KR101126159B1

KR101126159B1 - The bullet-proof material of multilayer structure continued seamlessly and protective clothing with the said material

Info

Publication number: KR101126159B1
Application number: KR1020100010216A
Authority: KR
Inventors: 윤병일; 백종규; 김천곤; 김일진; 임건
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2012-03-22
Also published as: KR20110090444A

Abstract

본 발명은 연쇄상 다층 구조 방탄재료와 그 제조방법 및 방탄복에 관한 것으로 방탄용 직물이나 방탄용 적층물을 수회(數回) 래핑하여 이음매가 없는 다층 구조의 방탄재료를 제조함으로써, 외부의 충격에너지를 흡수하여 소멸시키는 얀 또는 섬유의 충격흡수길이가 증가하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서는 연쇄상 다층 구조 방탄재료의 길이방향을 따라 일정간격마다 구속부를 형성함으로써, 충격에너지의 전파(傳播)가 래핑방향으로 유도되어 더 많은 충격에너지가 소멸할 수 있도록 하고, 중첩해 있는 각층(各層)의 상대이동이 억제되도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a chain-shaped multilayered antiballistic material, a method for manufacturing the same, and a body armor, and a multi-layered antiballistic material is produced by wrapping a bulletproof fabric or a bulletproof laminate several times to obtain external impact energy. It is characterized in that the impact absorption length of the yarn or fiber to absorb and disappear.
In addition, in the present invention, by forming a restricting portion at regular intervals along the longitudinal direction of the chain-shaped multilayer antiballistic material, the propagation of the impact energy is induced in the lapping direction so that the more impact energy can be dissipated and overlapped. It is characterized by the relative movement of each layer being suppressed.

Description

The bullet-proof material of multilayer structure continued seamlessly and protective clothing with the said material}

본 발명은 방탄용 직물이나 적층물 등을 여러 번 래핑하여 이음매 없는 다층 구조가 되도록 함으로써, 외부로부터의 충격에너지를 흡수해 소멸시키는 섬유 또는 얀의 충격흡수길이가 종래 구성의 방탄재료보다 현저히 길어지게 만든 연쇄상 다층 구조 방탄재료 및 그 제조방법과 방탄복에 관한 것이다.The present invention wraps a bulletproof fabric or laminate several times so as to have a seamless multilayer structure, so that the impact absorption length of the fiber or yarn absorbing and extinguishing the impact energy from the outside becomes significantly longer than the bulletproof material of the conventional configuration. The present invention relates to a chain-shaped multilayered antiballistic material made, a method of manufacturing the same, and a body armor.

또한, 본 발명은 연쇄상 다층 구조 방탄재료의 길이방향을 따라 일정간격마다 구속부를 형성하여 충격에너지가 래핑방향으로만 전파(傳播)하도록 유도함으로써, 더 많은 충격에너지가 섬유 또는 얀의 충격흡수길이를 통해 소멸할 수 있도록 함과 동시에, 서로 중첩해 있는 각층(各層) 사이의 상대이동이 억제되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention forms a restraint portion at regular intervals along the longitudinal direction of the chain-shaped multilayer anti-ballistic material to induce the impact energy to propagate only in the wrapping direction, thereby increasing the impact absorption length of the fiber or yarn It can be extinguished through, and at the same time, the relative movement between each layer overlapping each other is suppressed.

종래 구성의 라미네이트 타입 방탄재료는, 고강도 아라미드섬유로 만든 방탄용 직물을 일정 크기로 잘라 많은 수의 스크랩을 만든 후, 필요한 수만큼 스크랩을 겹겹이 쌓아 박음질한 다층 구조이며, 스크랩 수를 늘리는 것이 방탄성능을 향상시키는 유일한 방법인 것으로 이 분야의 기술자에게 인식되어 왔다.The laminate type bulletproof material of the conventional configuration is a multilayer structure in which a bulletproof fabric made of high strength aramid fibers is cut to a certain size to make a large number of scraps, and then piled up as many scraps as necessary, and the number of scraps is increased. It has been recognized by those skilled in the art as the only way to improve the performance.

