KR20230171657A - Nc를 사용한 기상조절 연소탄 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 본 발명은 비화약성 기상조절 연소탄 조성물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 화학식 C6H8(ONO2)2O2를 갖는 니트로셀룰로오스; 및 중탄산소다;를 포함하여 총포도검화약류등의안전관리에관한법률에서 규정하는 화약의 주원료를 전혀 사용하지 않고도 매우 우수한 인공강우 형성 및 안개소산 효율을 갖는 기상조절 연소탄 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 NC(니트로셀룰로오스)를 사용한 기상조절 연소탄 조성물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 총포도검화약류등의 안전관리에 관한 법률(이하, '총포화약법'이라 함)에서 규정하는 화약의 주원료를 전혀 사용하지 않고도 매우 우수한 인공강우 형성 및 안개소산 효율을 갖는 기상조절 연소탄 조성물에 관한 것이다.
기상조절방법은 주로 다양한 화학조성의 에어로졸로 습한 대기중에 시딩(seeding)물질을 살포하는 방법으로 수행되며, 이러한 시딩물질을 살포함으로써 우박억제, 안개소산 또는 강우조절의 목적을 달성할 수 있다.
즉, 시딩물질이 인공적으로 구름 등에 살포되는 경우 에어로졸 상태로 살포되며, 이와 같이 살포된 에어로졸은 대기 중 물의 이종 핵형성의 활성센터로 작용하여 그 주위 수증기압의 국부적인 강하를 일으켜 물방울 또는 빙정의 연속성장을 유도하게 된다. 한편, 핵형성제(nucleant)의 분산에 의해 생겨난 수 많은 핵형성활성센터는 기상조절효율의 척도로 이용된다.
한편, 우박, 안개 및 가뭄 등은 인간의 필수 일상생활에 적지 않은 해를 가하는 요인으로 작용하고 있으며, 특히 매년 안개로 인한 교통사고가 전체 교통사고 중 상당한 비중을 차지하고 있고, 가뭄은 식수 및 농업용수 등 심각한 물부족 문제를 야기한다.
한편, 종래 사용되는 기상조절 연소탄은 산화제로서 과염소산 칼륨, 염소산칼륨, 질산칼륨 등을 사용하며, 이들 물질은 총포화약법에서 규정하고 있는 "화약류"로 분류됨으로써, 이들을 이용한 기상조절 연소탄을 제조, 저장 및 사용하는 등의 절차에 많은 시간이 소요되고 기상조절 작업시 신속한 대응이 곤란하여 기상조절 작업이 매우 어려워지는 문제로 인하여 적용 현장의 신속한 대응에 제약이 되고 있다.
따라서, 상기 총포화약법의 제약을 받지 않으며 취급이 안전하면서도 매우 우수한 인공강우 형성 및 안개소산 효율을 갖는 기상조절 연소탄에 대한 개발이 절실히 요구되는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기 문제점을 해결하고자 질소 함량이 낮은 특정한 화학식을 갖는 니트로셀룰로오스 및 중탄산소다를 포함하는 비화약성 기상조절 연소탄 조성물을 이용하여 총포화약법의 제약을 받지 않으며 취급이 안전하면서도 매우 우수한 인공강우 형성 및 안개소산 효율을 갖는 기상조절 연소탄을 제조할 수 있음을 우연히 발견하였고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
본 발명의 일 구현예에 따른 비화약성 기상조절 연소탄 조성물은 하기 화학식 1의 니트로셀룰로오스; 및
[화학식 1] - C6H8(ONO2)2O2
중탄산소다;를 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 비화약성 기상조절 연소탄 조성물은 마그네슘 및 염화칼슘을 더욱 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 비화약성 기상조절 연소탄 조성물은 테프론(Polytetrafluoroethylene, PTFE)을 더욱 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 비화약성 기상조절 연소탄 조성물은 에폭시레진(C21H25ClO5)을 더욱 포함한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 비화약성 기상조절 연소탄 조성물은 디페닐아민(C12H11N)을 더욱 포함한다.
