 실제 사용시에 이와 같은 조건으로 제한되는 것은 아니다.The following remote ignition tests are according to one embodiment of the present invention and are not limited to these conditions in actual use.

도 4는 집광렌즈와 저출력 Green Laser(파장: 532 nm, 출력: 200 mW)를 이용한 조사거리 10m 에서의 BP/nEM 복합체 분말의 점화 및 폭발 정지이미지이다.4 is an ignition and explosion stop image of a BP / nEM composite powder at a irradiation distance of 10 m using a condenser lens and a low-power green laser (wavelength: 532 nm, output: 200 mW).

도 4의 (a)는 레이저 빔 조사 전, (b)는 레이저 빔 조사 직후, (c)는 레이저 빔 조사 후 BP/nEM 복합체 분말의 폭발 순간의 사진이다.4 (a) is a photograph of the moment of explosion of the BP / nEM composite powder after the laser beam irradiation, (b) immediately after the laser beam irradiation, and (c) after the laser beam irradiation.

원격 점화시험에 사용되는 레이저 포인터는 연속 레이저(Continuous Laser)로써 Green Laser(파장: 532nm, 출력: 200mW) 와 Blue Laser (파장: 450nm, 출력: 1,500mW)가 사용되었다.Green laser (wavelength: 532nm, output: 200mW) and Blue Laser (wavelength: 450nm, output: 1,500mW) were used as a continuous laser for the remote ignition test.

도어 브리칭 시험은 도어 힌지(Door Hinge)를 모사한 각목(가로 10cm * 세로 3cm)에 직경 7mm, 깊이 5mm의 원형 홀(hole)을 만들고, 거기에 BP/nEM 복합체 분말 100mg을 채워 넣고 이를 실험용 모형 도어의 힌지 부위에 설치하여 특정거리에서 저출력 레이저 포인터 빔을 원격 조사한 후 점화 및 폭발 특성 시험을 수행하였다. In the door bricking test, a round hole having a diameter of 7 mm and a depth of 5 mm was formed on each piece (width 10 cm * length 3 cm) simulating a door hinge, and 100 mg BP / nEM composite powder was filled therein, Ignition and explosion characteristics tests were performed after remotely irradiating a low power laser pointer beam at a specific distance by installing it on the hinge part of the model door.

이때, BP/nEM 복합체 분말의 레이저 빔에 의한 점화 및 도어 폭발 순간을 비디오카메라를 이용하여 촬영하였고, 이를 동영상 및 정지이미지 분석을 통해 점화지연시간(Ignition Delay Time) 및 폭발 특성을 실험적으로 결정하였다.At this time, the ignition by the laser beam of the BP / nEM composite powder and the moment of the explosion of the door were photographed using a video camera, and the ignition delay time and the explosion characteristics were experimentally determined by analyzing the moving image and still image .

여기서, BP/nEM 복합체 분말의 점화지연시간(Ignition Delay Time)은 레이저 포인터 빔이 BP/nEM 복합체 분말 시료 표면에 도달하여 초기 점화 및 폭발이 시작되기 직전까지 걸린 총시간을 의미한다.Here, the ignition delay time (Ignition Delay Time) of the BP / nEM composite powder means the total time taken until the laser pointer beam reaches the surface of the BP / nEM composite powder sample and immediately before the initial ignition and explosion start.

우선 도어 브리칭 시험에 앞서 저출력 레이저 포인터 빔에 의한 BP/nEM 복합체 분말의 점화 시험에서 레이저 포인터와 BP/nEM 복합체 분말간의 거리가 약 1m 이내에서는 Green Laser와 Blue Laser의 경우 모두 BP/nEM 복합체 분말 안정성 있게 반복적으로 레이저 포인터 빔 조사에 의해 성공적으로 점화 및 폭발 현상이 일어났다.In the ignition test of the BP / nEM composite powder by the low-power laser pointer beam prior to the door-bleaching test, the BP / nEM composite powder in both the green laser and the blue laser, within a distance of about 1 m between the laser pointer and the BP / Successful ignition and explosion occurred by repeatedly and repeatedly laser pointer beam irradiation.

