폭발물 탐지

Explosive detection
폭발물 탐지견을 가진 미국 세관국경보호관

폭발물 탐지는 용기에 폭발물이 포함되어 있는지 여부를 확인하기 위한 비파괴 검사 과정입니다. 폭발물 탐지는 일반적으로 공항, 항구 및 국경 통제에 사용됩니다.

탐지도구

비색 & 자동 비색

폭발물 검출을 위한 비색 테스트 키트의 사용은 가장 확립되고 단순하며 가장 널리 사용되는 폭발물 검출 방법 중 하나입니다. 폭발물의 비색 검출에는 화학 시약을 미지의 물질이나 시료에 바르고 색 반응을 관찰하는 것이 포함됩니다. 일반적인 색상 반응은 폭발물이 존재하는 경우 사용자에게 알려지며 많은 경우 해당 물질이 파생된 폭발물 그룹을 나타냅니다. 폭발물의 주요 그룹은 니트로방향족, 질산염 에스테르, 니트라민 폭발물과 무기 질산염계 폭발물입니다. 다른 그룹에는 니트로계 폭발물이 아닌 염소산염과 과산화물이 포함됩니다. 폭발물에는 보통 질소가 포함되어 있기 때문에 질소 화합물을 발견하는 것을 기반으로 탐지하는 경우가 많습니다. 따라서 기존의 비색 테스트는 일부 폭발성 화합물(예: 아세톤 과산화물)에는 질소가 포함되어 있지 않아 검출이 더 어려운 단점이 있습니다.[1]

개들

특별히 훈련된 개는 냄새에 매우 민감한 코를 사용하여 폭발물을 감지하는 데 사용할 수 있습니다. 매우 효과적이지만, 개가 지치거나 지루해질수록 그 유용성은 떨어집니다.

이 개들은 특수 훈련된 핸들러에 의해 훈련되어 몇 가지 일반적인 폭발 물질의 향을 식별하고 이러한 향 중 하나를 감지하면 핸들러에게 알립니다. 개들은 그들이 제공하기 위해 훈련된 행동을 취함으로써 '안타'를 나타냅니다 – 일반적으로 앉아서 기다리는 것과 같은 수동적인 반응입니다.

폭발물 탐지견은 1970년 워싱턴 D.C.의 메트로폴리탄 경찰서에서 당시 훈련사였던 찰스 R.에 의해 유래되었습니다. 키르치너.[2]

폭발물 탐지견은 1959년 콘스탄틴 장군의 지휘 아래 알제리에서 처음 사용되었습니다.[3]

최근 연구에 따르면 2차 전자분무 이온화(SESI-MS)와 같은 질량 분석 증기 분석 기술은 폭발물 탐지를 위한 개 훈련을 지원할 수 있습니다.[4]

꿀벌

참고 항목: 하이메노프테라 훈련

이 접근법은 훈련된 꿀벌과 고급 비디오 컴퓨터 소프트웨어를 결합하여 전략적 반응을 위해 꿀벌을 모니터링합니다. 훈련된 벌들은 2일 동안 봉사한 후 벌집으로 돌아옵니다. 이 입증된 시스템은 아직 상업적으로 이용 가능하지 않습니다. 생명공학 회사 인센티넬은 벌들이 탐지견들보다 더 효과적이라고 주장합니다.[5]

기계향 감지

주 기사 : 폭발물 흔적탐지기
참고 항목: 기계 후각

다양한 폭발 물질에 대한 흔적 신호를 감지하기 위해 여러 종류의 기계가 개발되었습니다. 미국 공항에서 볼 수 있는 가장 일반적인 이 응용 기술은 이온 이동도 분광법(IMS)입니다. 이 방법은 IMS가 대기압에서 작동한다는 점을 제외하고는 분자가 이온화된 후 진공 속에서 전기장으로 이동하는 질량분석법(MS)과 유사합니다. IMS에서 이온이 전기장에서 특정 거리를 이동하는 데 걸리는 시간은 이온의 크기 대 전하 비율을 나타냅니다. 단면적이 큰 이온은 대기압에서 더 많은 가스와 충돌하여 속도가 느려집니다.

