신관 (장치)

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1. 개요

뇌관은 2차 및 3차 폭약을 안전하게 폭발시키기 위해 사용되는 장치이다. 1745년 전기 스파크를 이용한 흑색 화약 점화 시연을 시작으로, 1860년대 알프레드 노벨에 의해 뇌홍을 사용한 뇌관이 개발되면서 폭발의 안전성이 향상되었다. 뇌관은 점화 방식, 사용 목적, 구조 등에 따라 다양한 종류로 나뉘며, 일반 뇌관, 비전기식 뇌관, 전기 뇌관 등이 있다. 전기 뇌관은 절연형, 방전형, 순발형, 지연형 등으로 세분화되며, 특히 폭발 브리지와이어 기폭 장치(EBW)와 슬래퍼 기폭식 뇌관(EFI)은 안전성이 높은 현대적인 기술이다. 뇌관은 폭발물의 안전한 취급을 위해 개발되었지만, 여전히 취급에 주의가 필요하다.

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신관 - 뇌관
뇌관은 화약류를 점화하여 폭발이나 발사를 유도하는 발화 장치로, 캡록 시스템을 거쳐 다양한 탄약 점화 방식으로 발전해 왔으며, 현재는 센터파이어 방식이 군용 및 스포츠용 탄약에 널리 사용된다.
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인계철선은 지뢰나 폭발물의 기폭 범위를 넓히거나 작업 설비의 비상 정지를 위해 사용되는 철선이다.

신관 (장치)

2. 역사

뇌관의 개발은 폭발물의 안전성과 효율성을 높이기 위한 지속적인 기술 발전의 역사였다. 초기 정전기 스파크를 이용한 점화 시도에서 시작하여, 로버트 헤어의 열선 뇌관, 알프레드 노벨의 뇌홍을 활용한 기폭 방식 개선, 그리고 헨리 줄리어스 스미스와 페리 G. 가드너에 의한 현대적인 전기 뇌관의 발명으로 이어졌다. 이러한 과정을 통해 더 안전하고 신뢰성 높은 폭발물 점화 기술이 확립되었다.

2. 1. 초기 발전

1745년, 영국의 의사이자 약제사인 윌리엄 왓슨은 정전기의 마찰기에서 발생하는 전기 스파크가 흑색 화약을 점화할 수 있다는 것을 보여주었다. 이는 흑색 화약과 혼합된 가연성 물질을 점화하는 방식으로 시연되었다.^[5]

1750년, 필라델피아의 벤자민 프랭클린은 양쪽에 전선이 연결되고 끝이 솜으로 밀봉된 종이 튜브에 흑색 화약을 채워 넣은 상업용 뇌관을 만들었다. 두 전선은 서로 가까이 있었지만 닿지는 않았으며, 두 전선 사이에 큰 전기 스파크 방전이 발생하면 뇌관이 작동하는 방식이었다.^[6]

1832년, 미국의 화학자 로버트 헤어는 열선 뇌관을 개발했다. 이와 유사한 시도는 이탈리아의 볼타와 카발로가 먼저 시도한 바 있다.^[7] 헤어는 주석 튜브 안에 화약 덩어리를 넣고 여러 가닥의 전선을 통과시켜 뇌관을 만들었다. 그는 여러 가닥 전선 중 가는 가닥 하나만 남기고 모두 잘라내어, 이 가는 가닥이 열을 전달하는 다리 역할을 하도록 했다. 큰 배터리(헤어는 이를 "폭발기" 또는 "열량계"라고 불렀다)에서 강한 전류가 가는 가닥을 통과하면, 가닥이 뜨거워져 백열 상태가 되면서 화약 덩어리에 불을 붙였다.^[8]^[9]

1863년, 알프레드 노벨은 니트로글리세린이 뇌관만으로는 폭발하지 않지만, 뇌관으로 점화된 소량의 화약 폭발로는 폭발시킬 수 있다는 사실을 발견했다.^[10] 1년 안에 그는 뇌관의 화약 덩어리에 뇌홍을 첨가했고, 1867년에는 뇌관으로 점화되는 작은 구리 뇌홍 캡슐을 사용하여 니트로글리세린을 폭발시키는 데 성공했다.^[11]