하지만, 레이저 포인터와 BP/nEM 복합체 분말 간의 거리가 1m 이상 떨어진 경우에는 Green Laser(파장: 532nm, 출력: 200mW)의 경우 빔 폭의 증가로 인한 레이저 빔 단위면적당 출력 값이 감소하는 결과를 가져와서, BP/nEM 복합체 분말을 성공적으로 점화시키지 못하였다. However, when the distance between the laser pointer and the BP / nEM composite powder is more than 1 m, the output value per unit area of the laser beam due to the increase of the beam width is decreased in case of Green Laser (wavelength: 532 nm, output: 200 mW) , The BP / nEM composite powder could not be successfully ignited.

점화 및 폭발 시 안전을 위한 최소한의 레이저 빔 조사거리로 약 3m를 설정하여 도어 브리칭 시험을 진행하면 다음과 같은 특성을 나타낸다.When the door brittleness test is carried out with a minimum laser beam irradiation distance of about 3 m for safety during ignition and explosion, the following characteristics are exhibited.

BP/nEM 복합체 분말의 레이저 포인터 빔 점화에 의한 폭발 가능한 레이저 빔의 최소 단위 면적당 출력 값은 약 400mW/㎟ 이상으로, 도어 브리칭 시험에서 Green Laser(파장: 532nm, 출력: 200mW)를 사용 시 3m 거리에서 단위면적당 출력의 현저한 감소 (~20 mW/㎟)로 인해 BP/nEM 복합체 분말의 점화 및 폭발유도가 불가능하고, 그 결과 도어 브리칭 기술에의 적용은 불가능한 것을 알 수 있었다.The output value per unit area of the explosive laser beam by the laser pointer beam ignition of the BP / nEM composite powder is at least about 400 mW / mm 2. When the green laser (wavelength: 532 nm, output: 200 mW) is used in the door- It was impossible to ignite and induce explosion of the BP / nEM composite powder due to a remarkable decrease in output per unit area at a distance (~ 20 mW / mm 2). As a result, it was impossible to apply to the door bricking technology.

본 발명은 Green Laser의 원격 점화거리가 길어질수록 단위면적당 출력값이 급감하는 문제를 해결하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함한다.The present invention includes the following configuration in order to solve the problem that the output value per unit area decreases sharply as the remote ignition distance of Green Laser becomes longer.

첫 번째는 집광렌즈(초점거리: 30cm)를 이용하여 레이저 포인터 빔을 집속시켜 레이저 빔의 단위면적당 출력값을 상승시키는 것이다.The first is to focus the laser pointer beam using a focusing lens (focal length: 30 cm) to raise the output value per unit area of the laser beam.

도 4에서와 같이 집광렌즈를 사용한 경우 레이저 포인터 빔과 BP/nEM 복합체 분말과의 거리가 약 10m인 경우에서도 성공적으로 BP/nEM 복합체 분말의 점화 및 폭발을 유도할 수 있음을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 4, when the focusing lens is used, the ignition and explosion of the BP / nEM composite powder can be successfully induced even when the distance between the laser pointer beam and the BP / nEM composite powder is about 10 m.

이는 레이저 포인터와 BP/nEM 복합체 물질 사이의 간격이 커질수록 레이저 빔의 폭이 증가하면서 단위면적당 출력 값이 현저히 감소하게 되는데 이를 집광렌즈를 이용함으로써 흩어진 빔을 다시 집중시켜 단위면적당 출력 값을 증가시켜 BP/nEM을 점화 및 폭발 가능하게 하는 것이다.As the gap between the laser pointer and the BP / nEM composite material increases, the width of the laser beam increases and the output value per unit area decreases significantly. By concentrating the scattered beam, the output value per unit area is increased BP / nEM to ignite and explode.

두 번째는 BP/nEM의 레이저 포인터 빔 원격점화 시에 절대출력이 상대적으로 높은 저출력 레이저 포인터(Blue laser, 파장: 450nm, 출력: 1,500mW) 빔을 사용하는 것이다. The second is to use a low-power laser pointer (Blue laser, wavelength: 450nm, output: 1,500mW) beam with a relatively high absolute output during remote ignition of the laser pointer beam of BP / nEM.

