KR102272250B1 - 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛의 제조방법에 관한 것으로;
그 기술구현의 목적은 방탄조끼로 수용 설치되는 방호유닛의 구성을 초기충격 분산부재와 밀림충격 상쇄부재 그리고, 상쇄충격 흡수부재 이루어진 3단 적층구조의 방호유닛 본체로 형성하여 방탄조끼의 유동성을 배가되게 하고, 배가된 유동성에 의해 방탄조끼의 착용과 탈의를 신속하고 편리하게 행할 수 있도록 하며, 더 나아가 방탄조끼 착용후 작전임무 등을 수행함에 있어서 신체활동에 방해 또는 제약주지 않도록 하여 착용성과 취급성, 그리고 활동성을 향상시킬 수 있도록 함에 있다.
따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;
초기충격 분산부재와, 밀림충격 상쇄부재와, 상쇄충격 흡수부재를 3단 적층구조로 결합 형성한 방호유닛 본체를 형성하고, 상기 방호유닛 본체를 방수필름포대와 마감외피에 순차적으로 수용 결합시켜 달성한다.
또한, 방탄조끼용 방호유닛을 제조하는 일련의 방법으로 방호소재 준비공정과, 초기충격 분산부재 성형공정과, 밀림충격 상쇄부재 성형공정과, 상쇄충격 흡수부재 성형공정과, 방수포장공정과, 마감공정을 행하도록 하여 달성한다.

Description

유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛 제조방법{Protecti ve unit for bulletproof vest with improved flexibility and method for manufac turing the protective unit}

본 발명은 방탄조끼용 방호유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 날아오는 탄환이나 파편 등의 타격으로부터 인명을 보호하기 위해 착용하는 방탄조끼에 있어, 그 방탄조끼로 수용 설치되는 방호유닛의 구성을 유동성이 배가된 특화된 적층결합구조로 형성하여 착용 및 탈의 그리고 활동의 편리성을 부여하고, 아울러 직격하는 탄환이나 파편의 충격 또한 안정적인 분산 흡수작용에 의해 효율적으로 상쇄되도록 하여 착용자의 생명을 보다 안전하게 보호 할 수 있도록 한 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛 제조방법에 관한 것이다

방탄조끼라 함은 외부로부터 가해지는 물리적 위해요인으로부터 착용자의 생명을 보호하기 위해 특수제작한 보호장비를 의미하는 것으로, 이는 통상 군사용과 민수용으로 나누어진다.

군사용으로 제공되는 방탄조끼는 주로 군인들이 착용하며 적군과의 교전 및 전투 상황에서 탄환 및 포탄 등의 파편으로부터 인명을 보호하는 역할을 행하고, 민수용으로 제공되는 방탄조끼는 경찰 또는 사설 경호원들이 주로 착용하며 범죄자 및 테러범 등의 진압 상황에서 실탄 및 도검류 등의 살상무기로부터 인명을 보호하는 역할을 행하는 것으로, 이들은 단지 사용 대상자가 누구냐에 따른 구분일 뿐 실질적으로 공히 동일한 용도 및 기능을 갖는다.

이러한 용도 및 기능을 갖는 방탄조끼의 일반적인 구성을 살펴보면, 이는 사용자 상체에 착용할 수 있도록 형성된 민소매 형태의 피복, 예컨대, 조끼형상을 취하는 외피 내부에 방호유닛을 수용시킨 구성으로 형성된다.

여기서 특히 상기 방호유닛은 인체에 가해지는 위해요소, 예컨대, 탄환, 파편, 도검류 등의 살상무기로부터 가해지는 물리적 외력을 안전하게 차단하고 막아내는 주요 핵심수단으로, 결국 방탄조끼는 이러한 방호유닛의 기능과 역할에 따라 그 성능이 좌우된다.

이에, 일반적으로 널리 이용되는 방탄조끼용 방호유닛의 구성(소재)을 살펴보면, 이는 금속판, 티타늄판, 판형세라믹, 합성고분자판 등과 같이 다양 종류별 구분으로 분류 이용됨을 알 수 있다.

더 나아가 상기 방호유닛의 구성(소재)별 특성을 좀더 구체적으로 살펴보면;

상기 금속판은 강성과 경도가 우수한 철판을 이용하여 상대적으로 무른 탄자 예컨대, 납탄 이나 구리탄 등의 탄자를 깨트려 방어하는 특징이 있고;

상기 티타늄판은, 금속계에 비해 가볍고 강성이 우수한 티타늄을 소재로 하는 것으로, 이는 냉전기 구소련에서 사용한 대표적 방탄소재의 하나이며;

상기 판형세라믹은, 금속계에 비해 비교적 가벼운 세라믹을 소재로 하는 것으로, 이는 소총탄이 직격될 경우 하얀 충전물이 부스러지고 패이며 그 과정에서 탄환의 충격을 흡수 방어하는 특징이 있고;

상기 합성고분자판은 플라라스틱을 소재로 하는 것으로 판형세파믹 방탄소재에 비하여 충격에 강하고 상대적으로 관리가 편리한 특징이 있다.

