화약

Gunpowder
기타 용도는 화약(동음이의)을 참조하십시오.
입마개 적재 화기 조립식 화약
미국 남북전쟁 재현자들의 검은 가루를 이용한 발리 사격
플래시 팬 스타터 디스펜서

화약은 현대의 무연 분말과 구별하기 위해 흔히 흑색 분말이라고도 알려져 있으며, 가장 초기의 알려진 화학 폭발물입니다. 유황, 탄소(숯 형태), 질산칼륨(소금피터)의 혼합물로 구성되어 있습니다. 황과 탄소는 연료 역할을 하고 솔트페터는 산화제 역할을 합니다.[1][2] 화약은 채석, 채굴, 파이프라인, 터널 [3]및 도로에서 폭발물의 발파제로 사용되는 것을 포함하여 화기, 포병, 로켓 및 불꽃 기술의 추진제로 널리 사용되었습니다.

화약은 상대적으로 분해 속도가 느리고 결과적으로 브리스런스가 낮아 폭발성이 낮은 것으로 분류됩니다. 낮은 폭발물은 화염을 제거하는 반면, 높은 폭발물은 폭발하여 초음속 충격파를 생성합니다. 발사체 뒤에 포장된 화약의 점화는 총구에서 나오는 총을 빠른 속도로 강제로 발사할 수 있는 충분한 압력을 발생시키지만 일반적으로 총신을 파열시킬 수 있는 충분한 힘은 발생하지 않습니다. 따라서 좋은 추진제를 만들지만 낮은 수율의 폭발력으로 바위나 요새를 부수기에는 적합하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 최초의 고폭약이 사용된 19세기 후반까지 융합 포탄을 채우는 데 널리 사용되었습니다(광업 및 토목 프로젝트에 사용됨).

화약은 중국의 4대 발명품 중 하나입니다.[4] 원래 도교들이 약용으로 개발한 것으로 서기 904년경 처음으로 전쟁에 사용되었습니다.[5] 무기에 사용되는 것은 무연 분말이 이를 대체하기 때문에 감소했으며, 다이너마이트와 질산암모늄/연료유와 같은 새로운 대안에 비해 상대적으로 비효율적이기 때문에 더 이상 산업용으로 사용되지 않습니다.[6]

영향

화약은 폭발력이 낮은 폭발물입니다. 폭발하지 않고 오히려 화염을 제거합니다(빠르게 연소됩니다). 이는 총이 산산조각 나 작업자에게 잠재적인 피해를 줄 수 있는 충격을 원하지 않는 추진제 장치의 장점이지만, 폭발을 원하는 경우에는 단점입니다. 이 경우 추진제(그리고 가장 중요한 것은 연소에 의해 생성되는 가스)가 제한되어야 합니다. 자체 산화제를 함유하고 있고 추가적으로 압력 하에서 더 빨리 연소되기 때문에, 그것의 연소는 포탄, 수류탄 또는 즉흥적인 "파이프 폭탄" 또는 "압력 조리기" 케이스와 같은 용기를 터뜨려 파편을 형성할 수 있습니다.

채석에서는 일반적으로 암석을 부수기 위해 고폭약이 선호됩니다. 그러나 화약은 양돌성이 낮기 때문에 골절이 적고 다른 폭발물에 비해 사용 가능한 돌이 많아 깨지기 쉬운 [7]슬레이트나 화강암, 대리석과 같은 기념비적인 돌을 발파하는 데 유용합니다. 화약은 블랭크 라운드, 신호 플레어, 버스트 전하 및 구조 라인 발사에 매우 적합합니다. 그것은 또한 포탄을 들어올리기 위한 불꽃놀이, 연료로서의 로켓, 그리고 특정한 특수 효과에 사용됩니다.

연소는 화약 질량의 절반 이하를 가스로 전환합니다. 대부분은 입자상 물질로 바뀝니다. 그 중 일부는 분출되고, 추진력을 낭비하고, 공기를 오염시키며, 일반적으로 성가신 것(군인의 지위를 부여하고, 시야를 방해하는 안개를 발생시키는 등)이 됩니다. 그 중 일부는 배럴 내부에 두꺼운 그을음 층으로 끝나게 되는데, 이는 후속 사격에 방해가 되고 자동 무기를 방해하는 원인이 되기도 합니다. 또한 이 잔류물은 흡습성을 가지며 공기에서 흡수된 수분이 추가되어 부식성 물질을 형성합니다. 그을음에는 산화칼륨 또는 수산화칼륨으로 변하는 산화나트륨 또는 연철 또는 강철 총통을 부식시키는 수산화나트륨이 포함되어 있습니다. 따라서 화약 암은 잔여물을 제거하기 위해 철저하고 정기적인 세척이 필요합니다.[8]

화약 부하는 가스로 작동하지 않는 한 현대 화기에 사용할 수 있습니다.[Footnote 1] 가장 호환되는 현대식 총은 긴 반동으로 작동하는 매끄러운 구멍이 있는 산탄총입니다. 배럴 및 보어와 같은 크롬 도금 필수 부품과 결합하여 이러한 요소는 오염 및 부식을 크게 줄여줍니다. 이러한 요소의 결합으로 산탄총을 더 쉽게 청소할 수 있습니다.[15]

역사

주요 기사: 화약의 역사
연대순 가이드는 화약 시대의 타임라인을 참조하십시오.
추가 정보: 화기의 역사
화약에 대한 가장 초기의 기록된 공식은 서기 1044년의 우징종야오에서 나온 것입니다.
2011년 10월 다카시마 난파선에서 발굴된 석기 폭탄은 몽골의 일본 침략(1274년–1281년) 시기의 것입니다.

중국

추가 정보: 우징종야오, 4대 발명품, 중국 발명품 목록, 헤이룽장성 손대포
후룽징에서 천둥폭탄을 발사하는 '하늘을 나는 번개탄'

중국에서 화약으로 간주될 수 있는 것에 대한 최초의 확인된 언급은 당나라 때인 서기 9세기에 일어났고, 처음에는 808년에 태상성자진단미주에(太上聖祖金丹秘訣)에 포함된 공식에서, 그리고 그 후 약 50년 후에 Zhenyuan miaodao yaolüe(真元妙道要略)로 알려진 도교 텍스트에서 발견되었습니다. 타이상 성주 진단 미주에는 황 6부에서 염 6부로 구성된 포뮬러부터 생초 1부까지 언급되어 있습니다.[16] Zhenyuan miaodao yaolüe에 따르면, "어떤 사람들은 유황, 진짜 갈과 소금쟁이를 꿀과 함께 데웠다; 연기와 불꽃이 일어나서, 그들의 손과 얼굴이 불에 탔고, 심지어 그들이 일하던 집 전체가 불에 탔습니다"[17]라고 합니다. 이 도교 문헌들에 근거하여, 중국 연금술사들에 의한 화약의 발명은 생명의 영약을 만들고자 하는 실험의 우연한 부산물일 가능성이 높습니다.[18] 이 실험 의학의 기원은 중국어 이름 huoyao(중국어: 火药/火藥; pinyin: hu ǒ yao/suoy ɑʊ/)에 반영되어 있는데, 이는 "불약"을 의미합니다. 솔트페터는 서기 1세기 중반까지 중국인들에게 알려졌으며 주로 쓰촨성, 산시성, 산둥성에서 생산되었습니다.[20] 솔트페터와 유황이 다양한 의약품 조합에 사용된다는 강력한 증거가 있습니다.[21] 492년 날짜의 중국 연금술 문헌은 보라색 불꽃으로 탄 솔트페터에 주목하여 다른 무기염과 구별할 수 있는 실용적이고 신뢰할 수 있는 수단을 제공함으로써 연금술사들이 정제 기술을 평가하고 비교할 수 있게 하였으며, 솔트페터 정제에 대한 최초의 라틴어 설명은 1200년 이후로 거슬러 올라갑니다.[22]