일반적으로 방탄복을 착용한 전투원의 생존가능성은 방탄복의 방탄성능이 우수할수록 커짐에 반해, 방탄복이 무거울수록 전투원의 활동성(기동성)이 저해되어 적의 공격을 피하기 어려워지므로 전투원의 생존가능성은 낮아진다.In general, the combatability of a combatant wearing a body armor increases the better the bulletproof performance of the body armor, while the heavier the body armor, the more the body's mobility (mobility) is impaired, making it difficult to avoid enemy attacks.

이러한 관점에서 볼 때, 종래 구성의 라미네이트 타입 방탄재료로 만든 방탄복은 방탄성능이 우수한 것일수록 무게가 무거워져 전투원의 활동성을 저해하게 되므로, 개량할 여지가 있다.From this point of view, the body armor made of the laminate type bulletproof material of the conventional configuration has a better ballistic performance, the heavier the weight, which hinders the combatant's activity, there is room for improvement.

본 발명은, 경량화가 요구되는 군용 및 민수용(民需用) 방탄복은 물론, 파편으로부터의 방호가 필요한 지뢰제거반이나 폭발물제거반의 안전복에 적용이 가능하며, 종래 구성의 방탄재료나 방탄복보다 재료를 더 적게 사용해도 동일한 방탄성능이 발휘될 수 있어 방탄재료 또는 방탄복의 제조비용이 절감되는 효과가 있고, 특히 전투원에게 가장 문제시되는 방탄복의 무게를 감량할 수 있어 전투원의 생존가능성이 향상되는, 연쇄상 다층 구조 방탄재료 및 그 제조방법과 방탄복을 제공하는데 목적이 있다.The present invention can be applied not only to military and civilian body armor that requires weight reduction, but also to safety suits of mine removal and explosives removal groups that require protection from debris, and are more suitable than the conventional bulletproof materials and body armor. The same anti-ballistic performance can be exhibited even if used less, thereby reducing the manufacturing cost of the bulletproof material or the body armor, and in particular, the weight of the body armor which is most problematic for the combatant can be reduced, thereby increasing the survival of the combatant. An object of the present invention is to provide a bulletproof material, a manufacturing method thereof, and a body armor.

상기 과제가 해결될 수 있는 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료는, 방탄용 직물이나 방탄용 적층물을 여러 번 래핑(wrapping)하여 이음매가 없는 다층 구조로 형성한 것을 특징으로 한다.The chain-shaped multilayered antiballistic material according to the present invention, which can solve the above problems, is characterized in that it is formed into a seamless multi-layer structure by wrapping (wrapping) a bulletproof fabric or a bulletproof laminate.

여기서, 상기 방탄용 직물이나 적층물의 소재로는 아라미드 계열의 케블라나 스타본드(stabond), 폴리에틸렌 계열의 다이니마(dyneema)가 사용될 수 있고, 그 외 유리섬유나 탄소섬유 등이 사용될 수 있다.Here, aramid-based kevlar or stabond, polyethylene-based dyneema may be used as the material for the bulletproof fabric or the laminate, and other glass fibers or carbon fibers may be used.

또한, 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료는, 바람직하게는, 외부로부터의 충격에 의한 각층(各層)의 상대이동이 억제되도록, 일정간격마다 구속부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the chain-shaped multilayer antiballistic material according to the present invention is preferably characterized in that a restricting portion is further formed at regular intervals so that relative movement of each layer due to an impact from the outside is suppressed.

또한, 본 발명에 따른 방탄복은, 종래 구성의 방탄복을 구성하는 방탄 외피 내에, 종래 구성의 라미네이트 타입 방탄재료 대신, 상술한 구성의 연쇄상 다층 구조 방탄재료가 삽입되어 이루어진 것을 특징으로 한다. 방탄 외피 내에 삽입하는 연쇄상 다층 구조 방탄재료의 높이(즉, 두께)는 30~800mm로 제한하고, 구속부 사이의 일정간격은 10~500mm로 제한하는 것이 바람직한데, 이 수치범위는 종래 구성의 방탄복에 사용되던 라미네이트 타입 방탄재료의 수치범위에 상당하다.In addition, the body armor according to the present invention is characterized in that the chain-shaped multilayered body antiballistic material having the above-described configuration is inserted into the body armor that constitutes the body armor of the conventional configuration, instead of the laminate type ballistic material of the conventional configuration. It is preferable to limit the height (ie, thickness) of the chain-shaped multilayered bulletproof material inserted into the bulletproof shell to 30 to 800 mm, and to limit the constant distance between the restraints to 10 to 500 mm. Corresponds to the numerical range of the laminate type bulletproof material used in the present invention.