하지만 전술한 바와 같은 금속판, 티타늄판, 판형세라믹, 합성고분자판 등으로 이루어진 방호유닛은, 공히 경화된 판형구조를 취하고 그러한 경화된 판형 구조에 따라 원활한 유동성을 기대할 수 없는 것인바, 따라서 방탄조끼의 착용과 탈의를 매우 불편하고 번거롭게 함은 물론 착용후 작전임무 등을 수행함에 있어서 또한 신체활동에 상당한 제약과 방해를 주는 문제점이 있다.

한편, 상기 경화된 판형 방호유닛의 문제점을 일부 해결하기 위한 방안으로근래에는 방탄섬유, 예컨대 아라미드 섬유의 일종인 "케블라"와 폴리에틸렌 섬유의 일종인 "다이니마" 등이 개발되어 방탄조끼(방호유닛)의 소재로 이용되는 실정이다.

상기 방탄조끼(방호유닛)의 소재로 사용되는 방탄 섬유는, 보통의 실과 달리 매우 질기고 탄성이 좋으며, 동일한 굵기의 강철보다 10배 이상 강도가 높은 특징이 있다.

예컨대, 방탄섬유로 직조된 방호유닛에 탄환이 직격되면 직조된 방탄섬유의 저항에 의해 탄두가 뭉개지는 머시룸(mushroomed) 효과가 나타나고, 그로 인한 탄두의 표면적 증가에 따라 압력은 그에 반비례하여 급격하게 감소함으로써 탄환의 진행이 멈추게 된다

그러나, 상기 방탄섬유로 이루어진 방호유닛은, 상대적으로 구경이 큰 권총탄은 막을 수 있지만 소총탄을 막아낼수 있는 정도의 방탄등급에는 이르지 못하는 폐단, 예컨대 구조 및 소재 특성의 한계가 있다,

따라서, 소총탄의 방어를 위해서는 경화된 판형구조의 방호유닛을 필수구성으로 추가 설치해야 하는 것이며, 이러한 경우 방탄조끼의 유동성은 결여되고, 그로 인해 결국 방탄조끼의 착용과 탈의, 그리고 착용후 신체활동을 방해하는 폐단은 그대로 상존하는 문제점이 있다.

더욱이, 상기 방탄섬유로 직조된 방호유닛은, 도 1로 도시된 바와 같이 탄환이 직격되는 부위가 방호유닛의 내측면 부위(등,배,가슴부위 등)인 경우, 상대적으로 넓게 분포된 주변의 충격분산 면적과 그 분산된 면적에서 발휘되는 인장력, 예컨대, 머시룸(mushroomed) 효과에 의해 탄환의 운동에너지를 원활하게 흡수하여 치명적인 관통손상을 방어하는 기능을 행하는 것이기는 하나;

탄환이 직격되는 부위가 방호유닛의 외측면 부위(옆구리, 어깨 등)인 경우 상대적으로 협소한 주변의 충격분산 면적에 의해 탄환의 운동에너지가 원활하게 흡수 분산되지 못하는 현상, 예컨대 머시룸(mushroomed) 효과의 결여로 인해 탄환이 그대로 밀림되며 관통상을 가하게되는 치명적 폐단이 상존하는 문제점이 있다,

대한민국 특허등록 제1897804호 (2018.09.05. 등록) 대한민국 특허등록 제0488165호 (2018.12.17. 등록)

