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본 연구에서는 외부 위협탄 가운데 성형작약탄에 의한 전투시스템의 순간화재에 대한 취약성 분석기법을 개발할 목적으로 성형작약탄이 장갑을 관통하여 가상의 전투시스템 내부의 연료탱크에 충격을 가했을 때, 순간화재의 발생 가능성에 대한 전산해석을 수행하였다.
연료는 휘발유, 경유, 등유를 대상으로 선정하였으며, 성형작약탄은 type A(관통력 800 mm급)와 type B(관통력 300 mm급)를 대상으로 선정하였다. 전산해석 프로그램은 Autodyn을 이용하였으며, 모델방정식은 Shock model을 비교·분석하였다. 해석 프로그램은 Autodyn 프로그램을 사용하였고, Shock model을 적용하여 Lagrange process와 Euler Solver를 사용해서 1~2㎜ 간격의 계산격자로 계산을 수행한 결과, 평균 4시간 정도(CPU：Intel Core2 Duo, Quad 2.93GHz, RAM：1.75GB)가 소요되었다.
순간화재 발생에 대한 확률계산은 각 연료의 인화점을 기준으로 장갑을 관통한 탄두가 연료와 접촉하는 순간의 온도를 비교하여 판단하였다. 이와 같은 연구 결과는 성형작약탄에 의한 전투시스템의 취약성을 분석하는 화재 취약성 확률 계산의 기법으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
장갑의 두께별 관통된 탄두로부터 연료로의 열전달에 따른 온도값들을 이용하여 연료의 인화점과 비교하여 순간화재의 발생 가능성을 고찰한 결과, type A의 경우에는 모든 연료들에 대해서 인화점보다 온도가 높기 때문에 순간화재가 발생할 것으로 예측되며, type B의 경우에는 휘발유에 대해서만 인화점보다 높기 때문에 순간화재가 발생할 수 있지만 다른 두 가지 연료에 대해서는 인화점 대비 온도가 높지 않기 때문에 순간화재의 발생 가능성이 낮은 것으로 판단된다.