상기 구속부는 박음질(stitching)이나 접착(bonding) 또는 체결(clamping)에 의해 형성할 수 있다.The restraint can be formed by stitching, bonding or clamping.

그동안의 연구결과로부터, 방탄용 직물 또는 적층물에 가해지는 외부의 충격에너지는, 얀 인발(yarn pullout), 섬유 소성변형(fiber plastic deformation), 섬유 파단(fiber fracture)과 같은 에너지 흡수 메커니즘을 통해 소멸한다는 것이 알려져 있다.From previous studies, the external impact energy applied to bulletproof fabrics or laminates is absorbed through energy absorption mechanisms such as yarn pullout, fiber plastic deformation, and fiber fracture. It is known to vanish.

이러한 관점에서, 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료는, 매우 큰 치수로 제공되는 방탄용 직물이나 적층물을 크기가 아주 작은 스크랩 형태로 조각조각 재단함이 없이, 필요한 층수가 될 때까지, 방탄용 직물이나 적층물을 압착해서 감거나 접는 방식으로 래핑(wrapping)하므로, 종래 구성의 라미네이트 타입 방탄재료에 비해, 얀 또는 섬유의 길이(충격흡수길이)가 현저히 길어진다. 즉, 본 발명의 연쇄상 다층 구조 방탄재료는, 충격에너지를 흡수하는 얀(yarn) 또는 섬유의 충격흡수길이가 종래 구성의 방탄재료와는 비교할 수 없을 만큼 증가하는 것이다. 따라서, 본 발명의 연쇄상 다층 구조 방탄재료로 만든 방탄복은, 종래의 라미네이트 타입 방탄재료로 만든 방탄복에 비해, 방탄성능이 월등히 우수하다.In this respect, the chain-shaped multilayered antiballistic material according to the present invention is bulletproof until the required number of layers is achieved without cutting pieces of bulletproof fabrics or laminates provided in very large sizes into very small scrap forms. Since the fabric or laminate is wrapped in a compressed or folded manner, the length (impact absorption length) of the yarn or fiber is significantly longer than that of the laminate type ballistic material of the conventional construction. That is, in the chain-shaped multilayer antiballistic material of the present invention, the impact absorption length of yarn or fiber that absorbs impact energy is increased so as to be incomparable with the antiballistic material of the conventional configuration. Accordingly, the body armor made of the chain-shaped multilayered body bulletproof material of the present invention is superior in bulletproof performance compared to the body armor made of the conventional laminate type ballistic material.

또한, 본 발명의 연쇄상 다층 구조 방탄재료의 길이방향을 따라 형성되어 있는 구속부는, 탄환 등에 의해 가해지는 충격에너지가 방탄용 직물의 래핑방향으로 전파(傳播)하도록 유도하여 더 많은 충격에너지가 섬유나 얀의 충격흡수길이를 통해 소멸할 수 있도록 하며, 중첩해 있는 각각의 층이 움직이지 않도록, 각층(各層)의 상대이동을 억제한다.Further, the restraint portion formed along the longitudinal direction of the chain-shaped multilayered ballistic material of the present invention induces the impact energy applied by the bullet or the like to propagate in the wrapping direction of the ballistic fabric, so that more impact energy is generated by the fibers or the like. It can be extinguished through the shock absorption length of the yarn, and the relative movement of each layer is suppressed so that the overlapping layers do not move.