화약의 최초의 화학식은 1040년에서 1044년 사이에 쩡공량에 의해 쓰여진 11세기 송나라 문헌인 우징종야오(군사고전에서 나온 완전한 필수품)에 등장합니다.[23] 우징종야오는 마늘과 꿀뿐만 아니라 석유 화학 물질을 포함한 다양한 혼합물에 대한 백과사전 참조를 제공합니다. 사이펀 원리를 이용한 불꽃 던지기 메커니즘과 불꽃놀이 및 로켓에 대한 느린 일치가 언급됩니다. 이 책의 혼합물 공식은 최대 50%의 염전을 함유하고 있습니다. 폭발을 일으키기에 충분하지 않고 대신 소각재를 생성합니다.[23] 본론은 송나라 조정 관료가 쓴 것으로 전쟁에 즉각적인 영향을 미쳤다는 증거는 거의 없습니다. 11세기 탕구트족과의 전쟁에 대한 연대기에는 그 사용에 대한 언급이 없으며, 그렇지 않으면 중국은 이 세기 동안 대부분 평화를 누렸습니다. 그러나, 이것은 적어도 10세기부터 이미 불화살에 사용되었습니다. 최초로 기록된 군사용으로 사용된 날짜는 904년으로, 발사체의 형태로 추정됩니다.[5] 그 후 몇 세기 동안 중국에서는 폭탄, 화환, 총과 같은 다양한 화약 무기가 등장했습니다.[24][25] 몽골의 일본 침략 기간인 1281년에 만들어진 일본 근해의 난파선에서 폭탄과 같은 폭발 무기들이 발견되었습니다.[26]

1083년에 송나라 조정은 그들의 수비대를 위해 수십만 개의 불화살을 생산하고 있었습니다.[27] 폭탄과 최초의 원포인 '화염 랜스'는 12세기에 유명해졌고, 진송 전쟁 때 송나라에 의해 사용되었습니다. 방화는 1132년 진나라에 대항한 송군에 의해 데안 공성전에서 처음 사용된 것으로 기록되었습니다.[28] 13세기 초에 진나라는 철갑탄을 사용했습니다.[29] 발사체는 화병에 추가되었고, 먼저 경화된 종이로 만든 다음 금속으로 재사용 가능한 화병 통이 개발되었습니다. 1257년에 몇몇 화병들이 여러 발의 총알을 발사했습니다.[30][31] 13세기 후반 금속 불 랜스는 '터'가 되었고, 원포는 공동 발사체(와드로 앉지 않고 추진체와 혼합)를 발사했으며, 늦어도 1287년에는 진정한 총, 즉 손대포가 되었습니다.[32]

중동

주요 기사: 중세 이슬람 세계의 발명품 목록과 중세 이슬람의 연금술과 화학

Iqtidar Alam Khan에 따르면 화약을 이슬람 세계에 도입한 것은 몽골을 침략한 것이었습니다.[33] 이슬람교도들은 1240년에서 1280년 사이에 화약에 대한 지식을 얻었으며, 그 무렵 시리아 하산 알 람마는 조리법, 염피터 정화 지침, 화약 성분 설명을 작성했습니다. 화약에 대한 지식이 중국에서 도착했다는 것은 알람마가 "중국 소식통으로부터 자신의 지식을 도출했다는 것을 암시하는 용어"를 사용하고 소금쟁이를 "중국 눈"(아랍어: ثلج الصين 탈즈 알 ṣīn)으로, 불꽃놀이를 "중국 꽃"으로, 로켓을 "중국 화살"로 언급한 것에서 암시됩니다. 그러나 알람마는 자신의 물질을 "아버지와 조상"의 것으로 돌렸기 때문에, 알하산은 화약이 "12세기 말 또는 13세기 초"에 의해 시리아와 이집트에 널리 퍼졌다고 주장합니다.[35] 페르시아에서 소금피터는 "중국 소금"(페르시아어로 نمک چینی어로 나막이흐 ī) 또는 "중국 소금 습지의 소금"(نمک شوره چینی 나막이슈라이흐 ī ī)으로 알려져 있었습니다.

하산 알 람마는 그의 텍스트 알 푸루시야와 알 마나십 알 하비야(군사마술과 기발한 전쟁장치의 책)에 107개의 화약 레시피를 포함시켰으며, 그 중 22개는 로켓을 위한 것입니다. 로켓용으로 이 22가지 구성 중 17가지(질산염 75%, 황 9.06%, 숯 15.94%)의 중앙값을 취하면, 현재 보고된 이상적인 조리법인 질산칼륨 75%, 황 10%, 숯 15%와 거의 동일합니다.[35] 이 글에는 퓨즈, 방화 폭탄, 나프타 냄비, 방화 랜스, 최초의 어뢰에 대한 그림과 설명도 언급되어 있습니다. 이 어뢰는 "스스로 움직이며 타는 달걀"이라고 불렸습니다.[40] 펠트를 사용하여 두 장의 철판을 함께 체결하고 조였습니다. 납작하게 다져진 배 모양의 그릇에는 화약, 금속 파일링, "좋은 혼합물", 막대 2개, 추진용 대형 로켓이 가득했습니다. 그림으로 판단했을 때, 그것은 분명히 물 위를 미끄러지듯 건너야 했습니다.[40][41][42] 방화 랜스는 1299년과 1303년에 무슬림과 몽골인 사이의 전투에서 사용되었습니다.[43]

알하산은 1260년 아인 잘루트 전투에서 맘루크족이 몽골군을 상대로 사용한 "역사상 최초의 대포"라고 주장하며, 폭발성 화약에 대한 이상적인 구성비를 거의 동일하게 사용했다고 주장합니다.[35] 다른 역사가들은 1204년에서 1324년 사이의 이슬람 총기 사용에 대한 주장에 대해 주의를 촉구합니다. 중세 후기 아랍 문헌이 화약, 나프타에 사용된 것과 같은 단어를 사용했기 때문입니다.[44][45]

이슬람 세계에서 대포에 대한 가장 초기의 문서 증거는 14세기 초의 아랍어 필사본에서 나온 것입니다.[46][47] 작가의 이름은 확실하지 않지만 1350년에 사망한 샴스 알 딘 무함마드였을지도 모릅니다.[40] 1320년경부터 1350년경까지 제작된 이 삽화는 화약 화살, 폭탄, 화관, 랜스 또는 원형 총과 같은 화약 무기를 보여줍니다.[42] 이 원고는 미드파라고 불리는 화약 무기의 한 종류를 설명하고 있는데, 이 무기는 화약을 사용하여 탄약통의 끝에서 발사체를 발사합니다.[48] 어떤 사람들은 이것을 대포라고 생각하지만 다른 사람들은 그렇지 않습니다. 14세기 초 아랍 문자에서 대포를 식별할 때 문제가 되는 것은 1342년부터 1352년까지 등장하는 미드파(midfa)라는 용어인데, 진짜 권총이나 폭탄이라고 증명할 수는 없습니다. 이슬람 세계에서 금속 통으로 된 대포에 대한 현대적인 설명은 1365년까지 일어나지 않습니다.[49] 니덤은 원래 형태에서 미드파라는 용어가 나프타 프로젝터(화염분사기)의 튜브 또는 실린더를 의미한다고 생각하며, 화약이 발명된 후에는 화환의 튜브를 의미했고, 결국 권총과 대포의 실린더에 적용되었다고 생각합니다.[50]

Paul E. J. Hammer에 따르면, 맘루크족은 1342년까지 대포를 확실히 사용했다고 합니다.[51] J. Lavin에 따르면 대포는 1343년 Algeciras 포위전에서 Moors에 의해 사용되었다고 합니다. 1365년에서 1376년 사이에 시바 알 딘 아부 알 아바스 알 칼카샨디는 쇠공을 발사하는 금속 대포를 묘사했습니다.[49]

머스킷은 1465년까지 오스만 제국에 등장했습니다.[52] 1598년, 중국 작가 자오 시젠은 터키의 머스킷이 유럽의 머스킷보다 더 우수하다고 묘사했습니다.[53] 중국 군사 서적 우페이치(Wu Pei Chih, 1621)는 나중에 당시 유럽이나 중국의 화기에 사용되지 않았던 랙 앤 피니언 메커니즘을 사용한 터키산 머스킷에 대해 설명했습니다.[54]

오스만 제국이 초기 공급망을 통해 국가가 통제한 화약 제조는 15세기에서 18세기 사이에 아나톨리아의 참나무에서 질산염, 황 및 고품질 숯을 얻는 데 크게 기여했습니다. 19세기 후반이 되어서야 터키 화약의 신디칼리스트 생산이 크게 줄어들었고, 이는 군사력의 쇠퇴와 맞물렸습니다.[55]