본 발명에 따른 기상조절 연소탄 조성물은 총포화약법에서 규정하는 화약의 주원료를 전혀 사용하지 않고도 매우 우수한 인공강우 형성 및 안개소산 효율을 갖는 장점을 갖는다.
본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하기 전에, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다.
본 발명은 기상조절 연소탄 조성물에 관한 것이며, 더욱 구체적으로 총포화약법에서 규정하는 화약의 주원료를 전혀 사용하지 않고도 매우 우수한 인공강우 형성 및 안개소산 효율을 갖는 기상조절 연소탄 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예에 따른 비화약성 기상조절 연소탄 조성물은 하기 화학식 1의 니트로셀룰로오스; 및
[화학식 1]
C6H8(ONO2)2O2
중탄산소다;를 포함한다.
즉, 총포도검화약류등의 안전관리에 관한 법률의 시행령 제5조제2항제5호에서는 질소함량이 12.2퍼센트이상인 면약(니트로셀룰로오스)을 총포도검화약류등의 안전관리에 관한 법률상의 화약류로 규정하고 있다.
이는 질소함량이 12.2% 이상인 면약(니트로셀룰로오스)의 경우 매우 강한 폭발력을 지니고 있기 때문이다.
한편, 질소함량이 12.2% 미만일 경우 폭발력이 급격히 약해져서 기상조절용 연소탄 등과 같이 일정한 폭발력이 요구되는 분야에 사용하는 것이 거의 불가능해지는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명자는 질소함량이 12.2% 미만인 면약(니트로셀룰로오스) 중 하기 화학식 1의 분자구조를 갖는 니트로셀룰로오스를 중탄산소다와 함께 혼합하여 사용할 경우 총포화약법의 규정을 적용받지 않으면서도 동시에 매우 효율적인 인공강우 형성 및 안개소산 효과를 가질 수 있음을 발견하였다.
[화학식 1]
C6H8(ONO2)2O2
한편, 상기 화학식 1의 화합물을 중탄산소다와 혼합함과 동시에 마그네슘 및 염화칼슘을 더욱 포함할 경우 인공강우 형성효과가 더욱 향상됨을 발견하였다.
또한, 본 발명자는 상기 화학식 1의 화합물, 중탄산소다, 마그네슘 및 염화칼슘과 함께 테프론(Polytetrafluoroethylene, PTFE)을 더욱 포함할 경우 인공강우 형성 및 안개소산 효과가 더욱 향상됨을 발견하였다.
또한, 본 발명자는 상기 화학식 1의 화합물, 중탄산소다, 마그네슘, 염화칼슘 및 테프론(Polytetrafluoroethylene, PTFE)과 함께 에폭시레진(C21H25ClO5)을 더욱 포함할 경우 인공강우 형성 및 안개소산 효과가 더욱 향상됨을 발견하였다.
또한, 본 발명자는 상기 화학식 1의 화합물, 중탄산소다, 마그네슘, 염화칼슘, 테프론(Polytetrafluoroethylene, PTFE) 및 에폭시레진(C21H25ClO5)과 함께 디페닐아민(C12H11N)을 더욱 포함할 경우 인공강우 형성 및 안개소산 효과가 더욱 향상됨을 발견하였다.
본 발명에 따른 기상조절 연소탄 조성물은 염화칼슘타입과 요오드화은타입 연소탄 조성물로 각각 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 연소탄 조성물을 염화칼슘타입으로 제조할 경우에는 마그네슘, 염화칼슘, 염화나트륨, 테프론, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)O2), 중탄산소다(NaHCO3), 마그네슘스테아레이트, 에폭시레진(C21H25ClO5), 디페닐아민(C12H11N)이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명의 연소탄 조성물을 요오드화은타입으로 제조할 경우에는 마그네슘, 염화칼슘, 테프론, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)O2), 중탄산소다(NaHCO3), 에폭시레진(C21H25ClO5), 요오드화은, 요오드화구리, 요오드화암모늄, 유황, 디페닐아민(C12H11N)이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 기상조절용 연소탄 조성물의 우수한 효과를 비교확인할 수 있는 실시예 및 비교예를 설명한다.