본 발명은 종래 방탄조끼용 방호부재의 제반적인 구조적 문제점을 해결하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은, 방탄조끼로 수용 설치되는 방호유닛의 구성을 나노 아라미드 섬유지와, 나노 폴리에틸렌 섬유지와, 압축 폴리에틸렌 보드로 조합된 적층구조, 예컨대, 초기충격 분산부재와 밀림충격 상쇄부재 그리고, 상쇄충격 흡수부재 이루어진 3단 적층구조의 방호유닛 본체로 형성하여 방탄조끼의 유동성을 배가되게 하고, 배가된 유동성에 의해 방탄조끼의 착용과 탈의를 신속하고 편리하게 행할 수 있도록 하며, 더 나아가 방탄조끼 착용후 작전임무 등을 수행함에 있어서 또한 신체활동에 방해 또는 제약주지 않도록 함으로써, 착용성과 취급성, 그리고 활동성을 극히 향상시킬 수 있도록 한 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 3단 적층구조로 이루어진 방호유닛 본체, 예컨대 초기충격 분산부재와, 밀림충격 상쇄부재와, 상쇄충격 흡수부재 이루어진 견고한 방호구조에 의해 머시룸(mushroomed) 효과를 증폭되게 하여 권총탄은 물론 소총탄에 이르기까지 안전한 방어기능을 행할 수 있도록 하고, 아울러, 충격분산 면적이 상대적으로 협소한 부위, 예컨대, 옆구리나 어깨 등의 부위에 탄환이 직격되는 경우라 하더라도, 그 직격된 탄환의 운동에너지를 압축 폴리에틸렌 보드에 의해 안정적으로 흡수 분산되게 하여 치명적인 관통손상을 방지되게 함으로써, 기능성과 안전성 그리고, 사용효율성을 극히 증대 시킬 수 있도록 한 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛 제조방법에에 있다.

따라서, 상기 목적을 달성하기 위한 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛 제조방법의 구체적 수단으로는;

초기충격 분산부재와, 밀림충격 상쇄부재와, 상쇄충격 흡수부재를 3단 적층구조로 결합 형성한 방호유닛 본체를 형성하되;

상기 초기충격 분산부재는, 나노 아라미드 섬유지와 나노 폴리프로필렌 섬유지를 6층 구성으로 겹층하고, 겹층된 나노 아라미드 및 나노 폴리프로필렌 섬유지를 탄소나노튜브 섬유원사에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합시킨 구성으로 형성하고;

상기 밀림충격 상쇄부재는, 나노 폴리프로필렌 섬유지를 12층 구성으로 적층하고, 적층된 6층 부위에 압축 폴리프로필렌 보드를 삽입 수용시켜 탄소나노튜브 섬유원사에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합시킨 구성으로 형성하며;

상기 상쇄충격 흡수부재는, 나노 폴리프로필렌 섬유지를 10층 구성으로 적층하고, 그 적층된 외측면 둘레를 탄소나노튜브 섬유원사에 의해 봉제 결합시킨 구성으로 형성하고;

재차, 상기 방호유닛 본체를 방수필름포대에 수용 결합시키며;

상기 방수필름포대에 수용 결합된 방호유닛 본체를 마감외피에 2차 형태로 더 수용 결합시켜 달성한다

또한, 방탄조끼용 방호유닛을 제조하는 일련의 방법으로 방호소재 준비공정과, 초기충격 분산부재 성형공정과, 밀림충격 상쇄부재 성형공정과, 상쇄충격 흡수부재 성형공정과, 방수포장공정과, 마감공정을 행하도록 하여 달성한다.

이상, 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛의 제조방법은, 방탄조끼로 수용 설치되는 방호유닛의 구성을 초기충격 분산부재와, 밀림충격 상쇄부재와, 상쇄충격 흡수부재 이루어진 3단 적층구조의 방호유닛 본체로 형성하여 유동성을 배가시키고, 배가된 유동성에 의해 방탄조끼의 착용과 탈의를 신속하고 편리하게 행할 수 있도록 하며, 더 나아가 방탄조끼 착용후 작전임무 등을 수행함에 있어서 신체활동에 방해 또는 제약주지 않도록 한 것으로, 이는, 착용성과 취급성, 그리고 활동성을 향상되게 한 효과를 제공한다.

또 다르게, 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛의 제조방법은, 초기충격 분산부재와, 밀림충격 상쇄부재와, 상쇄충격 흡수부재 이루어진 방호유닛 본체의 견고한 방호구조에 의해 머시룸(mushroomed) 효과를 증폭시켜 권총탄은 물론 소총탄에 이르기까지 안전한 방어기능을 행하게 하고, 특히 충격분산 면적이 상대적으로 협소한 부위, 예컨대, 방탄조끼 착용자의 옆구리나 어깨 목 주변 등의 부위에 탄환이 직격되는 경우에 있어, 그 직격된 탄환의 운동에너지를 압축 폴리에틸렌 보드에 의해 안정적으로 흡수 분산되게 하여 치명적인 관통손상을 방지되게 한 것으로, 이는, 기능성과 안전성 그리고, 사용효율성을 증대되게 하는 등 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 방호유닛 본체의 분해사시도
도 2는 본 발명에 적용되는 초기충격 분산부재의 분해사시도
도 3은 본 발명에 적용되는 밀림충격 상쇄부재의 분해사시도
도 4는 본 발명에 적용되는 상쇄충격 흡수부재의 분해사시도
도 5는 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛의 결합상태 단면도
도 6은 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 제조방법의 공정순서도
도 7은 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 제조방법에 의해 형성된 방호유닛 본체 성형예도