유럽

유럽 대포의 가장 초기 묘사인 "De Nobilitatibus Sapientii et Prudentiis Regum", Walter de Mileme, 1326.
델라피로테크니아, 1540

화약에 대한 서양의 최초의 설명은 1267년 영국 철학자 로저 베이컨이 쓴 Opus Majus and Opus Tertium이라고 불리는 글에 등장합니다.[56] 유럽 대륙에서 가장 오래된 쓰여진 요리법은 1280년에서 1300년 사이에 Liber Ignium, 즉 불의 책에 Marcus Graecus 또는 Mark the Greek라는 이름으로 기록되었습니다.[57]

어떤 소식통들은 몽골군이 1241년 모히 전투에서 유럽군에 대항하여 화약 무기를 배치했을 가능성을 언급합니다.[58][59][60] 케네스 워렌 체이스(Kenneth Warren Chase) 교수는 몽골인들이 유럽에 화약과 그와 관련된 무기를 도입한 것에 대해 공을 돌립니다.[61] 그러나 명확한 전파 경로는 없으며,[62] 몽골인들이 종종 가장 유력한 매개체로 지목되는 반면, 티모시 메이는 "몽골인들이 중국 이외의 지역에서 정기적으로 화약 무기를 사용했다는 구체적인 증거는 없다"고 지적합니다.[63] 메이는 또한 "그러나 몽골인들은 진나라, 송나라와의 전쟁과 일본의 침략에 화약을 사용했습니다."라고 말합니다.[63]

기록에 따르면 영국에서는 1346년 런던탑에서 화약이 만들어지고 있었고, 1461년 타워에 화약고가 존재했으며, 1515년에는 세 명의 킹의 화약 제조업자가 그곳에서 일했습니다.[64] 화약은 포트체스터와 같은 다른 왕성에서도 만들어지거나 보관되고 있었습니다.[65] 1641년 8월 왕실 특허가 폐지되면서 영국 남북전쟁(1642–1645)은 화약 산업의 확장으로 이어졌습니다.[64]

14세기 후반 유럽에서는 연소와 일관성을 향상시키기 위해 화약을 작은 덩어리로 말리는 관행인 코닝에 의해 화약이 개선되었습니다.[66] 이 시기에 유럽의 제조업체들도 정기적으로 솔트페터를 정제하기 시작했고, 탄산칼륨이 함유된 목재 재를 사용하여 똥술에서 칼슘을 침전시키고, 소의 피, 명반, 순무 조각을 사용하여 용액을 명확히 했습니다.[66]

르네상스 시대 동안, 이탈리아와 독일 뉘른베르크에서 불꽃놀이 사상을 가진 두 개의 유럽 학파가 등장했습니다.[67] 이탈리아에서 1480년에 태어난 바노시오 비링구치오는 산타바바라에서 이란 길드의 일원이었지만, 그가 알고 있는 모든 것을 모국어로 쓰여진 De la pirotechnia라는 제목의 책에 기록함으로써 비밀주의 전통을 깼습니다. 1540년 사후 출간되어 138년 동안 9판이 출간되었으며 1966년 MIT 출판사에 의해 재인쇄되기도 했습니다.[66]

17세기 중반까지 불꽃놀이는 유럽에서 전례 없는 규모로 오락용으로 사용되어 리조트와 공공 정원에서도 인기를 끌었습니다.[68] Deutliche Anweisung zur Feuerwerkerey(1748)의 출판으로 불꽃놀이를 만드는 방법은 "불꽃 만들기가 정확한 과학이 되었다"고 충분히 알려져 있고 잘 묘사되었습니다.[69] 1774년 루이 16세는 20세의 나이로 프랑스의 왕위에 올랐습니다. 프랑스가 화약을 자급자족할 수 없다는 것을 알게 된 후, 화약국이 설립되었고, 이를 이끌 변호사 앙투안 라부아지에가 임명되었습니다. 비록 부르주아 집안 출신이지만, 법학 학위를 받은 후 라부아지에는 왕실을 위해 세금을 징수하기 위해 설립된 회사에서 부유해졌습니다. 이것은 그가 취미로 실험적인 자연과학을 추구할 수 있게 해주었습니다.[70]

값싼 염전(영국의 지배하에 있는)에 접근하지 못한 채, 수백 년 동안 프랑스는 왕실의 영장이 있는 염전에 의존하여 아질산이 함유된 토양을 장악하고 소유자에게 보상 없이 야적장의 벽을 허물었습니다.[71] 이로 인해 농부, 부유층 또는 마을 전체가 페테르멘과 관련 관료들에게 뇌물을 주고 그들의 건물을 내버려두고 소금쟁이는 징수하지 않았습니다. 라부아지에는 솔트페터 생산량을 늘리기 위한 충돌 프로그램을 도입하고, 드로이드 드 푸유를 수정(및 나중에 제거)하고, 최상의 정제 및 분말 제조 방법을 연구하고, 관리 및 기록 보관을 확립했으며, 작품에 대한 민간 투자를 장려하는 가격 책정을 수립했습니다. 프로이센 스타일의 새로운 부패 작업에서 나온 솔트페터는 아직 생산되지 않았지만(공정에는 약 18개월이 소요됨), 프랑스는 불과 1년 만에 화약을 수출할 수 있게 되었습니다. 이 흑자의 주요 수혜자는 미국 혁명이었습니다. 비율과 분쇄 시간을 세심하게 테스트하고 조정함으로써 1788년까지 파리 외곽의 에손과 같은 제분소에서 나오는 분말은 세계 최고가 되었고, 가격도 저렴해졌습니다.[71][72]

두 명의 영국 물리학자인 앤드류 노블과 프레드릭 아벨은 19세기 후반에 화약의 성질을 개선하기 위해 일했습니다. 이것은 내부 탄도에 대한 노블-아벨 기체 방정식의 기초를 형성했습니다.[73]

19세기 후반 무연 분말의 도입은 화약 산업의 위축으로 이어졌습니다. 제1차 세계대전이 끝난 후 영국의 화약 제조업체들은 대부분 "Explosive Trades Limited"라는 단일 회사로 합병되었고, 아일랜드를 포함한 많은 사이트들이 문을 닫았습니다. 이 회사는 노벨 공업 유한회사가 되었고, 1926년에 제국 화학 공업의 창립 멤버가 되었습니다. 내무부는 화약을 허용 폭발물 목록에서 삭제했습니다. 그 직후 1931년 12월 31일 웨일스 폰트네드페찬에 있는 커티스 앤 하비의 글린더 화약 공장이 문을 닫았습니다. 그 공장은 1932년 화재로 철거되었습니다.[74] 왕립 화약 공장의 마지막 남은 화약 공장인 월섬 수도원은 1941년 독일의 낙하산 광산에 의해 손상되어 다시는 열리지 않았습니다.[64] 그 뒤를 이어 2차 세계대전이 끝나갈 무렵 ROF Chorley의 Royal Ordnance Factory와 1954년 문을 닫은 ICI Nobel의 Roslin 화약 공장의 화약 섹션이 폐쇄되고 철거되었습니다.[64][75] 이로써 화약공장이 포함된 스코틀랜드 ICI노벨의 아디어 부지는 영국에서 유일하게 화약을 생산하는 공장으로 남게 됐습니다. 아디어 부지의 화약 지역은 1976년 10월에 폐쇄되었습니다.[64]

인도

1780년 영국은 제2차 영국-미소르 전쟁 동안 미소르 술탄국의 영토를 합병하기 시작했습니다. 영국 대대는 군투르 전투 중에 거의 대량화된 영국군에 맞서 마이소리아 로켓과 로켓포를 효과적으로 사용한 하이더 알리의 군대에 의해 패배했습니다.