즉, 레이저 포인터 빔의 조사 거리에 따라 단위 면적당 출력을 제어하여 레이저 빔의 조사를 하여 도어 브리칭을 구현한다.That is, by controlling the output per unit area according to the irradiation distance of the laser pointer beam, the laser beam is irradiated to realize door bleaching.

그리고 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법을 적용한 도어 브리칭 시험 영상의 정지 이미지이다.And FIG. 5 is a still image of a door bricking test image to which a method for controlling door-braking based on a photo-sensitive material explosion by a low-power laser pointer beam according to an embodiment of the present invention is applied.

도 5의 (a)는 Green Laser 포인터 빔(파장: 532nm, 출력: 200mW)과 집광렌즈를 함께 사용한 경우, 도 5의 (b)는 Blue Laser 포인터 빔(파장: 450nm, 출력: 1,500mW)만을 사용한 경우를 나타낸 도어 브리칭 시험 영상의 정지 이미지이다.5A shows a case where a blue laser pointer beam (wavelength: 450 nm, output: 1,500 mW) is used only when a green laser pointer beam (wavelength: 532 nm, output: This is a still image of the door bricking test image showing the case where the door is used.

먼저 Green Laser 포인터 빔(파장: 532nm, 출력: 200mW)을 사용한 경우로 이때 집광렌즈를 사용하지 않으면 BP/nEM은 성공적으로 점화되지 않는다.First, a green laser pointer beam (wavelength: 532 nm, output: 200 mW) is used. If the condenser lens is not used, the BP / nEM is not successfully ignited.

즉, 초기 출력 값이 200 mW로 비교적 낮은 Green 레이저 포인터에서 조사된 레이저 빔은 3m 정도 떨어진 BP/nEM을 원격으로 점화시키기에 충분한 단위면적당 에너지 값(즉, > 400 mW/㎟)을 갖지 못하는 것이다.That is, the laser beam irradiated at a relatively low Green laser pointer with an initial output value of 200 mW does not have sufficient energy per unit area (ie,> 400 mW / mm 2) to remotely ignite the BP / nEM 3 m away .

따라서, 저출력 Green 레이저 포인터 빔의 단위면적당 출력 값을 증가시키기 위해서 BP/nEM 복합체 분말이 설치된 도어 앞쪽에 집광렌즈를 설치하고, Green 레이저 포인터 빔(파장: 532nm, 출력: 200mW)을 조사한 결과 도 5의 (a)에서와 같이 BP/nEM 복합체 분말을 원격점화 시 성공적으로 폭발시켜 도어 브리칭이 구현됨을 확인할 수 있다.Therefore, in order to increase the output per unit area of the low power green laser pointer beam, a condenser lens was installed in front of the door provided with the BP / nEM composite powder, and a green laser pointer beam (wavelength: 532 nm, output: 200 mW) As shown in (a) of FIG. 5, when the BP / nEM composite powder is remotely ignited, it is confirmed that the door braking is implemented by successfully exploiting the BP / nEM composite powder.

도 5의 (b)는 Blue 레이저 포인터 빔(파장: 450nm, 출력: 1,500mW)을 집광렌즈의 사용 없이 3m 떨어져 있는 BP/nEM 복합체 물질이 설치된 도어에 원격조사 후 점화 및 폭발 특성을 관찰한 것이다.Fig. 5 (b) shows the ignition and explosion characteristics of a blue laser pointer beam (wavelength: 450 nm, output: 1,500 mW) after remotely irradiating a door provided with BP / nEM composite material 3 m away without using a condenser lens .

초기 출력 값이 상대적으로 큰 약 1,500 mW인 Blue 레이저 포인터 빔은 집광렌즈의 설치 없이도 BP/nEM 복합체 물질에 닿은 후 성공적으로 원격점화 및 폭발을 통해 도어 브리칭을 구현할 수 있음을 확인할 수 있다.The blue laser pointer beam with an initial output value of about 1,500 mW can contact the BP / nEM composite material without a condenser lens and successfully implement door briquing through remote ignition and explosion.