이하, 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 및 그 방호유닛의 제조방법의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 첨부도면을 참고로하여 본 발명에 따른 방탄조끼용 방호유닛의 구성을 간략하게 살펴보면, 이는, 도 5로 도시된 바와 같이 초기충격 분산부재(1), 밀림충격 상쇄부재(2), 상쇄충격 흡수부재(3)로 적층 결합되는 방호유닛 본체(100)와, 방수필름포대(3)와, 마감외피(5)로 구성된다.

여기서, 상기 방호유닛 본체(100)로 적층 결합된 초기충격 분산부재(1)는 직격되는 탄환의 충격을 1차 형태로 흡수 분산시키기 위한 일종의 초기 방어수단인바, 이와 같은 초기충격 분산부재(1)는, 도 2로 도시된 바와 같이, 3장으로 분할된 나노 아라미드 섬유지(A)와, 3장으로 분할된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 겹층되는 6층 구성, 예컨대, 나노 아라미드 섬유지(A) 상부면에 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)가 적층되고, 그 적층된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P) 상부면에 다시 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)가 적층되는 방식으로 겹층 형성하고, 상기 겹층 형성된 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 전.후면을 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 도 로 도시된 바와 같이 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하여 형성함이 바람직하다.

이때, 전술한 바와 같은 구성으로 형성되는 초기충격 분산부재(1)는, 동일한 형태의 구성품, 예컨대, 초기충격 분산부재(1)를 2개의 수량으로 마련하고, 그와 같이 마련된 2개의 초기충격 분산부재(1)를 상하 밀착 적층시킨 하나의 세트구성으로 형성한다.

또한, 상기 방호유닛 본체(100)로 적층 결합된 밀림충격 상쇄부재(2)는, 전술한 초기충격 분산부재(1)에 의해 1차 형태로 탄환의 직격충격이 흡수 분산되고, 이후, 지속적으로 작용하는 탄환의 밀림에너지, 예컨대, 발사압력과 회전력에 의해 초기충격 분산부재(1)를 통과하며 파고드는 탄환의 밀림충격을 2차 형태로 상쇄시기 위한 일종의 중간 방어수단인바, 이와 같은, 밀림충격 상쇄부재(1)는 도 3으로 도시된 바와 같이 분할된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 12층 구성으로 적층 형성하고, 상기 나노 폴리프로필렌 필름지(P)로 적층된 12층 구성에 있어, 6층부에 위치한 나노폴리프로필렌 섬유지(P)의 표면 좌,우 양측면과 중앙 상부면에 도 로 도시된 바와 같이 2단 적층구성을 이루는 압축 폴리프로필렌 보드(B)를 3방향 분할 배치구성으로 삽입 수용시키며, 재차, 상기 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 삽입 수용구조로 위치하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층 구성부위를 도 로 도시된 바와 같이 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하여 형성함이 바람직하다.

이때, 전술한 바와 같은 구성으로 형성되는 밀림충격 상쇄부재(2)는, 동일한 형태의 구성품, 예컨대, 밀림충격 상쇄부재(2)를 2개의 수량으로 마련하고, 그와 같이 마련된 2개의 밀림충격 상쇄부재(2)를 상하 밀착 적층시킨 하나의 세트구성으로 형성한다.

부연설명으로, 상기 밀림충격 상쇄부재(2)를 형성하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)는, 전술한 초기충격 분산부재(1)로 적용되는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)와 동일한 소재의 부품인 것으로, 설명의 편의를 위해 동일명칭과 동일부호를 사용하였음

또한, 상기 방호유닛 본체(100)로 적층 결합된 상쇄충격 흡수부재(3)는, 전술한 밀림충격 상쇄부재(2)에 의해 2차 형태로 탄환의 밀림충격이 상쇄되고, 이후, 지속적으로 작용하는 탄환의 잔류 밀림에너지, 예컨대, 발사압력과 회전력에 의해 밀림충격 분산부재(2)를 통과하며 파고드는 탄환의 마지막 잔류충격을 3차 형태로 차단 정지시키기 위한 일종의 최종 방어수단인바, 이와 같은 상쇄충격 흡수부재(3)는, 도 4로 도시된 바와 같이 분할된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 10층 구성으로 적층 형성하고, 상기 10층 구성으로 적층된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 외측면 둘레를 도 로 도시된 바와 같이 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 봉제 결합하여 형성함이 바람직하다.