1868년, 보스턴의 헨리 줄리어스 스미스는 스파크 갭 점화기와 뇌홍을 결합한 뇌관을 선보였는데, 이는 다이너마이트를 폭발시킬 수 있는 최초의 전기 뇌관이었다.^[12]

1875년에 스미스, 그리고 1887년에는 매사추세츠 노스 애덤스의 페리 G. 가드너가 열선 뇌관과 뇌홍 폭약을 결합한 전기 뇌관을 개발했다.^[13]^[14]^[15] 이것들이 최초의 현대적인 형태의 뇌관으로 여겨진다. 현대의 뇌관은 다른 종류의 폭발물을 사용하고 1차 및 2차 폭발물 덩어리를 분리하지만, 기본적인 구조는 가드너와 스미스의 뇌관과 매우 유사하다.

스미스는 또한 뇌관 점화를 위한 최초의 실용적인 휴대용 전원 공급 장치인 발파기를 발명했다. 이는 고전압 마그네토 방식으로, 아래로 밀어 넣는 T자형 손잡이로 구동되는 랙 앤 피니언 장치를 사용했다.^[16]

전기 성냥 뇌관은 1900년대 초 독일에서 개발되었으며, ICI 인터내셔널이 아틀라스 파우더 회사를 인수한 1950년대에 미국으로 전파되었다. 이 성냥 뇌관은 이후 세계적으로 가장 널리 사용되는 뇌관 유형이 되었다.

2. 2. 현대 뇌관의 등장

1868년, 보스턴의 헨리 줄리어스 스미스는 스파크 갭 점화기와 뇌홍을 결합한 뇌관을 도입했는데, 이는 다이너마이트를 폭발시킬 수 있는 최초의 전기 뇌관이었다.^[12]

1875년 스미스와 1887년 매사추세츠 노스 애덤스의 페리 G. 가드너는 열선 뇌관과 뇌홍 폭약을 결합한 전기 뇌관을 개발했다.^[13]^[14]^[15] 이것들은 최초의 현대적인 유형의 뇌관으로 평가받는다. 오늘날 사용되는 현대 뇌관은 다른 종류의 폭발물을 사용하고 1차 및 2차 폭발물을 분리하기도 하지만, 기본적인 구조는 가드너와 스미스가 개발한 뇌관과 매우 유사하다.

스미스는 또한 최초로 실용적인 뇌관 점화를 위한 휴대용 전원 공급 장치를 발명했다. 이 장치는 고전압 마그네토 방식으로, T자형 손잡이를 아래로 밀어 넣으면 랙 앤 피니언 장치가 작동하여 전기를 발생시켰다.^[16]

전기 성냥 뇌관은 1900년대 초 독일에서 개발되었으며, ICI 인터내셔널이 아틀라스 파우더(Atlas Powder) 회사를 인수한 1950년대에 미국으로 확산되었다. 이후 이 성냥 뇌관은 세계적으로 가장 널리 사용되는 뇌관 유형이 되었다.

3. 목적

뇌관과 같은 신관의 필요성은 더 안전한 2차 폭약 및 3차 폭약의 개발에서 비롯되었다. 2차 및 3차 폭약은 일반적으로 뇌관에서 시작하는 폭발열에 의해 점화된다. 안전을 위해 뇌관과 주 폭발 장치는 일반적으로 사용 직전에만 연결된다.

4. 설계

기폭 장치는 일반적으로 세 단계로 구성된 장치로 설계된다.

1. 첫 번째 단계에서는 점화 수단(화재, 전기 등)이 에너지를 제공한다.

2. 두 번째 단계에서는 이 에너지로 쉽게 점화되는 1차 폭약이 폭발한다.

3. 마지막으로, 1차 폭약의 폭발력이 '베이스' 또는 '출력' 폭약으로 불리는 더 강력한 2차 폭약을 점화시켜 주 폭발 장치를 작동시킨다.