가스 크로마토그래피(GC)는 검출 전에 분자를 분리하기 위해 위에서 논의된 검출 방법에 종종 결합됩니다. 분자가 GC를 통과하는 데 걸리는 시간을 동일성의 지표로 사용할 수 있기 때문에 이는 검출기의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 또 다른 차원의 데이터를 추가합니다. 불행히도 GC는 일반적으로 병에 든 가스가 필요하므로 병을 보충해야 하기 때문에 물류 문제가 발생합니다. 현장에서 작동되는 GC 컬럼은 대기 가스 및 산화로 인한 열화와 정지상의 출혈이 발생하기 쉽습니다. 많은 애플리케이션이 1분 이내에 완전한 분석을 완료해야 한다고 요구하기 때문에 열도 매우 빨라야 합니다.[citation needed]

분광학

이온 이동도 분광계(IMS)를 기반으로 하는 기술로는 이온 트랩 이동도 분광법(ITMS), 차동 이동도 분광법(DMS) 등이 있습니다. 형광 고분자 증폭법(AFP)은 분자 인식을 이용하여 고분자의 형광을 "끄거나" 퀀칭합니다. 화학발광은 1990년대에 자주 사용되었지만 어디에서나 사용되는 IMS보다 덜 일반적입니다. 마이크로소프트를 소형화하고 견고하게 하며 마이크로소프트를 현장에서 사용하기에 알맞은 가격으로 만들기 위한 여러 시도들이 진행되고 있는데, 예를 들어 UV 하에서 파란색으로 형광을 내지만 질소 그룹과 반응할 때 무색인 에어로졸 폴리머가 이에 해당됩니다.[6]

한 가지 기술은 용의 물질의 여러 영역에서 반사된 자외선, 적외선 및 가시광선 측정을 비교합니다. 이는 샘플을 준비할 필요가 없다는 점에서 후각적 방법에 비해 장점이 있습니다. 이러한 방법을 이용한 휴대용 폭발물 검출기에 대한 특허가 존재합니다.[7]

질량 분석법은 가장 관련성이 높은 새로운 분광법으로 여겨집니다.[8]

엑스레이 기계

컴퓨터 축방향 단층촬영을 이용하여 특수 설계된 X-ray 기계는 물체의 밀도를 보고 폭발물을 탐지할 수 있습니다. 이러한 시스템에는 전용 위협 해결 프로토콜로 운영자를 지원하기 위한 폭발물 위협 라이브러리와 거짓 색상 코딩이 포함된 전용 소프트웨어가 제공됩니다.[9] 엑스레이 탐지는 뇌관과 같은 관련 부품을 탐지하는 데도 사용되지만, 다른 전자 장비 내부에 이런 장치가 숨겨져 있을 경우 실패할 수 있습니다.[10]

최근 엑스레이 스캔에서 위협을 자동으로 감지할 수 있는 머신러닝 알고리즘이 개발되었습니다.[11][12][13]

중성자 활성화

특수 설계된 기계는 의심되는 폭발물에 중성자를 주입하고 결과적으로 생성된 감마선 붕괴 서명을 판독하여 샘플의 화학적 조성을 결정합니다. 중성자 활성화 분석의 가장 초기에 개발된 형태는 저에너지 중성자를 사용하여 해당 화학종의 질소, 염소 및 수소의 비율을 결정하며 대부분의 기존 폭발물을 식별하는 효과적인 수단입니다. 불행히도 탄소와 산소의 훨씬 작은 열 중성자 단면은 알려지지 않은 종의 존재비를 식별하는 이 기술의 능력을 제한하며, 테러 조직이 IED 건설에 TATP와 같은 폭발물이 없는 질소를 선호한 것도 이러한 이유 때문입니다. 실험 프로토콜을 수정하면 탄소 및 산소 기반 종을 더 쉽게 식별할 수 있습니다(예: 열 중성자에서 발생하는 단순 흡수와는 달리 검출 가능한 감마선을 생성하기 위해 빠른 중성자에서 비탄성 산란을 사용함). 그러나 이러한 수정에는 엄청나게 복잡하고 비용이 많이 드는 장비가 필요하여 광범위한 구현을 방해합니다.[14]

폭발물 미량 탐지용 실리콘 나노와이어

전계효과 트랜지스터로 구성된 실리콘 나노와이어는 TNT, PETN 및 RDX를 포함한 폭발물을 개보다 더 우수한 감도로 감지하는 것으로 입증되었습니다.[15][16] 이 방법에서의 검출은 수십~수백 개의 실리콘 나노와이어 감지소자를 포함하는 칩의 표면에 타겟 폭발물을 포함하는 액체 또는 증기를 통과시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법. 폭발 물질의 분자는 나노선의 표면과 상호 작용하여 나노선의 전기적 특성에 측정 가능한 변화를 유도합니다.