부연설명으로, 상기 상쇄충격 흡수부재(3)를 형성하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)는, 전술한 초기충격 분산부재(1)와 밀림충격 상쇄부재(2)로 적용되는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)와 동일한 소재의 부품인 것으로, 설명의 편의를 위해 동일명칭과 동일부호를 사용하였음

또한, 상기 방수필름포대(4)는, 전술한 방호유닛 본체(100)로 수분이 유입되는 것을 방지하고, 밀착 압박력과 외관보호 기능에 의해 방호유닛 본체(100)를 견고히 결합 수용되게 하는 수단인바, 이와 같은 방수필름포대(4)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET : polyethylene terephthalate) 등의 열가소성 수지를 소재로하는 얇은 필름지 구성으로 형성함이 바람직하다.

끝으로, 상기 마감외피(5)는, 전술한 방수필름포대(4)에 수용 결합된 방호유닛 본체(100)를 2차 형태로 밀봉 수용하며, 그 수용된 방호유닛 본체(100)를 방탄조끼의 내측면에 탈부착 구조로 결합 설치하기 위한 수단인바, 이와 같은 마감외피(5)는 도 5로 도시된 바와 같이 전면과 후면에 벨크로 또는 점착지, 예컨대 탈부착 설치수단(51)이 마련된 통기성 직물지로 형성함이 바람직하다.

따라서, 전술한 바와 같은 일련의 구성으로 이루어진 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛의 상호 결합관계를 살펴보면;

먼저, 한셋트 2개의 수량으로 형성된 초기충격 분산부재(1) 상부면에 한셋트 2개의 수량으로 형성된 밀림충격 상쇄부재(2)를 적층시키고, 재차 상기 밀림충격 상쇄부재(2) 상부면에 상쇄충격 흡수부재(3)를 적층시켜 3단 결합구조의 방호유닛 본체(100)를 형성한다.

이후, 3단 적층구성으로 결합된 방호유닛 본체(100)를 방수필름포대(4)와 마감외피(5) 순차적으로 수용 결합시키고, 그와 같이 결합된 방호유닛 본체(100)를 방탄조끼 내측면으로 결합 설치함으로써, 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛을 구현한다.

또한, 전술한 바와 같은 결합구성으로 이루어진 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛의 작용기능을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 발사된 탄환이 방탄조끼로 직격될 경우 그 직격되는 탄환의 최초 충격은 초기충격 분산부재(1)에 의해 1차 형태로 흡수 분산된다.

예컨대, 초기충격 분산부재(1)로 적용된 나노 아라미드 섬유지(A)는 고강력, 고탄성률을 갖고 내구성 및 내열성이 매우 우수하여 보강재, 내부골재, 방탄소재 등으로 이미 널리 사용되는 주지의 소재특성이 있고, 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)는 현존하는 플라스틱 소재중 가장 가벼운 반면 인장, 내압, 충격 등의 기계적 강도와 내화학성이 매우 우수한 주지의 소재특성이 있는바;

이에, 고강력 고탄성률이 우수한 나노아라미드 섬유지(A)와, 기계적 강도가 우수한 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)가 반복되는 겹층구조를 이루며 그들 층별 소재의 반복적 다단 저항에 의해 탄환의 충격을 흡수 분산되게 하는 것이고, 특히, 초고강도 구조용 복합재료, 예컨대 탄소나노튜브 섬유원사(L)를 이용한 다이아본드 누빔구조에 의해 초기충격 분산부재(1)의 적층 결합력을 조임형태로 견고히 하여 탄환충격에 의해 적층된 섬유지가 파열되어 비산되거나, 그로 인해 충격 흡수기능이 저하되는 것을 방지하며 직격되는 탄환의 초기 충격을 방어한다.

또한, 상기 초기충격 분산부재(1)에 의해 1차 형태로 직격충격이 일부 흡수 분산된 탄환은, 강력한 발사압력과 회전력에 의해 밀림에너지가 지속되는 상태로 초기충격 분산부재(1)를 통과하며 방호유닛 본체(100)로 파고드는 것인바;

이에, 밀림충격 상쇄부재(2)는 전술한 소재특성을 갖는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층구성에 의해 상기 초기충격 분산부재(1)를 통과하며 파고드는 탄환의 밀림충격을 2차 형태로 상쇄시키게 되는 것이며, 여기서 특히 탄환의 직격부위가 방탄조끼 착용자의 옆구리, 어깨 또는 목부위 등과 같은 외측면 부위, 예컨대 직격 탄환의 충격을 분산시킬 수 있는 주변의 연장면적이 상대적으로 협소하고 짧은 부위인 경우, 그 부위로 적층 형성된 압축 폴리에틸렌 보드(B)에 의해 머시룸(충격 저항) 효과를 증대시켜 지속적으로 파고드는 탄환의 중간 밀림충격을 2차 형태로 방어한다.

