KR20060078352A - 내충격성 부재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 총기류에서 발사된 탄알 등의 투과를 방지하는 내충격성 부재 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 내충격성 부재는 총탄 등의 투과를 방지하는 내충격 플레이트와, 상기 내충격 플레이트를 구성하는 유닛이 총탄 등에 의해 파손되어 비산되는 것을 방지하도록 접착되는 제1섬유층과, 상기 제1섬유층이 쉽게 이탈되지 않도록 지지하기 위하여 그 외부에 형성되는 탄성층과, 상기 탄성층상에 부착되어 총탄의 회전력을 저감시키는 제2섬유층을 구비한 것을 특징으로 한다.

내충격성 부재, 내충격 플레이트, 세라믹

Description

내충격성 부재{Shock Resistant Element}

도1은 종래의 내충격성 부재를 개략적으로 도시한 종단면도.

도2는 본 발명의 일실시예에 의한 내충격성 부재의 전체사시도.

도3은 도2의 화살표(Ⅲ-Ⅲ)를 따라 절취한 단면도.

도4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 유닛을 부착시켜서 내충격 플레이트를 도시한 사시도.

도5는 본 발명의 일실시예에 의한 내충격성 부재를 제조하는 과정을 설명하는 흐름도.

본 발명은 총기류에서 발사된 탄알 등의 투과를 방지하는 내충격성 부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래의 내충격성 부재는 도1에 도시한 바와 같이 아라미드계 합성섬유층과, 상기 아라미드계 합성섬유층상에 결합되는 폴리에틸렌섬유층과, 상기 폴리에틸렌섬유층의 외부에 형성되는 외피로 구성되어 있었다.

여기서, 상기 아라미드계 합성섬유층은 케브라(KEVLAR:듀폰사 제) 또는 트와론(아카조 노벨사 제) 등을 사용하였으며, 상기 폴리에틸렌 섬유층은 고분자 화합물로 이루어진 폴리에틸렌 섬유를 직조하여 다층으로 적층한 것이다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 내충격성 부재는 단도 또는 권총의 탄알 등 비교적 투과력이 약한 투과체는 투과할 수 없을 정도의 인성을 가졌으나, M-16소총, K2소총의 탄알 등 투과력이 강한 투과체의 경우 그 투과를 방지할 수 없다는 문제점이 있었다.

그 밖에도, 세라믹, 금속 등을 재질로 하는 코어층과, 상기 코어 물질을 물질을 외부에서 커버하기 위한 섬유층 등을 구비하는 내충격용 장비가 제작되어 총탄 등에 의해 가해지는 충격으로부터 피격체를 최대한 방어할 수 있도록 하고 있으나, 투과력이 충격각도 등에 의존하는 결과 때로는 피격체의 방어가 완전하지 못하다는 문제점이 여전히 남아 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투과체의 충격을 흡수함과 동시에 분산시킬 수 있는 내충격성 부재 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 투과력이 강한 투과체의 투과를 방지함과 동시에 총알 등의 충격부분만 파손되는 내충격성 부재 및 그 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 내충격성 부재는 총탄 등의 투과를 방지하는 내충격 플레이트와, 상기 내충격 플레이트를 구성하는 유닛이 총탄 등에 의해 파손되어 비산되는 것을 방지하도록 접착되는 제1섬유층과, 상기 제1섬유층이 쉽게 이탈되지 않도록 지지하기 위하여 그 외부에 형성되는 탄성층과, 상기 탄성층상에 부착되어 총탄의 회전력을 저감시키는 제2섬유층을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 내충격성 부재의 제조방법은 벌크상의 기지(matrix)와 섬유(fiber)상의 분산재로 구성되는 물질을 이용하여 유닛을 성형하고, 이를 소결하는 단계와; 플레이트 상에 상기 유닛을 배열하고 부착하여 내충격 플레이트를 제조하는 단계와; 상기 내충격 플레이트상에 제1섬유층을 형성하는 단계와; 상기 제1섬유층을 지지하도록 그 외부에 탄성층을 형성하는 단계; 및 상기 탄성층의 적어도 일측에 제2섬유층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 내충격성 부재의 전체사시도이고, 도 3은 도 2의 화살표(Ⅲ-Ⅲ)를 따라 취한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 적용 되는 유닛을 부착한 후의 방탄 플레이트를 도시한 사시도이다.