화약과 화약 무기는 몽골의 인도 침략을 통해 인도로 전해졌습니다.[76][77] 몽골군은 델리 술탄국의 알라우딘 칼지에게 패배했고, 몽골군 중 일부는 이슬람교로 개종한 후에도 인도 북부에 남아 있었습니다.[77] 그것은 델리 술탄국의 통치자인 나시루딘 마흐무드가 1258년 델리에 도착했을 때 몽골 통치자인 훌레구 칸의 사신에게 눈부신 불꽃놀이를 보여주었다고 타리크이 피리슈타 (1606–1607)에 기록되었습니다. 나시루딘 마흐무드는 통치자로서의 자신의 힘을 표현하려고 노력했고, 바그다드 공방전(1258년)과 비슷한 몽골의 시도를 막으려고 노력했습니다.[78] 탑-오-투팍으로 알려진 총기는 1366년까지 인도의 많은 이슬람 왕국에도 존재했습니다.[78] 그때부터 인도에서 화약전의 사용이 성행하여 1473년 술탄 무함마드 샤 바마니의 "벨가움 포위전"과 같은 사건이 일어났습니다.[79]

난파된 오스만 제독 세이디 알리 레이스(Seydi Ali Reis)는 디우(Diu) 공방전(1531) 동안 오스만 제국이 포르투갈에 대항하여 사용한 최초의 유형의 성냥갑 무기를 소개한 것으로 알려져 있습니다. 그 후 탄조레, 다카, 비자푸르, 무르시다바드 등에서 다양한 총기, 특히 대형 총기가 눈에 띄었습니다.[80] 청동으로 만든 총은 칼리컷에서 회수되었습니다 (1504년) - 자모린족의[81] 옛 수도

무굴 황제 샤 자한, 성냥갑을 이용한 사슴 사냥

무굴 황제 악바르는 무굴 군대를 위해 성냥갑을 대량 생산했습니다. 아크바르는 개인적으로 치토르 공방전 동안 라즈푸트의 지도자를 저격한 것으로 알려져 있습니다.[82] 무굴족은 대나무 로켓(주로 신호를 보내는 용도)을 사용하기 시작했고 화약을 심기 위해 무거운 돌 요새를 파괴하는 특수 부대인 사퍼(sapper)를 사용했습니다.

무굴 황제 샤 자한(Shah Jahan)은 훨씬 더 발전된 성냥갑을 도입한 것으로 알려져 있으며, 그들의 디자인은 오스만 제국의 디자인과 무굴의 디자인을 결합한 것이었습니다. 샤 자한은 또한 17세기 동안 화약 전쟁에 사용하기 위해 유럽에 소금병을 공급했던 구자라트 주에서 영국과 다른 유럽인들에게 대항했습니다.[83] 벵갈과 말와는 솔트페터 생산에 참여했습니다.[83] 네덜란드, 프랑스, 포르투갈, 영국인들은 차프라를 염전 정련의 중심지로 사용했습니다.[83]

하이데르 알리가 마이소르 술탄국을 세운 이후 프랑스군 장교들이 마이소르 군대를 훈련시켰습니다. 하이데르 알리(Hyder Ali)와 그의 아들 티푸 술탄(Tipu Sultan)은 현대식 대포와 머스킷을 처음으로 도입했으며, 그들의 군대는 인도에서 공식적인 군복을 착용한 최초의 군대이기도 했습니다. 제2차 영국-미소르 전쟁 동안 하이데르 알리와 그의 아들 티푸 술탄은 여러 차례에 걸쳐 효과적으로 그들을 물리치는 미소르 로켓을 영국 적들을 향해 발사했습니다. 미소리아 로켓은 나폴레옹 전쟁과 1812년 전쟁 동안 영국이 널리 사용했던 콩그레브 로켓의 개발에 영감을 주었습니다.[84]

동남아

1522년경 회전 요크가 있는 마차 위에 있는 두 개의 통으로 된 세트방. 대포의 입구는 자바인 나가의 모양을 하고 있습니다.

1293년 이케 메세가 이끄는 쿠빌라이 칸의 중국군이 자바를 침공하려고 했을 때 대포가 마자파히트에 도입되었습니다. 원의 역사는 몽골이 대포(중국어: 炮 - 파오)를 사용하여 다하 세력에 대항했다고 언급했습니다. 대포는 1352년 아유타야 왕국이 크메르 제국을 침공하는 동안 사용되었습니다.[88] 10년 안에 크메르 제국에서 대량의 화약이 발견될 수 있었습니다.[88] 세기가 끝날 무렵에는 ầ 왕조에서도 총기가 사용되었습니다.

몽골의 자바 침공 실패 이후 화약을 이용한 무기 제조 지식이 알려졌고, 총기의 전신인 폴건(베딜 톰박)이 자바에 의해 사용된 것으로 기록된 것은 1413년이지만,[90][91]: 245 "진정한" 총기 제조 지식은 15세기 중반 이후 훨씬 더 늦게 나왔습니다. 그것은 서아시아의 이슬람 국가들, 아마도 아랍인들에 의해 가져왔습니다. 정확한 도입 연도는 알려지지 않았지만, 안전하게 1460년 이전으로 결론지을 수 있습니다.[92]: 23 포르투갈인들이 동남아시아에 도착하기 전에 원주민들은 이미 원시적인 총기인 자바 아크버스를 소유하고 있었습니다.[93] 말라카 점령(1511년) 이후 포르투갈의 현지 무기 영향으로 새로운 유형의 하이브리드 전통 성냥갑 화기인 이스팅가르가 탄생했습니다.[94][95]: 53

포르투갈인들이 군도에 왔을 때, 그들은 바람이 부는 회전총을 베르소라고 불렀고, 스페인인들은 베르소라고 불렀습니다.[96]: 151 16세기 초에 자바인들은 이미 현지에서 큰 총들을 생산했고, 그들 중 일부는 현재까지도 살아남았고 "신성한 대포" 또는 "신성한 대포"로 불렸습니다. 이 대포들은 180에서 260파운드까지 다양했고, 무게는 3에서 8톤 사이였고, 길이는 3에서 6m 사이였습니다.[97]

네덜란드와 독일 여행자들은 솔트페터 수확이 가장 작은 마을에서도 흔한 것으로 기록했고, 목적을 위해 특별히 쌓은 큰 똥 언덕의 분해 과정에서 수집했습니다. 네덜란드의 허가받지 않은 화약 소지에 대한 처벌은 절단된 것으로 보입니다.[98]: 180–181 화약의 소유와 제조는 나중에 식민지 네덜란드 점령자들에 의해 금지되었습니다.[99] The History of Java (1817) Thomas Stamford Raffles 경에서 인용된 McKenzie 대령에 따르면, 가장 순수한 유황은 발리 해협 근처의 산에서 분화구에서 공급되었다고 합니다.[98]: 180–181

역사학

주요 기사: 화약과 총기류의 역사학
응우옌 왕조의 ễ

역사학자 토니오 안드레이드는 화약 기술의 기원에 대해 "오늘날 학자들은 그 총이 중국에서 발명되었다는 것에 압도적으로 동의합니다."라고 말했습니다.[100] 화약과 총은 중국에서 유래한 것으로 역사가들이 널리 믿고 있는데, 이는 화약이 약에서 선동적이고 폭발적인 것으로 진화한 과정을 기록하고 있으며, 총이 화기창에서 금속 총으로 진화한 과정을 기록하고 있기 때문입니다. 반면 유사한 기록은 다른 곳에 존재하지 않습니다.[101] 안드라데의 설명에 따르면, 유럽에 비해 중국에서 화약 조리법에 많은 변화가 있는 것은 "처음에는 화약이 선동제로 사용되었다가 나중에야 폭발물과 추진제가 된 중국에서의 실험 증거"입니다. 이와는 대조적으로, 유럽의 공식들은 폭발물과 추진제로 사용하기에 이상적인 비율과 아주 약간의 차이가 있을 뿐이며, 화약이 성숙한 기술로 도입되었음을 시사합니다."[62]

