다이너마이트는 어떻게 발명 되었을까?(역사, 원리, 종류)

다이너마이트의 역사

다이너마이트는 스웨덴의 화학자 알프레드 노벨(Alfred Nobel)에 의해 발명되었습니다. 1867년, 노벨은 안전하게 다룰 수 있는 고성능 폭발물을 찾고 있던 중, 당시 널리 사용되던 니트로글리세린의 안정성 문제에 주목했습니다. 니트로글리세린은 강력한 폭발물이었지만, 불안정하고 다루기 어려워 사고가 잦게 발생했습니다.
노벨은 이 문제를 해결하기 위해 니트로글리세린을 흡수시켜 안전하게 다룰 수 있는 형태로 만들고자 노력했습니다. 그 결과, 1867년에 다이너마이트를 발명하게 되었습니다. 다이너마이트는 니트로글리세린을 국지적으로 안전한 형태로 고체 또는 페이스트로 변환하여 만들었으며, 안정성이 향상되어 다루기 쉬웠습니다.
다이너마이트는 폭발물 중에서도 안정성과 효율성 면에서 우수하여 광범위한 응용 분야에서 사용되었습니다. 그러나 노벨은 자신의 발명이 군사적인 용도로도 사용될 것을 우려했고, 이로 인해 평화적인 목적을 위한 연구와 기부에 중점을 두는 노벨 평화상을 설립하는 계기가 되었습니다.

다이너마이트의 원리

다이너마이트는 그 화학적인 특성과 작용 원리에 기반하여 작동합니다. 주 성분인 니트로글리세린은 폭발적인 특성을 가지고 있지만, 원래 형태에서는 불안정하고 다루기 어려웠습니다. 이를 안전하게 다룰 수 있도록 니트로글리세린을 특별한 형태로 안정화시킨 것이 다이너마이트입니다.
다이너마이트는 다음과 같은 원리로 작동합니다
1. 안정화된 니트로글리세린: 다이너마이트는 안전한 형태로 변환된 니트로글리세린을 사용합니다. 이는 여전히 폭발성이 유지되면서 초기의 불안정성은 크게 감소한 형태입니다.
2. 이니셔(촉매물질): 다이너마이트에는 폭발을 시작하는 역할을 하는 이니셔(촉매물질)가 함께 사용됩니다. 이니셔는 일반적으로 불활성 물질인 알루미늄 파우더나 흑연과 함께 사용되어 안정화된 니트로글리세린을 불안정화시키고 폭발을 촉진합니다.
3. 폭발 전파: 다이너마이트가 폭발의 초기점화를 받으면, 이니셔를 통해 전해진 폭발이 다이너마이트 내부에서 발생합니다. 안정화된 니트로글리세린이 폭발하면서 가스와 열이 발생하며 폭발이 확산됩니다.
4. 압축 효과: 다이너마이트는 압축에도 반응하여, 폭발 시 발생하는 가스로 인해 주변 공기가 압축되면서 폭발이 강화됩니다. 이는 다이너마이트를 깊이에 묻거나 구조물에 넣어 사용할 때 효과적입니다.
이러한 방식으로, 다이너마이트는 안전하면서도 효과적인 폭발을 가능하게 하기 위해 니트로글리세린, 이니셔, 폭발 전파, 그리고 압축 효과를 조합하여 사용됩니다.

다이너마이트의 종류

다이너마이트의 종류는 다양하며, 다양한 용도에 맞게 개발되었습니다. 각각의 종류는 특정한 작업이나 상황에 적합하도록 설계되었습니다. 주요한 다이너마이트의 종류에 대해 소개하겠습니다:
- 노벨 다이너마이트 (Nobel Dynamite): 노벨 다이너마이트는 1867년에 알프레드 노벨에 의해 발명된 최초의 다이너마이트로, 대표적인 종류입니다. 안정화된 니트로글리세린을 사용하며, 쇠로 이루어진 튜브 형태로 판매되었습니다.
- 암모나이트 다이너마이트 (Ammonium Dynamite): 이 다이너마이트는 니트로글리세린과 함께 암모늄 노르말이 사용된 것으로, 일반 다이너마이트에 비해 덜 민감하고 안전한 편입니다.
갱식 다이너마이트 (Gelignite): 갱식 다이너마이트는 니트로글리세린을 실리카로 함유시켜 만든 겔 형태의 다이너마이트로, 액체와 고체의 특성을 결합시켜 안전성을 향상시킨 종류입니다.
- Dynamite Blasting Gelatin (DBX): DBX는 더 높은 폭발 효과를 얻기 위해 개발된 형태의 다이너마이트로, 니트로글리세린과 나이트로셀룰로 만들어졌습니다.
- 진동 다이너마이트 (Vibration-sensitive Dynamite): 건설 작업이나 광산에서 사용되는 진동 다이너마이트는 민감한 지표면에 대한 피해를 최소화하면서 폭발을 유발하는데 사용됩니다.
- 안전 다이너마이트 (Safety Dynamite): 안전 다이너마이트는 민감도를 줄이기 위해 특별한 처리가 된 종류로, 더 안전한 다이너마이트 사용을 지향합니다.
이러한 종류들은 다이너마이트의 특성을 조절하여 특정 작업이나 환경에서의 사용에 최적화되어 있습니다.