도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 내충격성 부재는 총탄 등의 투과를 방지하는 내충격 플레이트와, 총탄 등에 의해 상기 내충격 플레이트를 구성하는 유닛이 파손되어 비산되는 것을 방지하도록 상기 내충격 플레이트상에 부착되는 제1섬유층과, 상기 제1섬유층이 상기 내충격 플레이트로부터 이탈되지 않도록 상기 제1섬유층을 외부에서 지지하는 탄성층과, 상기 탄성층상에 부착되어 총탄의 회전력을 저감시키는 폴리에틸렌 섬유층을 구비하고 있다.

상기 내충격 플레이트의 전ㆍ후면에는 접착층을 더 형성할 수 있으며, 상기 내충격 플레이트는 금속 재질, 세라믹 재질 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 재질, 또는 금속 재질, 세라믹 재질 중 선택되는 적어도 하나 이상의 재질과 고분자 재질의 복합체를 사용할 수 있다.

여기서, 상기 내충격 플레이트는 벌크(bulk)상의 기지(matrix)와 섬유(fiber)상의 분산재가 결합된 복합체로 이루어질 수 있는데, 상기 기지(matrix)는 알루미나, 지르코니아, 탄화규소 중에서 선택되는 1종 이상의 재질을 사용할 수 있으며, 상기 분산재는 알루미나, 지르코니아, 실리카 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료 또는 그 복합물질을 사용할 수 있다.

상기 분산재는 바람직하게는 그 길이가 1mm 이하, 그 굵기가 10∼100 마이크로미터의 범위인 것을 사용하도록 한다.

또한, 상기 제1섬유층과 제2섬유층은 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유 층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층을 사용할 수 있다.

상기와 같이 구성된 내충격성 부재는 섬유커버내에 덮어서 사용하거나, 운반하는 것이 바람직하다.

상기 내충격 플레이트는 그 일실시예로서 도 4에 도시한 바와 같이 가로길이가 15㎜ 내지 50㎜, 세로길이가 15㎜ 내지 50㎜, 두께가 5㎜ 내지 15㎜의 크기로 이루어진 다수개의 유닛을 접착제를 사용하여 종횡으로 접착하여 제작할 수 있으며, 그 결과, 상기 내충격 플레이트는 크기가 250㎜×290㎜(가로×세로)이고, 무게가 1.5 내지 4㎏이고, 두께가 7㎜ 내지 20㎜이며, 가슴 및 복부에 밀착되도록 앞쪽면이 볼록하게 라운드됨과 동시에, 뒤쪽면이 오목하게 라운드 되도록 제작할 수 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 내충격성 부재의 제조방법을 도5을 참조하여 설명한다. 도5은 본 발명의 일실시예에 의한 내충격성 부재를 제조하는 과정을 설명하는 흐름도이다.

먼저, 벌크상의 기지(matrix)와 섬유(fiber)상의 분산재로 구성되는 물질을 이용하여 유닛을 성형하고, 이를 치밀화되는 온도에서 소결한다. 이때 소결온도는 벌크상의 재질에 의존하나, 섬유상의 분산재의 소결온도를 넘어서는 안된다.

이 때, 상기 성형되는 유닛은 압출 또는 슬립캐스팅 방법에 의해 성형되며, 분산재가 골고루 분산되도록 슬러리의 pH를 조정한다.

다음에, 플레이트 상에 상기 유닛을 배열하고 부착하여 내충격 플레이트를 제조하고, 상기 내충격 플레이트상에 제1섬유층을 형성한다. 전술한 바와 같이 상기 제1섬유층은 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층에 의해 형성할 수 있으며, 상기 플레이트에 상기 유닛을 부착하는 단계에서는 일 예로, 70℃ 내지 150℃의 온도에서 가열하여 열압착하는 방식을 사용할 수 있다.

또한, 상기 제1섬유층은 일 예로 상기 내충격 플레이트상에 접착층을 미리 형성함으로써 접착에 의한 방법으로 형성할 수도 있다.