하지만 화약의 역사에 논란이 없는 것은 아닙니다. 초기 화약 역사 연구가 직면한 주요 문제는 설명된 사건에 가까운 출처에 대한 준비된 접근입니다. 종종 전쟁에서 화약의 사용을 잠재적으로 묘사한 최초의 기록은 그 후 몇 세기 후에 작성되었으며 연대기 작성자의 동시대 경험에 의해 채색되었을 수 있습니다.[102] 번역의 어려움으로 인해 예술적 라이선스에 가까운 오류나 느슨한 해석이 발생했습니다. 모호한 언어는 화약 무기를 화약에 의존하지 않는 유사 기술과 구별하기 어렵게 만들 수 있습니다. 일반적으로 인용되는 예로는 동유럽의 모히 전투에 대한 보고가 있는데, "악의 냄새가 나는 증기와 연기"를 내뿜는 "롱 랜스"를 언급하고 있는데, 이는 여러 역사가들에 의해 화약을 사용한 "유럽 땅에 대한 최초의 가스 공격"으로 다양하게 해석되고 있습니다. 아니면 화약의 증거가 없는 "독성 가스"일 뿐입니다.[103] 현상을 은유를 통해 설명하려는 경향이 있는 중국의 연금술 원문을 영어로 엄격하게 정의된 용어로 현대 과학 언어로 정확하게 번역하는 것은 어렵습니다. [34] 화약을 언급할 가능성이 있는 초기 텍스트는 의미 변화가 일어난 언어적 과정으로 표시되기도 합니다.[104] 예를 들어, 아랍어 나프트는 나프타를 나타내는 것에서 화약을 나타내는 것으로 바뀌었고, 중국어 파오는 트레부셰에서 대포로 의미가 바뀌었습니다.[105] 이로 인해 화약의 정확한 기원에 대한 논쟁이 어원적 기초에 기반을 두고 있습니다. 과학 기술 역사가 버트 S. 홀은 "그러나 역사가들이 특별 변론에 열심이거나 단순히 그들 자신의 도끼로 이 용어집에서 풍부한 자료를 찾을 수 있다는 것은 말할 것도 없습니다."라고 관찰합니다.[104]

화약의 역사에 대한 현대 연구의 또 다른 주요 논쟁 분야는 화약의 전파에 관한 것입니다. 문학적, 고고학적 증거는 화약과 총의 중국 기원을 뒷받침하지만, 화약 기술이 중국에서 서양으로 이전된 방식은 여전히 논쟁 중입니다.[100] 종이, 나침반, 인쇄술과 같은 다른 기술들이 중국에서 발명된 후 수세기가 지나서야 유럽에 도달한 반면, 유라시아 전역에 화약 기술의 급속한 확산이 왜 수십 년에 걸쳐 이루어졌는지는 알 수 없습니다.[62]

구성 요소들

화약은 다음과 같은 과립 혼합물입니다.

  • 반응을 위해 산소를 공급하는 질산염, 일반적으로 질산칼륨(KNO3);
  • 탄소(C)로 단순화하여 탄소 및 기타 반응 연료를 제공하는 숯;
  • 연료 역할을 하는 동시에 혼합물을 점화하는 데 필요한 온도를 낮추어 연소 속도를 높입니다.

질산칼륨은 연소 과정이 질산칼륨에서 산소를 방출하여 다른 성분들의 빠른 연소를 촉진하기 때문에 부피와 기능 모두에서 가장 중요한 성분입니다.[106] 현대 화약의 과립은 정전기에 의한 우발적 발화 가능성을 줄이기 위해 일반적으로 흑연으로 코팅되며, 이는 정전기 전하가 축적되는 것을 방지합니다.

숯은 순수한 탄소가 아니라 목재가 완전히 분해되지 않은 부분적으로 열분해된 셀룰로오스로 구성되어 있습니다. 탄소는 일반 숯과 다릅니다. 숯의 자동점화 온도는 상대적으로 낮은 반면 탄소의 온도는 훨씬 높습니다. 따라서 순수한 탄소를 포함하는 화약 조성물은 기껏해야 성냥개비와 유사하게 연소될 것입니다.[107]

불꽃 기술자들이 제조한 화약의 현재 표준 조성은 이미 1780년에 채택되었습니다. 중량에 따른 비율은 질산칼륨 75%(솔트페터 또는 솔트페터로 알려져 있음), 연목 숯 15%, 유황 10%입니다.[108] 이 비율은 수세기에 걸쳐 그리고 국가에 따라 다양했으며 분말의 용도에 따라 다소 변경될 수 있습니다. 예를 들어, 화약에 사용하기에는 부적합하지만 채석 작업에서 발파암에 적합한 흑색 분말의 파워 등급은 표준 비율이 질산염 70%, 숯 14%인 화약이 아닌 발파 분말이라고 하며, 16% 유황; 발파 분말은 질산칼륨 대신 저렴한 질산나트륨으로 제조할 수 있으며 그 비율은 질산염 40%, 숯 30%, 유황 30% 정도로 낮을 수 있습니다.[109] 1857년, Lammot du Pont는 DuPont "B" 발파 분말에 대한 특허를 취득하면서 더 저렴한 질산나트륨 제형을 사용하는 주요 문제를 해결했습니다. 보통의 방법으로 프레스 케이크에서 곡물을 제조한 후, 그의 공정은 흑연 먼지로 12시간 동안 가루를 떨어 뜨렸습니다. 이것은 각 곡물에 흑연 코팅을 형성하여 수분 흡수 능력을 저하시켰습니다.[110]

흑연이나 질산나트륨의 사용은 새로운 것이 아니었습니다. 화약고를 흑연으로 광택을 내는 것은 이미 1839년에 받아들여진 기술이었고,[111] 질산나트륨 기반의 발파 분말은 타라파카(현재 칠레)에서 채굴된 질산나트륨을 사용하여 페루에서 수년 동안 만들어졌습니다.[112] 또한 1846년 영국 남서부에 이 질산나트륨을 이용한 발파 분말을 만들기 위해 두 개의 공장을 지었습니다.[113] 이 아이디어는 계약을 완료한 후 집으로 돌아가는 코니쉬 광부들에 의해 페루에서 가져온 것일 수도 있습니다. 또 다른 제안은 식물 수집가 윌리엄 롭스가 남미를 여행하는 동안 질산나트륨의 가능성을 인식했다는 것입니다. Lammot du Pont는 흑연의 사용에 대해 알고 있었을 것이고 아마도 영국 남서부의 식물에 대해서도 알고 있었을 것입니다. 그의 특허에서 그는 두 개의 개별 기술 중 어느 것에 대한 것이 아니라 흑연과 질산나트륨 기반 분말의 결합에 대한 것이라고 신중하게 진술했습니다.

1879년 프랑스 전쟁 분말은 소금피터 75%, 숯 12.5%, 유황 12.5%의 비율을 사용했습니다. 1879년 영국의 전쟁가루는 소금피터 75%, 숯 15%, 유황 10%의 비율을 사용했습니다.[114] 영국 의회 로켓은 솔트피터 62.4%, 숯 23.2%, 유황 14.4%를 사용했지만, 영국 마크 VII 화약은 솔트피터 65%, 숯 20%, 유황 15%로 변경되었습니다.[citation needed] 다양한 제형에 대한 설명은 사용법과 관련이 있습니다. 로켓 발사에 사용되는 분말은 발사체를 훨씬 더 오랜 시간 동안 가속시키기 때문에 더 느린 연소 속도를 사용할 수 있지만, 플린트락, 캡락 또는 성냥갑과 같은 무기용 분말은 훨씬 더 짧은 거리에서 발사체를 가속시키기 위해 더 높은 연소 속도를 필요로 합니다. 대포는 대부분 더 높은 연소 속도의 분말로 터지기 때문에 일반적으로 더 낮은 연소 속도의 분말을 사용했습니다.