이때, 상기 압축 폴리프로필렌 보드(B)는, 폴리프로필렌 섬유를 고압 고온에 의해 압착가공하여 소정의 두께, 예컨대, 하드보드지와 같은 구성으로 형성한 것이고, 이러한, 압축 폴리프로필렌 보드(B)는, 밀림충격 상쇄부재(2)로 적용된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)와 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아본드 누빔구조로 결합된 것으로, 이러한 누빔 구조에 따른 기능은 전술한 초기충격 분산부재(1)의 누빔구조와 동일한 것임에 따라 그에 대한 설명은 생략하기로 한다.

끝으로, 상기 밀림충격 상쇄부재(1)에 의해 2차 형태로 밀림충격이 상쇄된 탄환은, 이후 지속적으로 작용하는 탄환의 잔류 밀림에너지, 예컨대, 발사압력과 회전력에 의해 밀림충격 분산부재(2)를 통과하며 계속하는 파고드는 것인바;

이에, 상쇄충격 흡수부재(3)는, 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층 구성에 의해 탄환의 마지막 잔류충격을 3차 형태로 차단 정지시켜 방어함으로써, 그 사용기능을 완수한다.

또 다르게, 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛은 그 방호유닛을 형성하기 위하여 또 다른 차별화된 형태의 방법, 예컨대, 방탄조끼용 방호유닛 제조방법을 구현하는 것으로, 이와 같은, 방법적 특징으로서의 본 발명은, 도 6으로 도시된 바와 같이, 방호소재 준비공정(S1)과, 초기충격 분산부재 성형공정(S2)과, 밀림충격 상쇄부재 성형공정(S3)과, 상쇄충격 흡수부재 성형공정(S4)과, 방수포장공정(S5)과, 마감공정(S6)으로 이루어진다.

여기서, 상기 방호소재 준비공정(S1)은, 직조 성형후 나노화 처리한 나노 아라미드 섬유지(A)와, 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 도 7로 도시된 바와 같이 방탄조끼의 앞면 형상과 후면 형상으로 분할하여 재단하고, 하드보드지와 같은 형상으로 성형된 압축 폴리프로필렌 보드(B)를 도 3로 도시된 바와 같은 조각 구성으로 재단하여 준비하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

또한, 상기 초기충격 분산부재 성형공정(S2)은, 전술한 방호소재 준비공정(S1)을 통해 재단 형성된 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 분할된 6층 구조로 겹층, 예컨대, 나노 아라미드 섬유지(A) 상부면에 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 적층시키고, 상기 적층된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P) 상부면에 다시 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 적층시키는 방식으로 겹층 구성 형성하고, 상기 6층으로 겹층된 구성품을 고압프레스(도시 생략)에 의해 압착하여 그들 겹층부위로 잔존하는 공극을 제거하며, 재차 공극이 제거된 형태로 압착된 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 전면을 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하여 초기충격 분산부재(1)를 형성하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

또한, 상기 밀림충격 상쇄부재 성형공정(S3)은, 전술한 방호소재 준비공정(S1)을 통해 재단 형성된 나노 폴리프로필렌 섬유지(12)를 분할된 12층 구성으로 적층시키고, 상기 적층된 12층 구성의 나노 폴리프로필렌 섬유지(P) 중 6층 부위에 위치하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 표면 좌,우 양측면과 중앙 상부면에 조각구성으로 재단된 압축 폴리프로필렌 보드(B)를 도 3으로 도시된 바와 같이 2단 적층구성으로 삽입 수용시키며, 상기 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 삽입 수용된 적층구성의 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 고압프레스(도시생략)에 의해 압착하여 그들 적층부위로 잔존하는 공극을 제거하고, 재차 공극이 제거된 적층구성에 있어, 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 위치하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층 구성부위를 도 1로 도시된 바와 같이 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하여 밀림충격 상쇄부재(2)를 형성하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

또한, 상기 상쇄충격 흡수부재 성형공정(S4)은, 전술한 방호소재 준비공정(S1)을 통해 재단 형성된 나노 폴리프로필렌 섬유지(12)를 10층 구성으로 적층시키고, 상기 10층으로 적층된 구성을 고압프레스(도시생략)에 의해 압착하여 그들 적층부위로 잔존하는 공극을 제거하며, 재차 공극이 제거된 형태로 압착된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 외측면 둘레를 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 봉제 결합하여 상쇄충격 흡수부재(3)를 형성하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