안전성을 높이기 위해 1차 폭약 대신 충격에 덜 민감한 물질을 사용하는 비 1차 폭약 기폭 장치(NPED) 설계도 존재한다.^[17]

기폭 장치는 폭발물 취급의 안전성을 높이지만, 그 자체로도 소량의 폭발물을 포함하고 있어 위험할 수 있다. 작은 크기 때문에 위험성을 간과하기 쉬우므로, 전문가가 아닌 이상 취급에 각별한 주의가 필요하다.

4. 1. 점화 단계

점화 수단(화재, 전기 등)이 활성화되어 1차 폭약을 점화시키기에 충분한 에너지(열 또는 기계적 충격)를 제공하는 단계이다.

4. 2. 1차 폭약

기폭 장치에서 1차 폭약은 점화 수단으로부터 에너지를 받아 폭발하는, 쉽게 점화되는 물질이다. 이 폭발은 다음 단계인 2차 폭약을 점화시키는 역할을 한다.

일반적으로 사용되는 1차 폭약으로는 아지드화 납, 스티프네이트 납, 테트릴, DDNP 등이 있다. 초기에는 풀민산은이 사용되었으나, 현재는 더 안전하고 저렴한 물질들로 대체되었다. 아지드화 은도 사용될 수 있지만, 가격이 비싸 거의 사용되지 않는다.

최근에는 안전성을 높이기 위해 1차 폭약 대신, 충격파를 전달하는 가연성 혼합물을 사용하는 비 1차 폭약 기폭 장치(NPED)도 개발되었다. NPED는 충격에 의한 우발적 폭발 위험이 적고, 유해한 납 성분을 사용하지 않는 장점이 있다.^[17]

4. 3. 2차 폭약

기폭 장치의 세 번째 단계는 1차 폭약과 직접 접촉하는 더 강력한 2차 폭약이다. 이는 '베이스' 또는 '출력' 폭약이라고도 불리며, 소량이 사용되어 기폭 장치 케이싱을 통해 폭발을 전달하고 주 폭발 장치를 활성화하는 역할을 한다.

군사용 기폭 장치에서는 주로 TNT나 테트릴이 2차 폭약으로 사용되며, 상업용 기폭 장치에서는 PETN이 주로 쓰인다.

한편, 1차 폭약 대신 가연성이지만 비폭발성 혼합물을 사용하여 충격파를 2차 폭약으로 전달하는 비 1차 폭약 기폭 장치(NPED, Non-Primary Explosive Detonator)도 있다. NPED는 충격에 의한 우발적 폭발 위험이 적고, 납을 사용하지 않아 안전성을 높인 방식이다.^[17]

5. 종류

뇌관은 점화 방식, 지연 시간, 사용 목적 등에 따라 다양한 종류로 나뉜다. 각기 다른 환경과 요구 조건에 맞춰 적합한 뇌관을 선택하는 것이 중요하다.

가장 기본적인 형태는 일반 뇌관으로, 안전 퓨즈 등을 이용해 점화하며 주로 시간 제약이 없는 폭발물 처리에 사용된다.
전기 뇌관은 전기 신호를 이용해 기폭하는 방식이며, 지연 시간에 따라 즉시 폭발하는 순간 전기 뇌관(IED), 밀리초 단위의 단기 지연 뇌관(SPD), 초 단위의 장기 지연 뇌관(LPD)으로 구분된다. 핵무기와 같이 극도의 정밀성이 요구될 때는 폭발 브리지와이어 뇌관이나 슬래퍼 뇌관 같은 특수 전기 뇌관이 사용된다.
비전기 뇌관은 충격파 튜브를 이용하여 발파 신호를 전달함으로써 전기적 위험을 줄인 방식으로, 주로 건물 해체나 광산, 채석장에서의 암석 발파 등에 활용된다. 이 방식은 1960년대 스웨덴에서 개발되어 1970년대에 상용화되었다.
전자 뇌관은 마이크로칩을 내장하여 밀리초 또는 그 이하 단위까지 지연 시간을 정밀하게 프로그래밍할 수 있어, 민간 광업이나 건설 현장에서 정교한 발파 작업에 쓰인다. 최근에는 암호화된 전파 신호를 이용하는 무선 전자 뇌관도 등장하여^[18] 작업 안전성과 효율성을 높이고 있다.