기타구성

검은 가루 외에도 역사적으로 중요한 다른 종류의 화약이 있습니다. '갈색 화약'은 건조 분말 100개당 니트르 79%, 유황 3%, 숯 18%로 수분이 약 2%인 것으로 꼽힙니다. 프리스틱 브라운 파우더는 1884년 독일 로트와일사가 선보인 알갱이가 큰 제품으로 얼마 지나지 않아 영국 해군이 채택했습니다. 프랑스 해군은 SBC(Slow Burning Cocoa) 또는 "코코아 파우더"라고 불리는 각기둥 모양의 곡물이 아닌 3.1mm의 미세한 제품을 채택했습니다. 이 갈색 가루들은 불과 2%의 유황을 사용하고 완전히 그을리지 않은 호밀짚으로 만든 숯을 사용함으로써 연소율을 더욱 낮췄습니다.[115]

레스목 분말은 1911년 듀폰이 개발한 제품으로,[116] 검은색과 니트로셀룰로오스 분말이 혼합된 업계의 여러 반무연 제품 중 하나입니다. 주로 .22 및 .32 소형 캘리브러를 위해 윈체스터 등에 판매되었습니다. 그것의 장점은 그 당시에 사용할 때 무연 분말보다 부식성이 적다고 믿었다는 것입니다. 1920년대까지 미국에서는 염화칼륨 감작 프라이머에서 나오는 염화칼륨 잔류물이 부식의 실질적인 원인이라는 것이 이해되지 않았습니다. 벌크 블랙 파우더 파울링은 프라이머 잔여물을 더 잘 분산시킵니다. 분산에 의한 프라이머 부식을 완화시키지 못한 것은 니트로셀룰로오스계 분말이 부식을 일으킨다는 잘못된 인상을 주었습니다.[117] Lesmok은 프라이머 잔여물을 분산시키기 위한 검은색 분말의 일부를 가지고 있었지만 직선 검은색 분말보다 전체 부피가 다소 적었기 때문에 덜 빈번한 보어 세척이 필요했습니다.[118] 그것은 1947년에 윈체스터에 의해 마지막으로 팔렸습니다.

무황분말

검은 가루 대신 니트로셀룰로오스 가루를 장전하고 현대 추진제의 더 높은 압력을 견딜 수 없었던 총구 장전기 권총 복제품의 버스트 배럴

19세기 후반 코다이트와 같은 무연 분말의 개발은 화약과 같은 스파크에 민감한 프라이밍 전하의 필요성을 만들어 냈습니다. 그러나, 전통적인 화약의 황 함량은 Cordite Mk I의 부식 문제를 야기하였고, 이로 인해 다양한 입자 크기의 무황 화약이 도입되었습니다.[64] 일반적으로 소금피터 70.5부와 숯 29.5부를 함유하고 있습니다.[64] 검은 가루와 마찬가지로 다양한 곡물 크기로 생산되었습니다. 영국에서 가장 좋은 곡물은 무황 가루(SMP)로 알려져 있었습니다. 조악한 곡물은 'SFG 12', 'SFG 20', 'SFG 40', 'SFG 90' 등의 무황 화약(SFG n)으로 번호가 매겨졌는데, 여기서 그 숫자는 곡물을 보유하지 않은 가장 작은 BSS 체 메쉬 크기를 나타냅니다.

화약에서 유황의 주요 역할은 점화 온도를 낮추는 것입니다. 유황이 없는 화약의 샘플 반응은 다음과 같습니다.

무연 분말

검은 가루라는 용어는 19세기 후반에 주로 미국에서 새로운 무연 분말 및 반무연 분말과 이전의 화약 제형을 구별하기 위해 만들어졌습니다. 무연 분말은 검은색 분말에 가까운 벌크 볼륨 특성을 갖지만 연기와 연소 생성물의 양은 상당히 감소했습니다. 무연 분말은 연소 특성(압력 대 시간)이 다르며 더 높은 압력을 발생시키고 그램당 작동할 수 있습니다. 이것은 검은 가루를 위해 설계된 오래된 무기를 파열시킬 수 있습니다. 무연 분말의 색상은 갈색 황갈색에서 노란색에서 흰색까지 다양했습니다. 대부분의 대량 반무연 분말은 1920년대에 제조가 중단되었습니다.[119][118][120]

입도

서펜타인

15세기 유럽에서 사용된 최초의 건성분은 "세르펜틴"으로 알려졌는데, 이는 사탄을[37] 지칭하거나 이를 사용한 일반적인 포병 조각을 지칭하는 것이었습니다.[121] 재료들은 절구와 막자사발과 함께 갈아서 아마도 24시간 동안 [121]고운 밀가루를 만들었습니다. 운송 중 진동으로 인해 부품이 다시 분리되어 현장에서 리믹스가 필요할 수 있습니다. 또한 솔트페터의 품질이 낮거나(예를 들어, 높은 흡습성 질산칼슘으로 오염된 경우), 분말이 단순히 오래된 경우(질산칼륨의 약한 흡습성 때문에) 습한 날씨에서는 다시 건조해야 합니다. 현장에서 "보수"하는 분말의 먼지가 주요 위험 요소였습니다.

르네상스 시대의 분말 제조 기술이 발전하기 전에 대포나 폭탄을 장전하는 것은 숙련된 기술이었습니다. 미세 분말이 임의로 또는 너무 단단하게 적재되면 불완전하게 또는 너무 느리게 연소됩니다. 일반적으로, 부품의 뒤쪽에 있는 부레 적재 분말 챔버는 절반 정도만 채워졌고, 구불구불한 분말은 너무 압축되지도 너무 느슨하지도 않았고, 조립될 때 배럴로부터 챔버를 밀봉하기 위해 나무가 쿵쾅거리며 들어갔고, 발사체가 놓여 있었습니다. 전하가 효과적으로 연소되기 위해서는 신중하게 결정된 빈 공간이 필요했습니다. 터치홀을 통해 대포를 발사했을 때, 초기 표면 연소로 인한 난류로 인해 나머지 분말이 화염에 빠르게 노출되었습니다.[121]

훨씬 더 강력하고 사용하기 쉬운 콘 파우더의 출현은 이 절차를 변화시켰지만, 구불구불한 것은 17세기에 더 오래된 총과 함께 사용되었습니다.[122]

코닝

추진제가 빠르고 효과적으로 산화되고 연소되기 위해서는 가연성 성분을 가능한 가장 작은 입자 크기로 줄이고 가능한 한 철저히 혼합해야 합니다. 그러나 일단 섞으면 더 나은 총의 결과를 얻기 위해, 제조자들은 짚이나 나뭇가지가 톱밥 더미보다 더 빨리 불이 붙는 것처럼 최종 제품이 낱알에서 낱알로 빠르게 불을 퍼뜨리는 낱알의 형태가 되어야 한다는 것을 발견했습니다.

14세기 후반 [123]유럽과 중국에서는 습식 분쇄로 화약이 개량되었고, 재료를 분쇄하는 과정에서 증류주[66] 등의 액체를 첨가하고 이후 촉촉한 페이스트를 건조했습니다. 화약용으로 발명된 건조 성분의 분리를 방지하기 위한 습식 혼합 원리는 오늘날 제약 산업에서 사용됩니다.[124] 페이스트를 말리기 전에 공 모양으로 말면 저장 중에 공기 중의 물을 덜 흡수하고 더 잘 이동한다는 것을 알 수 있었습니다. 그런 다음 공들은 사용 직전에 사수에 의해 박격포로 분쇄되었으며, 입자 크기와 패킹이 균일하지 않다는 오래된 문제로 인해 예측할 수 없는 결과를 초래했습니다. 그러나 적절한 크기의 입자를 선택했다면 그 결과는 큰 힘 향상이었습니다. 축축한 페이스트를 손으로 또는 더 큰 공 대신 체를 사용하여 옥수수 크기의 덩어리로 형성하면 건조 후에 훨씬 더 잘 적재되는 제품이 생성됩니다. 각각의 작은 조각이 미세한 분말보다 훨씬 더 빠른 연소를 허용하는 자체 주변 공기 공간을 제공했기 때문입니다. 이 "원형" 화약은 30%에서 300% 더 강력했습니다. 21kg(47lb)의 공을 쏘는 데 15kg(34lb)의 구불구불한 가루가 필요했지만 8.2kg(18lb)에 불과했던 예를 들 수 있습니다.[66]

건조 분말 재료는 압출을 위해 함께 혼합 및 접합되어야 하고 혼합을 유지하기 위해 곡물로 절단되어야 하기 때문에, 재료가 축축한 상태에서 크기를 줄이고 혼합하는 것이 일반적으로 물과 함께 수행됩니다. 1800년 이후에는 손이나 체로 곡물을 형성하는 대신 축축한 밀케이크를 금형에서 압착하여 밀도를 높이고 액체를 추출하여 프레스 케이크를 형성했습니다. 프레스는 대기 습도 등 조건에 따라 다양한 시간이 소요되었습니다. 단단하고 밀도가 높은 제품은 다시 작은 조각으로 쪼개졌고, 이 조각들은 체로 분리되어 각각의 목적에 맞는 균일한 제품, 즉 대포를 위한 거친 가루, 머스킷을 위한 더 미세한 가루, 그리고 소형 권총과 프라이밍을 위한 가장 좋은 제품을 만들었습니다.[122] 발사체가 배럴 아래로 이동하기 전에, 압력의 높은 초기 급증으로 인해, 부적절하게 미세하게 분립된 분말은 종종 대포가 터지게 했습니다.[125] 로드먼의 15인치 대포를 위해 만들어진 큰 알갱이를 가진 매머드 가루는 일반 대포 가루가 생산했을 때보다 단지 20% 높은 압력으로 압력을 낮췄습니다.[126]