다음에, 상기 제1섬유층을 지지하도록 그 외부에 탄성층을 형성한다. 이 때, 상기 탄성층을 구성하는 재질로는 일반적으로 고무 재질 등을 사용할 수 있으며, 상기 탄성층을 형성하는 단계에서는 80℃ 내지 200℃의 온도에서 가열하여 열압착하는 방식을 사용할 수도 있다.

다음에, 상기 탄성층의 적어도 일측에 제2섬유층을 형성하며, 상기 제2섬유층은 전술한 바와 같이 일 예로, 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층에 의해 형성할 수 있다. 또한, 상기 제2섬유층을 형성하는 단계에서는 상기 제2섬유층을 110℃ 내지 150℃의 온도에서 가열하여 열압착 방식으로 형성할 수 있는데, 이 때, 110℃이하의 온도로 가열하면 접착이 안되고, 150℃ 이상의 온도로 가열하면, 고성능 폴리에틸렌섬유가 녹아서 성능 이 떨어지므로 바람직하지 않다.

이상과 같이 본 발명을 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.

이상과 같이, 외부 섬유층, 기지와 분산재로 이루어진 복합체를 구비하는 내충격 플레이트, 탄성체 등으로 구성된 본 발명에 의한 내충격성 부재에 의해 총알 등으로부터 가해지는 회전력과 충격 등을 여러 단계로 저감 및 분산함으로써 총알 등의 충격각도에 상관없이 내충격성 부재의 파손정도를 최소화하여 피격체를 보다 더 충분히 보호할 수 있는 효과가 있다.

Claims (17)

1. 총탄 등의 투과를 방지하는 내충격 플레이트와;

   상기 내충격 플레이트에 부착되는 제1섬유층과;

   상기 제1섬유층이 상기 내충격 플레이트로부터 이탈하지 않도록 상기 제1섬유층을 외부에서 지지하는 탄성층; 및

   상기 탄성층상에 부착되며, 총탄의 회전력을 저감시키는 제2섬유층을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 내충격 플레이트는 금속 재질, 세라믹 재질 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 재질, 또는 금속 재질, 세라믹 재질 중 선택되는 적어도 하나 이상의 재질과 고분자 재질의 복합체인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 내충격 플레이트는 벌크(bulk)상의 기지(matrix)와 섬유(fiber)상의 분산재가 결합된 복합체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 기지(matrix)는 알루미나, 지르코니아, 탄화규소 중에서 선택되는 1종 이상의 재질인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 분산재는 알루미나, 지르코니아, 실리카 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 재료 또는 그 복합물질인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 분산재는 길이가 1mm 이하, 굵기가 10∼100 마이크로미터의 범위인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 내충격 플레이트와 상기 제1섬유층 사이에 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 제1섬유층은 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2섬유층은 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재.
10. 벌크상의 기지(matrix)와 섬유(fiber)상의 분산재로 구성되는 물질을 이용하여 유닛을 성형하고, 이를 소결하는 단계와;

    플레이트 상에 상기 유닛을 배열하고 부착하여 내충격 플레이트를 제조하는 단계와;

    상기 내충격 플레이트상에 제1섬유층을 형성하는 단계와;

    상기 제1섬유층을 지지하도록 그 외부에 탄성층을 형성하는 단계; 및

    상기 탄성층의 적어도 일측에 제2섬유층을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 성형되는 유닛은 압출 또는 슬립캐스팅 방법에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 플레이트에 상기 유닛을 부착하는 단계는 70℃ 내지 150℃의 온도에서 가열하여 열압착 방식에 의해 부착하는 단계인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 내충격성 부재의 제조방법은 상기 내충격 플레이트상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 제1섬유층은 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
15. 제 10 항에 있어서,

    상기 탄성층을 형성하는 단계는 80℃ 내지 200℃의 온도에서 가열하여 열압착 방식으로 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
16. 제 10 항에 있어서,

    상기 제2섬유층은 아라미드 섬유층 또는 폴리에틸렌 섬유층 중에서 선택되는 적어도 하나 이상의 섬유층인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.
17. 제 10 항에 있어서,

    상기 제2섬유층을 형성하는 단계는 110℃ 내지 150℃의 온도에서 가열하여 열압착방식으로 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 내충격성 부재의 제조방법.

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