<실시예 1>
마그네슘 650g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
염화칼슘 650g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
테프론 650g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 5>
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g, 마그네슘스테아레이트(Mg(C18H35O2)2) 20g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 6>
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g, 마그네슘스테아레이트(Mg(C18H35O2)2) 20g, 에폭시레진(C21H25ClO5) 120g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 7>
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g, 마그네슘스테아레이트(Mg(C18H35O2)2) 20g, 에폭시레진(C21H25ClO5) 120g, 디페닐아민(C12H11N) 5g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 8>
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g, 마그네슘스테아레이트(Mg(C18H35O2)2) 20g, 에폭시레진(C21H25ClO5) 120g, 디페닐아민(C12H11N) 5g, 평균입경이 1㎛인 벤토나이트분말 10g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<실시예 9>
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 150g, 중탄산소다(NaHCO3) 20g, 마그네슘스테아레이트(Mg(C18H35O2)2) 20g, 에폭시레진(C21H25ClO5) 120g, 디페닐아민(C12H11N) 5g, 평균입경이 1㎛인 벤토나이트분말 10g, 평균입경이 1㎛인 현무암분말 20g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<비교예 1> - 실시예 1에서 중탄산소다(NaHCO3) 생략
마그네슘 650g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 170g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<비교예 2> - 실시예 1에서 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 생략
마그네슘 650g, 염화나트륨 40g, 중탄산소다(NaHCO3) 170g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<비교예 3> - 실시예 4에서 중탄산소다(NaHCO3) 생략
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 170g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
<비교예 4> - 실시예 4에서 니트로셀룰로오스(C6H8(ONO2)2O2) 생략
마그네슘 270g, 염화칼슘 340g, 테프론 40g, 염화나트륨 40g, 중탄산소다(NaHCO3) 170g을 혼합하여 연소탄 조성물을 제조하였다.
실험 1 - [인공강우 형성량 측정 실험]
밀폐된 실내 체육관 (가로×세로×천정높이 = 20m×50m×10m)에 인공안개를 짙게 형성시킨 후, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4의 연소탄을 각각 500g씩 연소시킨후, 체육관의 바닥에 고인 물의 양을 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 바닥에 고인 물의 양은 체육관 중앙에 가로×세로 1m×1m 크기의 유리판을 설치하고, 상기 유리판에 고인 물을 모두 모아 그 부피를 측정하는 방법으로 수행하였다.
| 구분 | 수집된 물의 양 (㎖/㎡) |
| 실시예 1 | 89 |
| 실시예 2 | 95 |
| 실시예 3 | 105 |
| 실시예 4 | 116 |
| 실시예 5 | 124 |
| 실시예 6 | 137 |
| 실시예 7 | 145 |
| 실시예 8 | 155 |
| 실시예 9 | 168 |
| 비교예 1 | 45 |
| 비교예 2 | 51 |
| 비교예 3 | 47 |
| 비교예 4 | 46 |
상기 표 1의 결과를 살펴보면, 비교예 1 내지 4에 비하여 본 발명에 따른 연소탄 조성물인 실시예 1 내지 9의 연소탄 조성물을 이용하여 인공강우 실험을 한 경우 안개가 물로 전환된 양이 훨씬 많음을 확인할 수 있다.
실험 2 - [인공강우 형성 시간측정]
상기 실험 1에서 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4의 연소탄 조성물이 표 1에 기재된 물을 형성함으로써 실험초기에 형성된 안개를 모두 소산시키는 데 소요된 시간을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 구분 | 물이 형성되는데 소요된 시간(초) |
| 실시예 1 | 124 |
| 실시예 2 | 113 |
| 실시예 3 | 101 |
| 실시예 4 | 90 |
| 실시예 5 | 85 |
| 실시예 6 | 70 |
| 실시예 7 | 54 |
| 실시예 8 | 42 |
| 실시예 9 | 34 |
| 비교예 1 | 154 |
| 비교예 2 | 162 |
| 비교예 3 | 158 |
| 비교예 4 | 169 |
상기 표 2의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 9의 경우 비교예 1 내지 4에 비하여 안개소산에 소요되는 시간이 훨씬 짧다는 점을 확인할 수 있다.