이와 같이 Green 레이저 포인터(집광렌즈 설치한 경우) 및 Blue 레이저 포인터(집광렌즈 설치하지 않은 경우) 빔의 조사에 의한 BP/nEM 복합체 분말의 성공적인 원격 광점화 및 폭발 반응이 유도되었고, 점화지연시간(Ignition Delay Time)은 각각 2.72 s 및 4.83 s를 각각 기록하였다.Successful remote ignition and explosion reactions of BP / nEM composite powders were induced by irradiation of green laser pointers (with condenser lens) and blue laser pointers (without condenser lens), and ignition delay time Ignition Delay Time) were 2.72 s and 4.83 s, respectively.

이는 상대적으로 낮은 초기 출력 값을 갖는 Green 레이저 포인터 빔(파장: 532nm, 출력: 200mW)이라 할지라도 집광렌즈를 설치할 경우 국소영역에 집중된 레이저 빔의 단위면적당 출력 값이 ~1,000 mW/㎟ 이상으로 나타나므로 BP/nEM 복합체 분말에 초기 점화를 위한 열에너지 발생이 더욱 빠르게 나타나지만, 집광렌즈를 설치하지 않는 Blue 레이저 포인터 빔(파장: 450nm, 출력: 1,500mW)의 경우는 단위면적당 출력 값이 ~530 mW/㎟로 나타났고 이는 BP/nEM 복합체 분말을 지엽적으로 가열하는데 상대적으로 더 오래 걸리므로 점화지연시간이 더욱 길어진 것으로 판단된다.This is because even if a green laser pointer beam (wavelength: 532 nm, output: 200 mW) having a relatively low initial output value is used, the output value per unit area of the laser beam focused on the local region is more than ~ 1,000 mW / However, in the case of a blue laser pointer beam (wavelength: 450 nm, output: 1,500 mW) in which a condenser lens is not installed, the output value per unit area is ~ 530 mW / ㎟. It is considered that the ignition delay time is longer because the BP / nEM composite powder takes longer to heat locally.

그리고 Green 및 Blue 레이저 포인터 빔을 조사한 경우 모두 도어락 상단 힌지(hinge)에 설치된 BP/nEM 복합체 물질의 점화 및 폭발 시 충분한 폭발력이 발생하여 도어락 힌지부가 충분한 충격을 받아 부서지고 도어가 쉽게 열릴 수 있는 상태가 되는 것을 확인할 수 있었다.When both green and blue laser pointer beams are irradiated, sufficient explosive force is generated at the time of ignition and explosion of the BP / nEM composite material installed on the hinge of the door lock, so that the door hinge portion is broken due to sufficient impact, .

이는 BP/nEM 복합체 물질에 레이저 포인터 빔을 이용한 원격 광점화 및 폭발 유도 기술이 도어 브리칭 기술에 효과적으로 적용될 수 있음을 의미한다.This implies that remote optical ignition and explosion induction techniques using laser pointer beams for BP / nEM composite materials can be effectively applied to door bricking technology.

그리고 도 6은 레이저 빔 조사 거리에 따른 레이저 빔의 단위 면적당 출력을 나타낸 그래프이다.And FIG. 6 is a graph showing the output per unit area of the laser beam according to the laser beam irradiation distance.

도 6은 Green 레이저(파장: 532nm, 출력: 200mW) 및 Blue 레이저 (파장: 450nm, 출력: 1,500mW)의 조사거리에 따른 단위면적당 출력 값의 측정결과를 나타낸 것이다.6 shows the measurement results of the output values per unit area depending on the irradiation distance of Green laser (wavelength: 532 nm, output: 200 mW) and Blue laser (wavelength: 450 nm, output: 1,500 mW).