또한, 상기 방수포장공정(S5)은, 전술한 초기충격 분산부재 성형공정(S2)을 통해 형성된 초기충격 상쇄부재(1)를 한셋트 2단 구성으로 적층시키고, 상기 한셋트 2단 구성의 초기충격 상쇄부재(1) 상부면에 전술한 밀림충격 상쇄부재 성형공정(S3)을 통해 형성된 밀림충격 상쇄부재(2)를 한셋트 2단 구조로 적층시키며, 재차 상기 한셋트 2단 구성의 밀림충격 상쇄부재(2) 상부면에 전술한 상쇄충격 흡수부재 성형공정(S4)을 통해 형성된 상쇄충격 흡수부재(3)를 적층 결합시킨 후, 그들 적층결합된 구성부, 예컨대 적층구성된 초기충격 분산부재(1)와, 밀림충격 분산부재(S2)와, 상쇄충격 흡수부재(3)의 외측면 둘레를 필름형 접착테이프(도시생략)에 의해 가 결합하여 방호유닛 본체(100)를 형성하고, 상기 가 결합된 방호유닛 본체(100)를 방수필름포대(4)에 밀폐 압박 구조로 수용 결합시키는 과정으로 이루어지게 함이 바람직하다.

끝으로 상기 마감공정(S6)은, 전술한 방수포장공정(S5)을 통해 방수필름포대(4)로 밀폐 수용된 방호유닛 본체(100)를, 재차 통기성 직물지로 이루어진 마감외피(5)에 2차 수용구조로 밀봉시켜 완성된 하나의 방탄조끼용 방호유닛을 형성하는 과정으로 이루어지게 함이 바람직한 것으로, 이러한, 일련의 단계별 공정과정을 통해 본 발명에 따른 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛 제조방법을 구현한다..

이때, 전술한 바와 같은 과정에 있어, 초기충격 분산부재 성형공정(S2)과, 밀림충격 상쇄부재 성형공정(S3)과, 상쇄충격 흡수부재 성형공정(S4)에서 이루어지는 공극(틈새) 제거작업은 그 공극(틈새)에 의해 발생할 수 있는 충격흡수력의 감소, 예컨대 초기충격 분산부재(1)와, 밀림충격 상쇄부재(2)와, 상쇄충격 흡수부재(3)에 의해 발휘되는 머시룸 효과의 상쇄현상을 예방하기 위한 것으로, 그와 같이 공극(틈새)가 제거될 경우 각 부재별 적층 구성부위의 밀착 응집력은 증대되고, 증대된 밀착 응집력에 의해 충격흡수 저항력이 증폭되어 직격 탄환을 더욱 안전하게 방어하는 기능을 행한다.

1 : 초기충격 분산부재 2 : 밀림충격 상쇄부재
3 : 상쇄충격 흡수부재 4 : 방수필름포대
5 : 마감외피 100 : 방호유닛 본체
A : 나노 아라미드 섬유지 B : 압축 폴리프로필렌 보드
L : 탄소나노튜브 섬유원사 P : 나노 폴리프로필렌 섬유지

Claims (5)

1. 초기충격 분산부재(1)와, 밀림충격 상쇄부재(2)와, 상쇄충격 흡수부재(3)를 3단 적층구조로 결합 형성한 방호유닛 본체(100)를 형성하되;
   상기 초기충격 분산부재(1)는, 3장으로 분할된 나노 아라미드 섬유지(A)와, 3장으로 분할된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 6층 구성으로 겹층하고, 상기 겹층된 나노 아라미드 및 나노 폴리프로필렌 섬유지(A)(P)를 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하며, 상기 봉제 결합된 구성품을 상하 2개의 수량으로 밀착 적층시킨 구성으로 형성하고;
   상기 밀림충격 상쇄부재(2)는, 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)가 분할된 12층 구성으로 적층되고, 상기 적층된 12층 구성의 나노 폴리프로필렌 섬유지(P) 중 6층부에 위치한 나노폴리프로필렌 섬유지(P) 표면 좌,우 양측면과 중앙 상부면에 2단 적층구성을 이루는 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 3방향 분할 배치구성으로 삽입 수용되며, 상기 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 삽입 수용구조로 위치하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층 구성부위를 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하고, 상기 봉제 결합된 구성품을 상하 2개의 수량으로 밀착 적층시킨 구성으로 형성하며;
   상기 상쇄충격 흡수부재(3)는, 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 분할된 10층 구성으로 적층하고, 상기 적층된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 외측면 둘레를 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 봉제 결합시킨 구성으로 형성하며;
   상기 3단 적층구조로 결합 형성된 방호유닛 본체(100)를 방수필름포대(4)에 밀폐 압박구조로 수용 결합시키고;
   상기 방수필름포대(4)에 수용 결합된 방호유닛 본체(100)를 탈부착 설치수단(51)이 마련된 마감외피(5)에 수용 결합시킨 것을 포함하는 구성으로 형성됨을 특징으로 하는 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛.
   