이 외에도 총이나 포에 사용되는 총용 뇌관, 철도 신호 등에 쓰이는 신호 뇌관 등 특수한 목적의 뇌관들이 있다.

5. 1. 일반 뇌관 (도화선 뇌관)

일반적인 뇌관, 특히 도화선 뇌관(Blasting cap)은 가장 오래되고 단순한 형태의 뇌관으로, 점화 기반 폭발물의 한 형태이다.^[26] 이는 안전 퓨즈나 도화선의 화염을 이용하여 점화시키고 기폭하는 방식으로 작동한다.^[26] 구조적으로는 한쪽 끝이 막힌 금속 원통 형태이며, 열려 있는 끝 부분부터 안쪽으로 퓨즈를 삽입하여 압착하는 빈 공간, 화공 점화 혼합물, 1차 폭약, 그리고 주 기폭용 폭약 순서로 채워져 있다.

주로 상업적인 용도로 사용되었으나, 최근에는 전기 뇌관의 사용이 보편화되면서 그 사용 빈도가 줄어들고 있다.^[26] 하지만 시간 제약이 없는 폭발 작업, 예를 들어 일반 탄약 처리와 같은 군사 작전이나 특정 환경에서는 여전히 사용된다. 도화선 뇌관의 장점 중 하나는 특정 유형의 전자기 간섭에 대해 상대적으로 안전하다는 점이며, 퓨즈가 타들어가는 시간 동안 자연스럽게 시간 지연 효과를 얻을 수 있다는 점이다.

사용 시에는 퓨즈를 삽입한 후 뇌관의 기저부를 압착하여 고정해야 하는데, 이 과정에서 압착 도구가 폭약에 너무 가까이 위치하면 1차 폭약이 의도치 않게 폭발할 수 있는 위험이 따른다. 특히, 치아를 이용해 뇌관을 압착하는 것은 매우 위험한 행위로, 심각한 구강 부상을 초래할 수 있다.

일본의 화약류 단속법에서는 공업용 뇌관을 1호부터 10호까지 구분하고 있으며, 번호가 작을수록 민감도가 높고 클수록 위력이 강하다. 일본에서는 주로 도화선이 부착된 6호 뇌관이 사용된다.^[26] 일반 뇌관에 사용되는 대표적인 화합물로는 아자이드화 납 [Pb(N₃)₂], 아자이드화 은 [AgN₃], 풀민산 수은 [Hg(ONC)₂] 등이 있다. 예를 들어, 8호 테스트 발파 캡은 2그램의 80% 풀민산 수은과 20% 염소산 칼륨 혼합물, 또는 이와 동등한 위력을 내는 0.40-0.45그램의 PETN 기본 장약을 포함한다.미국 연방 규정 27 CFR § 555.11 정의

5. 2. 비전기식 뇌관

비전기식 뇌관은 충격파 튜브 뇌관으로, 주로 건물 해체나 광산, 채석장에서의 암석 발파에 사용된다.^[18] 전기 와이어 대신 속이 빈 플라스틱 튜브를 통해 발사 신호를 전달하는 방식이다. 이 튜브는 작은 직경의 3층 플라스틱으로 만들어졌으며, 가장 안쪽 벽에는 반응성 폭발성 화합물이 코팅되어 있다. 점화 시 이 화합물이 먼지 폭발과 유사한 저에너지 신호를 발생시키며, 이 신호는 튜브 외부에는 거의 영향을 주지 않으면서 튜브 길이를 따라 약 2,000 m/s의 속도로 전파된다.

이 방식의 가장 큰 장점은 전기 뇌관과 달리 낙뢰나 정전기와 같은 미세 전류로 인한 폭발 위험이 없다는 점이다. 비전기식 뇌관은 1960년대와 1970년대에 스웨덴 회사인 니트로 노벨(Nitro Nobel)에 의해 발명되었으며, 1973년에 해체 시장에 처음 도입되었다.