19세기 중반, 검은 가루 입자(또는 빽빽하게 채워진 덩어리) 내의 연소 속도는 약 6cm/s(0.20피트/s)인 반면, 곡물에서 곡물로의 점화 전파 속도는 약 9m/s(30피트/s)로 측정되어 2배 이상 빠릅니다.[122]

현대형

대형포용 육각화약

현대식 코닝은 먼저 미세한 검은 가루 가루 가루를 고정된 밀도(1.7g/cm3)의 블록으로 압축합니다.[127] 미국에서 화약 곡물은 F(미세용) 또는 C(조숙용)로 지정되었습니다. 결정립 직경은 Fs의 수가 많을수록 감소하고 Cs의 수가 많을수록 증가하며, 대략적인 범위에서 2 mm (1⁄16 in) for 7F to 15 mm (9⁄16 in) for 7C. 약 17cm(6.7인치) 이상의 포경 직경에 대해서는 더 큰 알갱이가 생성되었습니다. 토머스 로드먼과 램못 듀폰이 남북전쟁 중에 사용하기 위해 개발한 표준 듀폰 매머드 분말은 평균 직경 15mm(0.6인치)의 알갱이를 가지고 있으며 가장자리는 글레이징 배럴로 둥글게 되어 있습니다.[126] 다른 버전에는 20인치(51cm) 로드먼 총에 사용할 골프 및 테니스 공 크기의 알갱이가 있었습니다.[128] 1875년 듀폰은 대형 포병을 위해 헥사고날 파우더를 도입했는데, 헥사고날 파우더는 웨건 휠 너트처럼 직경이 약 38mm(1+1 ⁄2인치)인 작은 중심 코어를 가진 판을 사용하여 압착되었으며, 곡물이 연소됨에 따라 중심 구멍이 넓어졌습니다. 1882년까지 독일의 제조업체들은 또한 비슷한 크기의 육각형 가루를 생산했습니다.[115]

19세기 후반까지 제조업은 FFg(머스킷 및 푸실과 같은 중·소형 보어 암), FFFg(소형 보어 소총 및 권총), FFFg(극단 소형 보어, 짧은 권총 및 가장 일반적인 플린트락 프라이밍용)를 통해 대형 보어 소총 및 산탄총에 사용되는 Fg의 표준 등급에 중점을 두었습니다.[129] 군용 포병 공터에 사용할 수 있는 조악한 등급은 A-1로 지정되었습니다. 이 등급은 인치당 6개의 와이어 메쉬에 오버사이즈가 유지되고, A-1은 인치당 10개의 와이어에 유지되고, Fg는 14개, FFg는 24개, FFFg는 46개, FFFg는 60개의 스크린 시스템에 정렬되었습니다. FFFFg로 지정된 벌금은 일반적으로 폭발성 먼지 위험을 최소화하기 위해 재처리되었습니다.[130] 영국에서는 주요 서비스용 총기 분말이 직경 1~2mm의 RFG(rifle grain fine)와 입자 직경 2~6mm의 RLG(rifle grain large)로 분류되었습니다.[128] 화약 알갱이는 알갱이가 없는 가장 작은 메쉬 크기인 BSS 체 메쉬 크기로 메쉬 크기에 따라 분류할 수 있습니다. 인정되는 곡물 크기는 화약 G7, G20, G40, G90입니다.

1970년대부터 파이로덱스, 트리플 세븐, 블랙 마그3[118] 펠릿과 같은 현대식 블랙 파우더 대체품은 미국에서 골동품과 복제된 블랙 파우더 총기 시장이 크기 때문에 개발되었습니다. 무연 분말과 혼동해서는 안 되는 이 제품들은 기존의 전하량 측정 시스템을 유지하면서 오염(고체 잔류물)을 적게 생성하는 것을 목표로 합니다. 그러나 이러한 제품의 부식성이 적다는 주장은 논란이 되고 있습니다. 이 시장을 위해 흑화약 총의 새로운 청소 제품도 개발되었습니다.[129]

화학

화약의 연소를 위한 단순하고 일반적으로 인용되는 화학 방정식은 다음과 같습니다.

2 KNO3 + S + 3 C → K2S + N2 + 3 CO2.

균형 잡힌, 그러나 여전히 단순화된 방정식은 다음과 같습니다.[131]

10 KNO3 + 3 S + 8 C → 2 K2CO3 + 3 K2SO4 + 6 CO2 + 5 N2.

재료의 정확한 비율은 시행착오를 통해 개발되었고 군사 기술을 변화시키기 위해 업데이트될 필요가 있었기 때문에 중세 시대에 따라 매우 다양했습니다.[132]

화약은 한 번의 반응으로 타지 않기 때문에 부산물이 쉽게 예측되지 않습니다. 한 연구에[133] 따르면 탄산칼륨, 황산칼륨, 황화칼륨, 황화칼륨, 황화칼륨, 질산칼륨, 티오시아네이트칼륨, 탄소, 탄산암모늄, 42.98%의 기체 생성물(이산화탄소, 질소, 일산화탄소, 황화수소, 수소, 메탄, 1)을 생성했습니다.11% 물.

질산칼륨 대신 더 저렴하고 더 풍부한 질산나트륨으로 만든 화약도 효과가 있습니다. 하지만 질산칼륨으로 만든 가루보다 더 흡습성이 뛰어납니다. 입마개 적재기는 건조한 상태로 수십 년 동안 벽에 매달려 있다가 발사하는 것으로 알려져 있습니다. 반면 질산나트륨으로 만든 화약은 밀봉 상태를 유지해야 안정성을 유지할 수 있습니다.[original research?] 화약은 킬로그램당 3메가줄을 방출하며 자체 산화제를 함유하고 있습니다.[citation needed] 이는 TNT(킬로당 4.7메가줄)나 휘발유(킬로당 47.2메가줄)보다 적은 양이지만, 휘발유는 산화제를 필요로 하는데, 예를 들어 최적화된 휘발유와 O2 혼합물은 산소의 질량을 고려하여 킬로당 10.4메가줄을 방출합니다.

화약은 또한 현대의 "무연" 분말에 비해 에너지 밀도가[how much?] 낮기 때문에 높은 에너지 부하를 달성하기 위해서는 무거운 발사체로 많은 양이 필요합니다.[134]

생산.

주요기사 : 분체공장
해글리 박물관의 복원된 방앗간의 에지 러너 밀
찰스 1세의 명령에 의해 만들어진 1642년의 오래된 파우더 또는 푸더 잡지. 어바인 주, 노스에어셔 주
캐나다 노바스코샤주 핼리팩스 포인트 플레전트 파크에 있는 마르텔로 타워에서 배럴을 보관하는 화약
1840년 페르시아 테헤란 근처의 화약 잡지의 그림. 화약은 나데리아 전쟁에서 광범위하게 사용되었습니다.

가장 강력한 검은 가루는 목탄인 밀가루를 사용합니다. 목적에 가장 적합한 목재는 퍼시픽 버드나무이지만 [135]오리나무나 벅손과 같은 다른 것들도 사용할 수 있습니다. 15세기에서 19세기 사이에 영국에서는 올더 벅손에서 나온 숯이 화약 제조에 매우 귀중한 가치가 있었고, 면목은 미국 남부 연합국에서 사용되었습니다.[136] 성분은 입자 크기를 줄이고 최대한 친밀하게 혼합합니다. 원래 이것은 구리, 청동 또는 기타 비점착 재료를 사용하여 박격포와 페슬 또는 이와 유사하게 작동하는 스탬핑 밀을 사용하여 비점착 청동 또는 납과 함께 회전하는 볼밀 원리에 의해 대체되었습니다. 역사적으로 영국에서는 석회암 침대 위를 달리는 대리석이나 석회암 에지 러너 밀이 사용되었지만, 19세기 중반에 이르러 이것은 철제로 된 돌 바퀴나 철제 침대 위를 달리는 주철 바퀴로 바뀌었습니다.[108] 실수로 발화되는 것을 방지하기 위해 분쇄하는 동안 알코올이나 물로 혼합물을 적셨습니다. 이것은 또한 매우 용해성이 높은 솔트페터가 매우 높은 표면적 숯의 미세한 기공에 섞이도록 돕습니다.