2. 제 1항에 있어서;
   방호유닛 본체(100)는, 초기충격 분산부재(1)를 형성하는 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 겹층수량, 밀림충격 상쇄부재(2)를 형성하는 나노 폴리프로필렌 필름지(P)와 압축 폴리프로필렌 보드(B)의 적층수량, 그리고 상쇄충격 흡수부재(3)를 형성하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층수량이 가감 구성으로 가변 형성됨을 특징으로 하는 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛.
   
3. 제 1항에 있어서;
   방호유닛 본체(100)는, 방탄조끼 앞면 형상으로 재단된 앞면 방호수단과, 방탄조끼 후면 형상으로 재단된 후면 방호수단으로 분할 형성되는 것을 포함하고;
   상기 분할 형성된 앞면 방호수단은 방탄조끼 전방 내측면으로 삽입 설치되고, 분할 형성된 후면 방호수단은 방탄조끼 후방 내측면으로 삽입 설치됨을 특징으로 하는 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛.
   
4. 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 방탄조끼의 앞면 형상과 후면 형상으로 분할 재단하고, 압축 폴리프로필렌 보드(B)를 조각 구성으로 재단하는 방호소재 준비공정(S1)과;
   상기 재단된 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 6층 구조로 겹층시키고, 그 겹층된 구성을 고압프레스에 의해 압착하여 겹층부위로 잔존하는 공극을 제거하며, 공극이 제거된 형태로 압착된 나노 아라미드 섬유지(A)와 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 전면을 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하여 초기충격 분산부재(1)를 형성하는 초기충격 분산부재 성형공정(S2)과;
   상기 재단된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 12층 구성으로 적층시키고, 적층된 12층 구성의 나노 폴리프로필렌 섬유지(P) 중 6층부위 좌,우 양측면과 중앙 상부면에 조각구성으로 재단된 압축 폴리프로필렌 보드(B)들 2단 적층구성으로 삽입 수용시키며, 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 삽입 수용된 적층구성의 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 고압프레스에 의해 압착하여 적층부위로 잔존하는 공극을 제거하고, 공극이 제거된 적층구성에 있어, 압축 폴리프로필렌 보드(B)가 위치하는 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 적층 구성부위를 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 다이아몬드 누빔구조로 봉제 결합하여 밀림충격 상쇄부재(2)를 형성하는 밀림충격 상쇄부재 성형공정(S3)과;
   상기 재단된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)를 10층 구성으로 적층시키고, 그 적층구성을 고압프레스에 의해 압착하여 적층부위로 잔존하는 공극을 제거하며, 공극이 제거된 형태로 압착된 나노 폴리프로필렌 섬유지(P)의 외측면 둘레를 탄소나노튜브 섬유원사(L)에 의해 봉제 결합하여 상쇄충격 흡수부재(3)를 형성하는 상쇄충격 흡수부재 성형공정(S4)과;
   상기 형성된 초기충격 상쇄부재(1)를 2단 구성으로 적층시키고, 2단 구성의 초기충격 상쇄부재(1) 상부면에 밀림충격 상쇄부재(2)를 2단 구조로 적층시키며, 2단 구성의 밀림충격 상쇄부재(2) 상부면에 상쇄충격 흡수부재(3)를 적층 결합시키고, 그들 적층결합된 구성부의 외측면 둘레를 필름형 접착테이프에 의해 가 결합하여 방호유닛 본체(100)를 형성하고, 가 결합된 방호유닛 본체(100)를 방수필름포대(4)에 밀폐 압박 구조로 수용 결합시키는 방수포장공정(S5)과;
   상기 방수포장된 방호유닛 본체(100)를 통기성 직물지로 이루어진 마감외피(5)에 2차 수용구조로 밀봉하는 마감공정(S6)으로 이루어짐을 특징으로 하는 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛의 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서;
   방호유닛 본체(100)를 형성하는 초기충격 분산부재(1)와, 밀림충력 분산부재(2)와, 상쇄충격 흡수부재(3)의 적층 결합수량은 가변적인 수량 변경구성으로 적층 형성됨을 특징으로 하는 유연성을 개선시킨 방탄조끼용 방호유닛의 제조방법.
   
   
   
   
   
   
   

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