일반적으로 고가이며 대규모 시스템으로 구성되기 때문에, 주로 터널 공사나 대규모 광산에서 사용된다.

5. 3. 전기 뇌관

전기 뇌관(electric detonator^eng)은 절연성 수지로 밀봉된 관 내부에 전기적 자극에 민감한 기폭약을 넣어, 전기 신호를 통해 점화시키는 방식의 뇌관이다.^[27]

전기 뇌관은 크게 세 가지 종류로 나눌 수 있다. 전류가 통하면 즉시 폭발하는 순간 전기 뇌관(IED), 밀리초(ms) 단위의 짧은 지연 시간을 갖는 단기 지연 뇌관(SPD), 그리고 초(s) 단위의 긴 지연 시간을 갖는 장기 지연 뇌관(LPD)이 있다. 이러한 지연 시간은 여러 지점에서 폭발 시점을 조절해야 할 때 유용하게 사용된다.

특히 핵무기의 임플로전(내폭) 장치와 같이 나노초(ns) 수준의 극도로 높은 정밀도가 요구되는 경우에는 폭발 브리지와이어 뇌관(EBW)이 사용된다. EBW는 전기 방전을 이용해 얇은 금속선을 순간적으로 증발시켜 발생하는 충격파로 기폭한다. 이와 유사하게, 전기적으로 폭발시킨 와이어나 포일로 얇은 판('슬래퍼')을 가속시켜 충격을 전달하는 슬래퍼 뇌관도 개발되어 일부 현대 무기 체계나 광산 작업 등에서 활용되고 있다. 또한 레이저를 이용해 기폭시키는 방식도 연구되고 있다.

일본의 경우 화약류 단속법에 따라 공업용, 전기용, 총용, 신호용 뇌관이 규정되어 있으며, 전기 뇌관에 대한 JIS K4806 표준이 존재한다.^[26] 전기 뇌관은 구조와 기능에 따라 절연형, 방전형(내정전기), 순발, 단발(지연), 전자식 지연, 지진 탐광용, 내열 뇌관 등으로 더 세분화될 수 있다.

5. 3. 1. 절연형 전기 뇌관

기폭 전교선의 발열로 기폭약 내를 점화한다. 정전기에 의한 발화 사고가 일어나기 쉽다.

5. 3. 2. 방전형 전기 뇌관 (내정전기 뇌관)

절연과 방전 기능을 복합적으로 갖춘 형태의 전기 뇌관이다. 일반적인 정전기와 같은 약한 전류로는 발화하기 어려운 점화구를 사용하여 안전성을 높였다. 의도된 전기 신호가 점화구에 전달되면, 점화구가 먼저 발화하고 이어서 간접적으로 기폭약을 점화시키는 방식으로 작동한다.

이 방식은 정전기로 인한 오발 사고 가능성을 줄여주지만, 낙뢰나 강한 전류에서 발생하는 유도 전류, 누설 전류 등에는 여전히 취약할 수 있으므로 사용 시 주의가 필요하다.

5. 3. 3. 순발 전기 뇌관

순발 전기 뇌관은 전기 뇌관의 한 종류로, 전류가 통하면 거의 동시에 지연 시간 없이 기폭하는 특징을 가진다.^[28] 이는 점화부와 기폭약 사이에 연시약을 넣어 통전 후 일정 시간 지연되어 기폭하는 단발 전기 뇌관과는 구별된다.

5. 3. 4. 단발 전기 뇌관

단발 전기 뇌관은 점화부와 기폭약 사이에 연시약(지연제)을 넣어, 전기가 통하면 일정 시간이 지난 후에 기폭되는 전기 뇌관이다.^[28] JIS 규격에 따르면, 지연 시간에 따라 0.25초에서 2.3초 사이의 DS(데시세컨드) 규격과 25밀리초에서 300밀리초 사이의 MS(밀리세컨드) 규격 제품이 있으며, 각각 2단에서 10단까지 단계별로 나뉜다.^[28] 이러한 다양한 지연 시간은 여러 지점을 순차적으로 발파해야 할 때, 각 지점의 폭발 타이밍을 정밀하게 조절하기 위해 여러 단계의 뇌관을 조합하여 사용한다.^[28]