Green 레이저 포인터 빔의 경우 1m 이후에서 이미 폭발 가능한 레이저 빔의 최소 단위 면적당 출력값 (> 400 mW/㎟) 이하의 단위면적당 출력을 보이며, Blue 레이저 포인터 빔의 경우 3m에서 약 530 mW/㎟ 의 단위면적당 출력을 보여 집광렌즈의 설치가 없이도 BP/nEM 복합체 분말의 점화 및 폭발을 유도할 수 있음을 보여준다.In the case of the green laser pointer beam, the output per unit area is less than the minimum per unit area (> 400 mW / mm 2) of the laser beam that can be exploded after 1 m. In the case of the blue laser pointer beam, the unit area is about 530 mW / Output shows that the ignition and explosion of the BP / nEM composite powder can be induced without the installation of a condenser lens.

즉, 레이저 포인터 빔의 경우 400 mW/㎟ 이상의 단위면적당 레이저 광 세기가 유지되는 거리에서는 집광렌즈의 설치 없이도 원격점화가 가능하고, 400 mW/㎟ 이하로 떨어지는 경우는 추가적인 집광렌즈를 설치하면 원격점화거리를 증가시켜도 점화 가능하게 된다. That is, remote ignition is possible without installing a condenser lens at a distance where the laser beam intensity per unit area of 400 mW / ㎟ or more is maintained in the case of a laser pointer beam, and when it falls below 400 mW / Even if the distance is increased, ignition becomes possible.

결론적으로, BP/nEM 복합체 분말의 레이저 포인터 빔에 의한 광학적 점화기술을 도어 브리칭 기술에 적용하기 위해서는 최소한의 안전거리(본 발명의 실시 예에서는 3m로 설정)와 이때 BP/nEM 복합체 분말의 점화 및 폭발 유도가 가능한 레이저 빔의 최소 단위 면적당 출력 (>400 mW/㎟)이 확보되어야 한다.In conclusion, in order to apply the optical ignition technology of the BP / nEM composite powder by the laser pointer beam to the door briquing technique, a minimum safety distance (set at 3 m in the embodiment of the present invention) and ignition of the BP / And an output per unit area (> 400 mW / mm < 2 >) of an explosive-inducible laser beam.

본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법은 저출력 레이저 포인터 빔(Green Laser, 파장: 532nm, 출력: 200mW)과 집광렌즈를 이용하는 구성 및 상대적으로 높은 출력을 갖는 레이저 포인터 빔(Blue Laser, 파장: 450nm, 출력: 1,500mW)를 이용하는 구성을 포함한다.A method for controlling the door-braking based on photo-sensitive material explosion by a low-power laser pointer beam irradiation according to the present invention is characterized by using a low-power laser pointer beam (Green Laser, wavelength: 532 nm, power: 200 mW) (Wavelength: 450 nm, output: 1,500 mW) having a wavelength of 400 nm.

이들을 이용하여 BP/nEM 복합체 분말의 저출력 레이저 포인터 빔에 의한 광학적 점화기술을 도어 브리칭 기술에 적용하여 효과적인 도어 브리칭 기술을 구현할 수 있도록 한다.By using these, the optical ignition technology of the BP / nEM composite powder by the low-power laser pointer beam is applied to the door briquetting technology, thereby realizing an effective door briquing technique.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법은 도어 브리칭을 위한 광감응 물질 복합체는 연료(Fuel) 물질로는 알루미늄(Al) 나노입자를 사용하고, 산화제(Oxidizer) 물질로는 산화구리(CuO) 나노입자를 사용하여 두 물질을 균일하게 혼합하여 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말을 합성하고, 여기에 탄소(C), 황(S), 질산칼륨(KNO3)을 혼합한 흑색화약분말(Black Powder, BP)을 첨가하여 저출력 레이저 포인터에서 발생되는 광을 조사를 통한 원격적인 광학 점화가 가능하도록 하는 것이다.The method of controlling the door-braking based on the photo-sensitive material explosion by the low-power laser pointer beam irradiation according to the present invention as described above is characterized in that the photosensitive material composite for door briquing comprises aluminum (Al) nanoparticles as a fuel material (Cu) nanoparticles are used as the oxidizer material to uniformly mix the two materials to synthesize nano-high energy material (nEM) composite powders, and carbon (C), sulfur ) And potassium nitrate (KNO 3 ) are mixed with the black powder (BP) to enable remote optical ignition by irradiating light generated from the low output laser pointer.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it will be understood that the present invention is implemented in a modified form without departing from the essential characteristics of the present invention.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
It is therefore to be understood that the specified embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense and that the scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description and that all such differences falling within the scope of equivalents thereof are intended to be embraced therein It should be interpreted.