실험 3 - [고염 대기환경에서의 인공강우 형성 실험]
밀폐된 실내 체육관 (가로×세로×천정높이 = 20m×50m×10m)에 인공안개를 짙게 형성시킨 후, 공기중에 10g/㎤의 농도로 염분이 함유되도록 염수를 스프레이 분사함으로써, 고염 대기 환경을 조성하였다. 그 후, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4의 연소탄을 각각 500g씩 연소시킨후, 체육관의 바닥에 고인 물의 양을 측정하는 실험을 수행하였으며, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 바닥에 고인 물의 양은 체육관 중앙에 가로×세로 1m×1m 크기의 유리판을 설치하고, 상기 유리판에 고인 물을 모두 모아 그 부피를 측정하는 방법으로 수행하였다.
| 구분 | 수집된 물의 양 (㎖/㎡) |
| 실시예 1 | 75 |
| 실시예 2 | 84 |
| 실시예 3 | 96 |
| 실시예 4 | 105 |
| 실시예 5 | 113 |
| 실시예 6 | 125 |
| 실시예 7 | 136 |
| 실시예 8 | 147 |
| 실시예 9 | 158 |
| 비교예 1 | 34 |
| 비교예 2 | 42 |
| 비교예 3 | 39 |
| 비교예 4 | 38 |
상기 표 3의 결과를 살펴보면, 비교예 1 내지 4에 비하여 본 발명에 따른 연소탄 조성물인 실시예 1 내지 9의 연소탄 조성물을 이용하여 인공강우 실험을 한 경우 고염대기 환경에서도 매우 우수한 인공강우 형성 정도를 나타냄을 확인할 수 있다.
실험 4 - [고염대기 환경에서의 인공강우 형성 시간측정]
상기 실험 3에서 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 4의 연소탄 조성물이 표 3에 기재된 물을 형성함으로써 실험초기에 형성된 안개를 모두 소산시키는 데 소요된 시간을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
| 구분 | 물이 형성되는데 소요된 시간(초) |
| 실시예 1 | 148 |
| 실시예 2 | 136 |
| 실시예 3 | 123 |
| 실시예 4 | 111 |
| 실시예 5 | 108 |
| 실시예 6 | 92 |
| 실시예 7 | 76 |
| 실시예 8 | 65 |
| 실시예 9 | 58 |
| 비교예 1 | 178 |
| 비교예 2 | 185 |
| 비교예 3 | 179 |
| 비교예 4 | 188 |
상기 표 4의 결과를 살펴보면, 실시예 1 내지 9의 경우 비교예 1 내지 4에 비하여 안개소산에 소요되는 시간이 훨씬 짧다는 점을 확인할 수 있다.
Claims (5)
- 하기 화학식 1의 니트로셀룰로오스; 및
[화학식 1]
C6H8(ONO2)2O2
중탄산소다;를 포함하는 NC를 사용한 기상조절 연소탄 조성물. - 청구항 1에 있어서,
마그네슘 및 염화칼슘을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 NC를 사용한 기상조절 연소탄 조성물. - 청구항 1에 있어서,
테프론(Polytetrafluoroethylene, PTFE)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 NC를 사용한 기상조절 연소탄 조성물. - 청구항 1에 있어서,
에폭시레진(C21H25ClO5)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 NC를 사용한 기상조절 연소탄 조성물. - 청구항 1에 있어서,
디페닐아민(C12H11N)을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 NC를 사용한 기상조절 연소탄 조성물.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220072099A KR20230171657A (ko) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | Nc를 사용한 기상조절 연소탄 조성물 |
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| KR1020220072099A KR20230171657A (ko) | 2022-06-14 | 2022-06-14 | Nc를 사용한 기상조절 연소탄 조성물 |
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|---|---|
| KR20230171657A true KR20230171657A (ko) | 2023-12-21 |
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ID=89320949
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101348115B1 (ko) | 2013-02-15 | 2014-01-08 | (주)지비엠 아이엔씨 | 기상조절용 연소탄 조성물, 및 이를 이용한 냉구름 소산방법 |
-
2022
- 2022-06-14 KR KR1020220072099A patent/KR20230171657A/ko unknown
Patent Citations (1)
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