또한, 본 발명의 연쇄상 다층 구조 방탄재료와 방탄복은, 종래 구성의 방탄재료나 방탄복보다 재료를 더 적게 사용해도 동일한 방탄성능이 발휘될 수 있으므로 비용절감효과가 있으며, 전투원에게 가장 문제시되는 방탄복의 무게가 감량되어 전투원의 생존가능성을 높일 수 있다.In addition, the chain-layered multi-layer bulletproof material and body armor of the present invention, because the same ballistic performance can be exhibited even if the material is used less than the conventional ballistic material or body armor, the cost saving effect, the weight of the body armor which is most problematic for combatants Can be reduced to increase the survival of combatants.

도 1의 (a) 내지 (c)는 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료의 다양한 래핑방법을 나타내는 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료의 바람직한 실시예를 나타내는 사진.
도 3은 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료와 종래 구성의 라미네이트 타입 방탄재료의 방탄성능을 비교하기 위해 540m/s의 파편탄으로 사격했을 때의 결과 그래프로서, 가로축은 방탄재료의 층수(層數), 세로축은 파편탄이 시편을 관통하기 전과 후(後)의 속도변화량(속도차이)을 각각 나타내는 그래프.1 (a) to (c) is an exemplary view showing various lapping methods of the chain-shaped multilayered anti-ballistic material according to the present invention.
2 is a photograph showing a preferred embodiment of a chain-shaped multilayered antiballistic material according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing results obtained when shooting with fragments of 540 m / s in order to compare the ballistic performance of a chain-shaped multilayered ballistic material according to the present invention and a laminate type ballistic material having a conventional configuration. Iii), the vertical axis is a graph showing the amount of speed change (speed difference) before and after the debris passes through the specimen.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료와 그 제조방법 및 방탄복에 대해 설명한다. 여기서, 본 명세서에서 사용되는 "연쇄상 다층 구조(multilayer structure continued seamlessly)"라는 용어는, 1장의 방탄용 직물 또는 적층물을 한쪽 방향으로 계속해서 접거나, 지그재그로 방향을 바꿔가며 접거나, 한번 감은 후 압착하고 또 감은 후 압착하는 식으로 감거나, 여러 번 감은 후 한번에 압착하거나, 또는 이들 방식을 적절히 조합함으로써, 본 발명에 따른 방탄재료가 가지게 된 구조인 것으로 정의한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to drawings, the chain-shaped multilayered antiballistic material according to this invention, its manufacturing method, and a body armor are demonstrated. As used herein, the term " multilayer structure continued seamlessly " is used to continuously fold one piece of bulletproof fabric or laminate in one direction, or to zigzag and fold it once, It is defined as having the structure of the ballistic-proof material according to the present invention by winding after pressing and winding and then pressing, or after pressing several times and pressing at once, or by appropriately combining these methods.

먼저, 도 1의 (a)~(c)에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료(100)는 다양한 래핑방식을 통해 제작할 수 있다. 예컨대, 도 1의 (a)에 도시된 것처럼, 방탄용 직물의 한쪽 끝 부분을 일정 폭만큼 접어 압착한 후 그 둘레로 한번 감아 압착하고 또 감아 압착하는 방식으로 래핑하거나, 도 1의 (b)에 도시된 것처럼, 방탄용 직물의 양끝을 맞춰 반으로 접고, 반으로 접힌 방탄용 직물의 양끝을 다시 맞춰 반으로 접는 방식으로 래핑하거나, 도 1의 (c)에 도시된 것처럼, 마치 종이접기를 하듯이, 방탄용 직물을 반으로 접어 가운데에 중심선을 형성한 후, 그 중심선에 맞춰, 방탄용 직물의 양끝을 여러 번 접어 넣는 방식으로 래핑할 수 있다. 이와 다른 방식에 의해서도, 원하는 층수의 방탄재료가 완성될 때까지 래핑할 수 있음은 물론이다.First, as shown in (a) to (c) of FIG. 1, the chain-shaped multilayer antiballistic material 100 according to the present invention may be manufactured through various lapping methods. For example, as shown in (a) of FIG. 1, one end portion of the bulletproof fabric is folded by a predetermined width and then compressed, and then wrapped once by wrapping it around the sheet, and then wrapping the sheet by pressing it. As shown in Fig. 1, the two ends of the bulletproof fabric are folded in half, and the ends of the bulletproof fabric folded in half are wrapped in such a manner as to be folded in half, or as shown in FIG. As described above, the bulletproof fabric may be folded in half to form a centerline in the center, and then wrapped in a manner in which both ends of the bulletproof fabric are folded several times in accordance with the centerline. By the alternative method, of course, it can be wrapped until the desired ballistic-proof material is completed.