Claims (7)

나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말에 혼합되어, 레이저 포인터 빔에 반응하여 점화가 시작되고 그 점화열에 의해 나노고에너지물질이 연속점화 및 연쇄 폭발되도록 하는 초기 점화용 매개체로 사용되는 흑색화약분말(Black Powder)을 갖는 나노고에너지 물질 복합체를 제조하는 단계;
기준이 되는 레이저 빔의 단위 면적당 출력이 되도록 집광 렌즈를 사용하거나 레이저 포인터 빔의 출력을 제어하여 나노고에너지 물질 복합체의 원격 점화 및 폭발 제어를 하는 단계;를 포함하고,
나노고에너지 물질 복합체를 제조하는 단계에서, 흑색화약분말(BP)과 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말을 BP : nEM = 2.3 : 7.7의 질량비율로 혼합하고,
나노고에너지 물질 복합체의 원격 점화 및 폭발 제어를 하는 단계에서, 레이저 포인터 빔의 단위 면적당 출력이 400 mW/㎟ 보다 작은 경우에는 집광 렌즈를 사용하는 것을 특징으로 하는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법.A black powder (powder) which is mixed in a nano-high energy material (nEM) composite powder and used as an initial ignition medium to initiate ignition in response to the laser pointer beam and to cause continuous ignition and chain explosion of the nano- Black Powder); < / RTI >
Using a condenser lens or an output of a laser pointer beam so as to be an output per unit area of a reference laser beam to perform remote ignition and explosion control of the nanofiber energy material composite,
In the step of preparing the nano-high energy material composite, black powder (BP) and nano-high energy material (nEM) composite powder were mixed in a mass ratio of BP: nEM = 2.3: 7.7,
Wherein a condenser lens is used when the output per unit area of the laser pointer beam is less than 400 mW / mm < 2 > at the stage of remote ignition and explosion control of the nanofiber energy material composite. A Method for Controlling Door Braking Based on Material Explosion. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말은,
연료(Fuel) 물질로 알루미늄(Al) 나노입자를 사용하고, 산화제(Oxidizer) 물질로는 산화구리(CuO) 나노입자를 사용하여 두 물질이 혼합된 것을 특징으로 하는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법.2. The nanoparticle composition of claim 1, wherein the nano-high energy material (nEM)
Characterized in that aluminum (Al) nanoparticles are used as a fuel material and two materials are mixed using copper oxide (CuO) nanoparticles as an oxidizer material. A method for control of door bleaching based on an explosive substance. 제 3 항에 있어서, 나노고에너지물질(nEM) 복합체 분말의 혼합은,
Al 나노입자와 CuO 나노입자를 Al : CuO = 3 : 7의 질량비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법.4. The method of claim 3, wherein the mixing of the nano-high energy material (nEM)
Wherein the Al nanoparticles and the CuO nanoparticles are mixed in a mass ratio of Al: CuO = 3: 7. 제 1 항에 있어서, 흑색화약분말(Black Powder)은,
탄소(C), 황(S), 질산칼륨(KNO3)이 혼합된 것을 특징으로 하는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법.3. The black powder according to claim 1,
Wherein a mixture of carbon (C), sulfur (S), and potassium nitrate (KNO 3 ) is mixed. 제 5 항에 있어서, 흑색화약분말(Black Powder)의 혼합은,
활성탄소, 황, 질산칼륨을 C : S : KNO3 = 3 : 1 : 6의 질량비율로 혼합하는 것을 특징으로 하는 저출력 레이저 포인터 빔 조사에 의한 광감응 물질 폭발 기반의 도어 브리칭 제어 방법.6. The process according to claim 5, wherein the mixing of Black Powder is carried out by mixing
Activated carbon, sulfur, potassium nitrate, C: S: KNO 3 = 3: 1: 6. The method of claim 1, wherein the laser pointer is irradiated with a laser beam. 삭제delete
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