감지 보조 장치

탐지를 쉽게 하기 위해 폭발물을 만들 때 탐지 태그를 추가할 수 있습니다. 1991년 몬트리올 협약은 폭발물 제조업체가 이를 수행하도록 요구하는 국제 협약입니다.[17] DMDNB를 검출 태그로 추가하여 만든 Semtex가 그 예입니다.[18] DMDNB는 개들이 민감하기 때문에 일반적인 태그제입니다. 영국에서는 1996년 플라스틱 폭발물 탐지 규정(Marking for Plastic Oxplomants for Detection Regulations 1996)이 관련 법안입니다.[19]

위조탐지장치

미 법무부는 '법 집행 응용을 위한 상업용 폭발물 탐지 시스템 선정을 위한 가이드(NIJ Guide 100-99)'라는 제목의 국립 사법 연구소 간행물에서 '보거스' 폭발물 탐지 장비가 의심하지 않는 소비자들에게 판매되고 있는 추세에 대해 경고했습니다. 보고서는 쿼드로 트래커(Quadro Tracker)라는 이름으로 언급하고 있는데, 이는 작동하는 내부 부품이 없는 자유롭게 회전하는 무선 안테나 로드를 포함하고 있습니다. 2005년 8월 8일부터 9일까지 미국 대테러 기술 태스크 포스를 통해 해군 폭발물 처리 기술 부서가 SNIFEX에 대한 테스트를 실시한 결과 "SNIFEX 휴대용 탐지기가 작동하지 않는다"고 결론을 내렸습니다.[20]

…전 세계적으로 땅을 깎는 것을 믿는 다소 큰 사람들의 공동체가 있습니다: 갈고리 모양의 막대기, 흔들거리는 막대, 그리고 진자를 지하수와 다른 물질들을 찾기 위해 사용하는 고대의 관습입니다. 이 사람들은 다양한 다우닝 방법을 사용하여 많은 유형의 재료를 찾을 수 있다고 믿습니다. 다우너들은 다우닝 장치가 매몰된 이상 현상에 대응할 것이며, 장치를 차별적으로 사용하기 위해서는 수년간의 연습이 필요하다고 주장합니다(장치가 찾고 있는 물질에만 반응하도록 하는 기능). 현대의 다우너들은 기기에 차별을 더하기 위해 다양한 새로운 방법을 개발해 왔습니다. 이러한 새로운 방법에는 분자 주파수 식별(MFD)과 고조파 유도 식별(HID)이 있습니다. MFD는 원하는 재료의 폴라로이드 사진의 영사기 복사본을 장치의 손잡이에 넣는 것부터 모든 형태를 취했습니다. 주파수 생성 전자 장치(기능 발생기)와 함께 다우닝 로드를 사용합니다. 폭발물과 같은 특정 물질(또는 그 물질에 해당하는 모든 물질)을 감지할 수 있는 장치를 만들려는 이러한 시도 중 어느 것도 통제된 이중 블라인드 과학 테스트에서 성공적인 것으로 입증되지 않았습니다. 사실, 이러한 발명품에 대한 모든 테스트는 이러한 장치가 무작위적인 확률보다 더 나은 성능을 발휘하지 못한다는 것을 보여주었습니다.[21]

이라크와 태국, 특히 ADE 651과 GT200에서는 수백 명의 사망자와 수천 명의 부상자를 낸 폭탄을 발견하지 못한 것으로 보고된 가짜 다우닝 로드 방식의 탐지 장치가 많이 사용되었습니다.[22][23][24] 가짜 다우닝 로드 스타일 탐지기의 추가 이름에는 ADE101, ADE650, Alpha6, XK9, SNIFEX, HEDD1, AL-6D, H3TEC, PK9가 있습니다.