도 2는, 예컨대, 도 1의 (a)처럼 래핑하여 만든 35겹(층)의 연쇄상 다층 구조 방탄재료(100)를 나타낸 것으로서, 길이방향을 따라, 15cm마다 구속부(200)가 형성된 예를 나타낸 것이다. 상기 구속부(200)는 박음질에 의해 형성되었다.FIG. 2 illustrates, for example, a 35-ply chain-layer multilayer antiballistic material 100 formed by lapping as shown in FIG. 1 (a). An example in which the restricting portion 200 is formed every 15 cm in the longitudinal direction is shown. It is shown. The restraint part 200 was formed by stitching.

도 3은 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료와 종래 구성의 라미네이트 타입 방탄재료의 방탄성능을 비교하기 위해 540m/s의 파편탄으로 사격했을 때의 결과 그래프로서, 가로축은 방탄재료의 층수(層數)를 나타내고, 세로축은 파편탄이 시편을 관통하기 전과 후(後)의 속도변화량(속도차이)을 나타낸다.FIG. 3 is a graph showing results obtained when shooting with fragments of 540 m / s in order to compare the ballistic performance of a chain-shaped multilayered ballistic material according to the present invention and a laminate type ballistic material having a conventional configuration. Iii), and the vertical axis represents the amount of speed change (speed difference) before and after the debris passes through the specimen.

이 그래프에서 알 수 있듯이, 도 2에 나타낸 35겹짜리 연쇄상 다층 구조 방탄재료(100)는 540m/s 파편탄에 대해 속도변화량이 약 520m/s임에 반해, 종래 구성에 따른 34겹짜리 방탄재료는 속도변화량이 약 220m/s이고, 36겹짜리는 속도변화량이 약 270m/s였다. 이처럼, 실험에 사용한 방탄재료의 층수가 거의 비슷함에도, 속도변화량에서 약 2배 정도 차이가 생긴 이유는, 종래 구성의 방탄재료보다 본 발명에 따른 연쇄상 다층 구조 방탄재료(100)에서의 얀 또는 섬유의 길이가 훨씬 더 길어, 얀의 인발로 인해 소멸하는 에너지의 크기가 본 발명 쪽이 더 컸기 때문이다.As can be seen from this graph, the 35-ply chain-layer multilayer ballistic material 100 shown in FIG. 2 has a speed change of about 520 m / s for 540 m / s fragmented coal, whereas a 34-ply ballistic material according to the conventional configuration The speed change was about 220m / s, and the 36-ply speed change was about 270m / s. Thus, even though the number of layers of the ballistic material used in the experiment is almost similar, about 2 times the difference in the rate of change, the reason is that the yarn or fiber in the chain-shaped multilayered ballistic material 100 according to the present invention than the ballistic material of the conventional configuration This is because the length of the is much longer, and the magnitude of energy dissipated due to the drawing of the yarn is larger for the present invention.

100...연쇄상 다층 구조 방탄재료
200...구속부100 ... Multilayer Multilayer Bulletproof Material
200 ...

Claims

To increase the impact absorption length of the yarn or fiber absorbing the impact energy, wrap the ballistic fabric or bulletproof laminate several times to increase the extinction amount of the impact energy that is lost through the yarn drawing and the plastic deformation and rupture of the fiber. Formed in a seamless multi-layer structure, the chain-shaped multi-layer bulletproof material 100, characterized in that the restraining portion 200 is formed at regular intervals so that the relative movement of each layer due to the impact from the outside can be suppressed.

A body armor made of the chain-shaped multilayered antiballistic material according to claim 1 (100).

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