14세기 후반경, 유럽의 분말 제조업체들은 혼합을 개선하고 먼지를 줄이며 폭발 위험을 줄이기 위해 분쇄 중에 액체를 처음으로 첨가하기 시작했습니다.[137] 그런 다음 분말 제조업체는 밀 케이크로 알려진 적신 화약의 결과 페이스트를 옥수수 또는 곡물로 만들어 건조시킵니다. 옥수수 가루는 표면적이 줄어들기 때문에 더 잘 유지될 뿐만 아니라, 총기 제조자들은 그것이 더 강력하고 총에 장전하기 더 쉽다는 것을 발견했습니다. 얼마 지나지 않아 분말 제조업체들은 손으로 가루를 내는 대신 체를 통해 밀 케이크를 강제로 만들어 공정을 표준화했습니다.

이러한 개선은 고밀도 조성물의 표면적을 줄이는 것에 기반을 두고 있습니다. 19세기 초, 메이커들은 정전기 압착으로 밀도를 더욱 높였습니다. 그들은 축축한 밀 케이크를 2피트 정사각형 상자에 삽으로 넣고 나사 프레스 아래에 놓고 부피를 절반으로 줄였습니다. "프레스 케이크"는 슬레이트의 단단함을 가지고 있었습니다. 그들은 망치나 롤러로 말린 슬라브를 부수고, 체로 과립을 분류했습니다. 미국에서는 라부아지에에게서 이 거래를 배운 엘뢰더 이리니 뒤 폰트(Eleuthere Irenee du Pont)가 운송 및 취급 중에 가장자리를 둥글게 만들고 내구성을 높이기 위해 회전하는 통에 말린 곡물을 떨어뜨렸습니다. (날카로운 곡물은 운송 과정에서 둥글게 처리되어 연소되는 특성을 변화시키는 미세한 "밀가루"를 생성했습니다.)

가마 숯을 흙 구덩이에서 태우지 않고 가열된 쇠반죽으로 나무를 증류하여 만드는 것도 발전된 방법이었습니다. 온도 조절은 완성된 화약의 힘과 일관성에 영향을 미쳤습니다. 1863년, 인도산 솔트페터의 높은 가격에 대응하여 듀퐁 화학자들은 풍부한 칠레산 질산나트륨을 질산칼륨으로 전환하기 위해 포타시 또는 채굴된 염화칼륨을 사용하는 공정을 개발했습니다.[138]

이듬해(1864년) 컴브리아(Great Britain)의 게이트벡 저 화약 공장은 본질적으로 동일한 화학 공정으로 질산칼륨을 제조하는 공장을 시작했습니다.[139] 이것은 요즘 회사의 주인의 이름을 따서 '웨이크필드 프로세스'라고 불립니다. 독일 마그데부르크 근처의 슈타 ß 프랑크푸르트 광산에서 생산된 염화칼륨을 사용했을 것입니다.

18세기 동안 화약 공장은 기계적 에너지에 점점 더 의존하게 되었습니다.[141] 기계화에도 불구하고 습도 조절과 관련된 생산 어려움은 19세기 후반에 여전히 존재했습니다. 1885년의 논문은 "총가루는 매우 신경질적이고 민감한 정신으로, 날씨가 변하면서 거의 모든 제조 과정에서 우리 손 아래에서 변한다"고 한탄합니다. 원하는 밀도로 누르는 시간은 대기 습도에 따라 3배 차이가 날 수 있습니다.[142]

법적 지위

유엔 위험물 운송에 관한 모델 규정과 미국 교통부 등 국가 교통 당국은 화약(검은 가루)이 너무 쉽게 발화하기 때문에 A: 선적용 1차 폭발물로 분류했습니다. 흑색 분말이 포함된 완전 제조 장치는 보통 D군: 2차 기폭물질 또는 흑색 분말 또는 화공, D급 모형 로켓 엔진 등 2차 기폭물질이 포함된 물품으로 분류되며, 이는 느슨한 분말에 비해 발화가 어렵기 때문입니다. 폭발물로서, 그것들은 모두 1급의 범주에 속합니다.

기타용도

화약과 포병의 추진제로 사용되는 것 외에도, 흑분의 다른 주요 용도는 채석, 채굴, 도로 건설(철도 건설 포함)의 발파 분말로 사용되었습니다. 19세기 동안, 크림 전쟁이나 미국 남북 전쟁과 같은 전쟁 비상 사태 이외에는 총기와 포병보다 이러한 산업적 용도에 더 많은 검은 가루가 사용되었습니다. 다이너마이트가 점차 그러한 용도로 대체되었습니다. 오늘날 이러한 용도의 산업용 폭발물은 여전히 큰 시장이지만 대부분의 시장은 검은 가루가 아닌 새로운 폭발물에 있습니다.

1930년대부터 화약이나 무연 분말은 리벳 건, 동물용 스턴트 건, 케이블 스플라이서 및 기타 산업 건설 도구에 사용되었습니다.[143] 분말로 작동하는 도구인 "스터드 건"은 못이나 나사를 견고한 콘크리트로 몰아 넣었는데, 이것은 유압 도구로는 불가능한 기능이며, 오늘날에도 여전히 다양한 산업에서 중요한 부분을 차지하고 있지만, 카트리지는 보통 무연 분말을 사용합니다. 산업용 산탄총은 작동 회전식 가마(시멘트, 석회, 인산염 등)의 지속적인 재료 고리와 작동로의 클링커를 제거하기 위해 사용되어 왔으며, 상업용 도구는 이 방법을 보다 신뢰할 수 있도록 해줍니다.[144]

화약은 때때로 무기, 채굴, 불꽃놀이, 건설 외에 다른 목적으로 사용되었습니다.

  • 아스펜-에슬링 전투(1809년) 이후, 소금이 부족한 나폴레옹 군대의 외과의사 도미니크-장 라레이(Dominique-Jean Larrey)는 그의 보살핌 아래 부상자들을 위해 말고기 부용을 화약으로 양념했습니다.[145][146] 술이 없을 때는 배 안에서 살균용으로도 사용했습니다.
  • 영국 선원들은 잉크가 없을 때 화약을 사용하여 피부를 찌르고 상처에 가루를 문지르는 충격적인 문신이라고 알려진 방법으로 문신을 만들었습니다.[147]
  • Christian Huygens는 1673년 화약 엔진을 만들기 위한 초기 시도로 화약을 실험했지만 성공하지 못했습니다.[148] 그의 발명품을 재현하려는 현대의 시도도 마찬가지로 성공하지 못했습니다.[149]
  • 1853년 런던 근처에서 슈래펠 선장은 금을 함유한 광석을 대포에서 철실로 발사하여 분쇄하는 방법으로 검은 가루를 광물 가공하는 방법을 시연했으며 [citation needed]"많은 만족감이 참석자 모두에게 표현되었습니다." 그는 그것이 캘리포니아와 호주의 금밭에서 유용하기를 바랐습니다. 더 신뢰할 수 있는 분쇄기가 이미 사용되고 있었기 때문에 발명품은 아무것도 없었습니다.[150]
  • 1967년부터 로스앤젤레스에 기반을 둔 예술가 에드 루샤(Ed Ruscha)는 종이 위의 일련의 작품에 화약을 예술적 매체로 사용하기 시작했습니다.

참고 항목

각주

  1. ^ 대부분의 가스 작동 화기에 검은색 분말 카트리지를 장착하면 사이클링이 실패합니다. 그러나 .45 ACP, 9x19mm, 심지어 7.62x39mm와 같은 카트리지를 사용하는 일부 가스 작동식 총기는 화기 모델, 카트리지 사양 및 분말 하중에 따라 다소 적절하게 사이클링할 수 있습니다(폭염은 있지만).[9][10]


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