5. 3. 5. 전자식 지연 뇌관

전자식 지연 뇌관은 전기 뇌관에 콘덴서와 전자 타이머를 추가로 밀봉한 구조이다. 이를 통해 매우 정밀한 발파가 가능하다.^[28]

민간 광업, 채석, 건설 산업 등 다양한 발파 응용 분야에서 전자 뇌관은 지연 시간에 대한 높은 정밀도를 제공한다. 이는 정확하고 일관된 발파 결과를 생성하는 데 필요한 정밀한 제어를 제공한다. 전자 뇌관은 전용 프로그래밍 장치를 사용하여 밀리초(ms) 또는 그보다 더 짧은 서브밀리초 단위로 지연 시간을 프로그래밍할 수 있다.

최근에는 무선 전자 뇌관이 민간 광업 시장에 출시되기 시작했다.^[18] 이 뇌관들은 암호화된 전파 신호를 이용하여 각 뇌관에 정확한 시간에 발파 신호를 전달한다. 현재는 비용이 높은 편이지만, 무선 뇌관을 사용하면 여러 발파 지점을 한 번에 장전한 후, 작업자를 위험에 노출시키지 않고 순차적으로 발파할 수 있어 새로운 채굴 기술의 발전을 가능하게 할 것으로 기대된다.

5. 3. 6. 지진 탐광용 전기 뇌관

폭발을 통해 인공 지진을 발생시키는 데 사용되는 전기 뇌관이다. 인공 지진 발생 시점부터 지진파가 전달되는 시간을 정밀하게 측정해야 하므로, 기폭 시간을 전기적으로 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 이를 위해 통전부터 기폭까지 걸리는 시간이 0.1밀리초 이하가 되도록 설계되었다.

5. 3. 7. 내열 전기 뇌관

고온의 장소에서도 사용할 수 있도록 설계된 전기 뇌관이다.^[27]^[28] 150°C에서 3시간 이상의 내열 성능을 가진다.

5. 3. 8. 기폭 전교선형 뇌관 (EBW)

기폭 전교선형 뇌관(Exploding-Bridgewire Detonator, '''EBW''')은 핵무기 개발을 위한 맨해튼 계획의 일환으로 1940년대에 폭축 렌즈용 뇌관으로 개발되었다.^[19] 개발 목표는 매우 빠르고 예측 가능하게 작동하는 뇌관을 생산하는 것이었다.^[19] 기존의 전기 뇌관이 통전 후 기폭까지 수백 밀리초가 걸리는 반면, EBW는 2~3밀리초 만에 기폭하여 훨씬 빠른 반응 속도를 가진다.

EBW는 더 높은 전압의 전기 방전과 매우 얇은 브리지와이어(길이 1mm, 직경 0.04mm)를 사용한다.^[19] 높은 전류가 와이어를 매우 빠르게 가열하면, 와이어 자체가 전기 저항으로 인해 증발하며 폭발한다.^[20] 이 전기적으로 발생한 충격파는 저밀도 개시 폭약(주로 PETN)을 폭발시키고, 이어서 고밀도 2차 폭약(주로 RDX 또는 HMX)을 폭발시키는 연쇄 반응을 일으킨다.^[21]

EBW 뇌관은 매우 빠르게 작동할 뿐만 아니라, 미약한 정전기나 다른 원치 않는 전류에 대해 기존 뇌관보다 훨씬 안전하다는 장점이 있다. 충분한 전류가 흐르더라도 브리지와이어를 녹일 수는 있지만, 정해진 고전압, 고전류의 전하가 통과하지 않으면 개시 폭약을 폭발시킬 수 없다.^[19] 이러한 특성 때문에 EBW 뇌관은 핵무기 외에도 전파 신호나 정전기 등으로 인한 사고 위험이 있는 여러 민간 산업 분야에서도 사용된다.^[19]

5. 3. 9. 슬래퍼 기폭식 뇌관 (EFI)

슬래퍼 기폭 장치는 폭발 포일 개시 장치(Exploding Foil Initiator|EFI^eng)라고도 하며, 기폭 전교선형 뇌관(EBW)을 개선한 형태이다.^[22]^[23] 슬래퍼 기폭식 뇌관은 기폭 전교선형 뇌관의 발전형으로 볼 수 있다.

