KR20130091121A - 타일형 보호 패널 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20130091121A
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한주엽
박성민
박정우
박남규
이종욱
권일준
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한주엽
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Abstract

본 발명은 본 발명은 타일형 보호 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 적어도 하나 이상의 세라믹 경도체가 배열되고, 각각의 세라믹 경도체는 인접한 복수의 세라믹 경도체와 접촉하여 이루어지는 세라믹 경도체층; 상기 세라믹 경도체층의 일측면에 적층되는 충격흡수층과; 및 상기 충격흡수층의 일측면에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌(PE)층을 포함한다.

Description

타일형 보호 패널 및 그 제조방법{PROTECT PANEL STRUCTURE AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 타일형 보호 패널 및 그 제조방법에 관한 것으로, 피탄에 따라 발생되는 세라믹 경도체의 충격량을 중합 플레이트층에서 흡수함과 동시에 인접한 세라믹 경도체에 전달할 수 있도록 하는 타일형 보호 패널 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 총기류로부터 발사되는 탄두 또는 칼, 송곳, 죽창과 같은 날카로운 끝단을 갖는 흉기에 의한 공격에 대해서, 선체, 차체, 인체 등의 "피보호체"를 보호하고자 하는 방탄 또는 방검용의 "보호 패널" 또는 "보호 구조체"가 널리 공지되어 있다.
이러한 보호 패널 또는 보호 구조체는, 인원이 착용하는 방탄복 또는 방탄모, 군용 또는 민용 차량, 선박 등의 외벽을 철판을 이용해서 보강하는 차량용 또는 선박용 장갑판 등의 형태로 제공되며, 피보호체의 외벽에 일체로 형성되거나 또는 피보호체의 필요에 따라 탈착 가능하게 부착되어 방탄 및 방검 성능을 제공한다.
한편, 상기와 같은 보호 패널 또는 보호 구조체는, 발사된 탄두에 대해서 내구성을 갖도록 인체 또는 선체 등의 피보호체 형상에 따라, 통판 형상으로 성형하여 제조하고 있다.
더욱이, 단품의 보호 패널을 비늘 형태로 방탄복의 기본 원단에 복수 접착함으로써, 탄환으로부터의 충격량을 다수의 보호 패널을 이용하여 흡수 및 분산시켜서, 탄환과의 충돌시 발생되는 충격량이 후방으로 전달되지 않도록 하는 방안이 강구되고 있다.
하지만, 현재의 보호 패널의 적층 구조는, 보호 패널의 두께 방향으로의 적층에만 중점을 두고 연구가 진행되고 있음에 따라, 방탄 성능의 증가에 비례해서 그 두께 및 무게가 증가하는 문제점이 있었다. 더욱이, 적층된 보호 패널을 통한 충격량 분산이 효과적으로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
이를 극복하기 위해서, 현재 고분자 공학의 연구 결과물인 아라미드 섬유(케블라 섬유 포함), 폴리에틸렌 섬유, 탄소 섬유, 유리 섬유 및, 폴리카보네이트 필름 등과 같은 고분자 섬유(또는 슈퍼 섬유라 함) 소재의 특성을 최대한 결합하여, 방탄 성능의 향상을 극대화시키는 연구가 진행 중이다.
또한, 차량 또는 선박 등에 보호 패널 또는 보호 구조체가 채용될 경우, 최초 차량 조립 및 선박 건조시 보호 패널을 외벽과 일체로 장착해야 함에 따라 장착을 위해서는 고비용이 발생되며 또한 피탄에 의해 보호 패널이 파손되면, 현재는 전체 보호 패널을 교환해야 함에 따라, 유지 보수 비용이 증가하는 문제점이 발생하고 있다. 더욱이, 비용 절감을 위해서, 파손된 부분을 그대로 두고 보호 패널 또는 보호 구조체를 사용하는 경우도 있지만, 이 경우 피탄부가 다시 피탄되면, 보호 기능을 전혀 수행하지 못하게 된다.
본 발명은 상기와 같은 연구의 일환으로 이루어진 것으로, 중합(重合)플레이트층 상에 복수의 세라믹 경도체가 타일형상으로 인접해서 설치됨에 따라, 피탄에 따라 발생되는 세라믹 경도체의 충격량을 인접한 세라믹 경도체에 전달하는 방식으로 감소시키도록 된 개선된 적층 구조가 채용된 보호 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 의한 타일형 보호 패널은 적어도 하나 이상의 세라믹 경도체가 배열되고, 각각의 세라믹 경도체는 인접한 복수의 세라믹 경도체와 접촉하여 이루어지는 세라믹 경도체층; 상기 세라믹 경도체층의 일측면에 적층되는 충격흡수층과; 및 상기 충격흡수층의 일측면에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌(PE)층을 포함한다.
이때, 상기 충격흡수층은 강철판, 알루미늄, 티타늄, CFRP, GFRP 중 어느 하나로 구성될 수 있고,
상기 세라믹 경도체층은 알루미나(Al2O3), 실리콘카바이드(SiC) 또는 보론카바이드(B4C) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 고밀도 폴리에틸렌(PE)층은,
UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유를 포함하여 구성되는 일방향 배향포를 복수 적층해서 형성될 수 있다.
한편, 상기 세라믹 경도체층의 타측에 적층되는 보강 커버층을 더 포함할 수 있고,