참고 항목

참고문헌

  1. ^ Marshall, Maurice; Oxley, Jimmie (2009). Aspects of explosives detection (1st ed.). Amsterdam: Elsevier. doi:10.1016/B978-0-12-374533-0.X0001-3. ISBN 978-0-08-092314-7. OCLC 316212529.
  2. ^ Newlon, Clarke (1974). Police Dogs in Action. New York: Dodd, Mead & Co. ISBN 9780396069126. OCLC 881180.
  3. ^ Grandjean, Dominique; Moquet, Nathalie; Pawlowiez, Sandrine; Tourtebatte, Anne-Karen; Jean, Boris; Bacqué, Hélenè (2000), Practical Guide for Sporting and Working Dogs, Royal Canin, p. 4, ISBN 2-914193-02-5, OCLC 1052842687, retrieved 2022-09-20.
  4. ^ Ong, Ta-Hsuan; Mendum, Ted; Geurtsen, Geoff; Kelley, Jude; Ostrinskaya, Alla; Kunz, Roderick (2017-06-09). "Use of Mass Spectrometric Vapor Analysis To Improve Canine Explosive Detection Efficiency". Analytical Chemistry. 89 (12): 6482–6490. doi:10.1021/acs.analchem.7b00451. ISSN 0003-2700. PMID 28598144.
  5. ^ "Hot picks: UK tech start-ups". BBC News. 2007-09-05. Archived from the original on 2012-07-13. Retrieved 2008-03-06.
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  7. ^ Mullins, Justin (2008-05-28). "Portable explosives detector". New Scientist Blogs. Archived from the original on 11 September 2008.
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  9. ^ Wells, K.; Bradley, D.A. (2012). "A review of X-ray explosives detection techniques for checked baggage". Applied Radiation and Isotopes. 70 (8): 1729–1746. doi:10.1016/j.apradiso.2012.01.011. ISSN 0969-8043. PMID 22608981.
  10. ^ Knight, Will (10 August 2006). "Analysis: Explosive detection technologies". New Scientist news service. Archived from the original on 20 September 2022.
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  12. ^ Mery, Domingo (2015), "Simulation in X-ray Testing", Computer Vision for X-Ray Testing, Cham: Springer International Publishing, pp. 241–266, doi:10.1007/978-3-319-20747-6_7, ISBN 978-3-319-20746-9, S2CID 60787163
  13. ^ Akcay, Samet; Breckon, Toby P. (2017). "An evaluation of region based object detection strategies within X-ray baggage security imagery". 2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP). IEEE. pp. 1337–1341. doi:10.1109/icip.2017.8296499. ISBN 978-1-5090-2175-8. S2CID 3451234.
  14. ^ Whetstone, Z. D.; Kearfott, K. J. (2014). "A review of conventional explosives detection using active neutron interrogation". Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 301 (3): 629–39. doi:10.1007/s10967-014-3260-5. S2CID 93318773.
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  17. ^ "XX" (PDF), Convention on the Marking of Plastic Explosives, 1991, archived from the original (PDF) on 16 July 2011.
  18. ^ "Semtex". Explosia. Archived from the original on 2009-08-05. Retrieved 2009-05-22.
  19. ^ The Marking of Plastic Explosives for Detection Regulations, 1996, No. 890, archived from the original on 19 September 2014
  20. ^ Naval Explosive Ordnance Disposal Technology Division (September 2005), Test Report: The Detection Capability of the Sniffex handheld Explosives Detector (PDF), archived from the original (PDF) on 14 August 2022
  21. ^ US Department of Justice Office of Justice Programs (September 1999). "Guide for the Selection of Commercial Explosives Detection Systems for Law Enforcement Applications: NIJ Guide 100-99" (PDF). Archived from the original on 20 March 2022.
  22. ^ Radford, Ben (2017). "The Legacy of Fake Bomb Detectors in Iraq". Skeptical Inquirer. Vol. 41, no. 1. Committee for Skeptical Inquiry. p. 7. Archived from the original on 25 February 2022.
  23. ^ Evans, Dominic; Hameed, Saif (July 26, 2016). "From Beirut to Baghdad, 'useless' bomb detectors guard against disaster". Reuters. Archived from the original on 7 November 2021.
  24. ^ "The Worldwide Fake Bomb Detector Scam – Compendium of Arms Trade Corruption". World Peace Foundation. The Fletcher School of Law and Diplomacy at Tufts University. 5 May 2017. Archived from the original on 28 May 2022.

외부 링크