기폭 전교선형 뇌관이 금속 와이어의 폭발적인 증발로 발생하는 충격파를 이용하는 것과 달리, 슬래퍼 기폭식 뇌관은 금속 박막(포일)의 전기적 폭발로 발생하는 플라스마를 이용한다. 이 플라스마는 '슬래퍼'라고 불리는 PET 필름이나 캡톤 같은 절연 재료로 만들어진 작은 원반 또는 또 다른 얇은 금속 박막을 고속으로 밀어낸다. 이 '슬래퍼'가 원형 구멍을 통과하여 반대편에 있는 고밀도 2차 폭약 펠릿에 충돌하면서 발생하는 충격파로 폭약을 기폭시킨다.^[24]

슬래퍼 기폭 장치는 기폭 전교선형 뇌관 설계에 사용되는 저밀도 개시 폭약을 사용하지 않는다. 기폭을 위해서는 기폭 전교선형 뇌관보다 훨씬 더 큰 에너지 밀도가 필요하지만, 이 때문에 정전기 등 우발적인 전류에 의한 오작동 위험이 낮아 본질적으로 더 안전하다.^[22] 또한, 입력된 전기 에너지에서 슬래퍼의 운동 에너지로 변환되는 효율이 20~40%로 높아, 기폭에 필요한 전원 장치를 더 작게 만들 수 있다는 장점이 있다.

5. 4. 총용 뇌관

총이나 포의 실탄, 혹은 실탄화되지 않은 화기의 점화에 사용된다. 주로 공이의 타격에 의해 발화하는 격발식이다.

격발식 총용 뇌관은 외부로부터 타격이 가해지면 뇌관의 본체(뇌관체)와 내부에 장착된 발화금 사이에서 폭발 화약이 압축되어 발화한다. 이 화염이 장약(발사약)에 점화되어 탄환이 발사된다. 발화금을 동반하지 않는 형태도 있다.

영어에서는 탄환용 뇌관을 percussion cap|퍼커션 캡^eng이라고 부르며 일반 뇌관과 구별하고 있다.

5. 5. 신호 뇌관

폭음을 발생시켜 위험을 알리는 데 사용한다. 철도에서는 긴급하게 열차를 정지시키기 위한 신호(발뢰 신호)로 사용되었다. 신호 뇌관을 레일에 설치하고, 바퀴로 밟아 폭음을 울려 열차에 위험을 알리는 방식으로 작동하며, 신호 연통과 함께 사용되기도 한다.

5. 6. 기타 뇌관

경기용 지뢰관은 JIS K4853에 규격이 있으며, 스타터 피스톨에 사용된다. 이는 종이 화약과 관련이 깊다.

참조

_[1] 웹사이트 Definition of DETONATOR https://www.merriam-[...] 2024-08-10
_[2] 웹사이트 Overview of Explosive Initiators https://apps.dtic.mi[...] 2024-08-09
_[3] 보고서 PETN Exploding Bridgewire (EBW) Detonators: A Review https://www.osti.gov[...] Los Alamos National Laboratory (LANL), Los Alamos, NM (United States) 2020-09-18
_[4] 서적 Explosives Engineering Wiley 1996
_[5] 학술지 Experiments and observations tending to illustrate the nature and properties of electricity https://www.biodiver[...] 1744
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_[7] 웹사이트 Standing Well Back - Home - Inventing detonators http://www.standingw[...] 2012-11-18
_[8] 간행물 Application of galvanism to the blasting of rocks, https://books.google[...] 1832
_[9] 문서 A memoir on some new modifications of galvanic apparatus, with observations in support of his new theory of galvanism, https://www.biodiver[...] 1821
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_[12] 특허 Improvement in electric fuses, http://pdfpiw.uspto.[...] 1868-06-23
_[13] 서적 Explosives Engineering Wiley-VHC 1996
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