상기 보강 커버층은 나일론, 케블라, UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 일방향 배향포(Unidirectional fabric)를 복수 적층해서 형성되거나, CFRP 또는 GFRP로 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 상기 세라믹 경도체층, 상기 충격흡수층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌(PE)층을 둘러싸는 보강 커버층을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 타일형 보호 패널 및 그 제조 방법은, 중합(重合)플레이트층 상에 복수의 세라믹 경도체가 인접해서 설치됨에 따라, 피탄에 따라 발생되는 세라믹 경도체의 충격량을 중합 플레이트층이 흡수함과 동시에 인접한 세라믹 경도체에 전달하는 방식으로 충격량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 2는 그 측단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 고밀도 폴리에틸렌층의 구조를 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 4는 그 측단면도이며,
도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도,
도 6은 본 발명의 실시예3에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도,
도 7은 본 발명의 실시예3에 따른 보호 패널의 탄두 진행의 지연 작용을 모식적으로 설명하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예4에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도,
도 9는 본 발명의 실시예5에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 타일형 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 사시도이고, 도 2는 개략적인 측단면도이다.
도 1에 나타낸 적층 구조는 사람이 착용하는 방탄복 또는 방탄모, 군용 또는 민용 차량, 선박 등의 외벽을 보강하는 차량용 또는 선박용 장갑판 등에 적용되어 사용될 수 있다. 특히, 차량용 또는 선박용 장갑판 등에 적용될 경우, 강철 또는 알루미늄 등의 금속 재질로 이루어지는 기존의 차량 또는 선박 외벽의 타측면 및 일측면에 대해서, 각각 세라믹 경도체 및 고밀도 폴리에틸렌층을 적층함으로써, 용이하게 적용할 수 있다.
본 발명에 따른 보호 패널(100a)은, 적어도 하나의 세라믹 경도체로 이루어지는 세라믹 경도체층(10)과; 세라믹 경도체층(10)의 하부(일측면)에 적층되는 충격흡수층(20)과; 이 충격흡수층(20)의 하부(일측면)에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌층(30:PE층)을 포함하여 구성될 수 있다. 한편, 상기 세라믹 경도체층(10)의 타측면은 총탄이 피탄되는 피탄면이 되고, 고밀도 폴리에틸렌층(30)의 일측면에 피보호체가 위치된다.
여기서, 상기 세라믹 경도체층(10)은, 알루미나(Al2O3), 실리콘카바이드(SiC) 또는 보론카바이드(B4C) 중 적어도 하나로 이루어질 수 세라믹을 경화시켜 소정 형상으로 성형함으로써 형성될 수 있다.
특히, 세라믹 경도체층(10)은 복수의 세라믹 경도체가 결합하는 구조로, 복수의 세라믹 경도체는 파일 형상으로 이루어질 수 있다.
따라서, 복수의 세라믹 경도체는 접착제를 이용해서 상기 충격흡수층(또는 베이스판)에 접착시킬 수 있다. 또한, 그 형상은 삼각형, 사각형, 육각형 형상으로 제작함으로써, 인접한 세라믹 경도체(10a) 간이 측면을 통해서 상호 접촉하도록 된다.
또한, 상기 충격흡수층(20)은 강철판, 알루미늄, FRP, CFRP, GFRP 중 어느 하나를 이용해서 하나의 판상으로 성형함으로써 형성될 수 있다.
또한, 상기 고밀도 폴리에틸렌층(30:PE층)은 UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유를 포함하여 구성되는 일방향 배향포를 적층하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 200 내지 400ply와 같이 수백 PLY를 적층함으로써 형성될 수 있다.
한편, 상기 세라믹 경도체층(10)의 두께는 3.5mm 이상 4.5mm 이하의 범위 내로 형성되고, 충격흡수층(20)은 1mm 이상 5mm 이하의 범위 내로 형성되며, 고밀도 폴리에틸렌층(30)은 20mm 이하의 범위 내로 형성된다.
또한, 상기 충격흡수층(20)이 강철로 제작될 경우 1mm 이하의 범위 내로 형성될 수 있고, 알루미늄으로 제작될 경우 1mm 이상 5mm 이하의 범위 내로, CFRP 및 GFRP로 제작될 경우 1mm 이상 2mm 이하의 범위 내로 형성될 수 있다.
상기와 같은 각 층의 두께는 AK47용의 철심탄을 고려해서 설정한 것으로, 상기와 같은 두께로, 보호 패널을 형성할 경우, 통상 1800J 내지 4000J의 충돌 에너지를 발생시키는 철심탄에 대한 방호 능력을 제공하게 된다. 한편, 이러한 두께 범위는 필요에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 상기 세라믹 경도체층(10)은, 충격흡수층(20) 상에서, 동일 크기의 복수의 세라믹 경도체(10a)가 가로 방향 및 세로 방향을 따라 복수 열 및 복수 행으로 접착됨으로써 형성된다. 또한, 홀수열 및 짝수열에 부착되는 세라믹 경도체가 상호 어긋나게 배치됨에 따라, 홀수열에 부착된 하나의 세라믹 경도체(10a)의 상하측면에 대해서 짝수열에 부착된 2개의 세라믹 경도체의 상하측면이 접촉하도록 위치된 상태가 도시되고 있다(또한, 짝수열에 부착된 하나의 세라믹 경도체의 상하측면에 대해서 홀수열에 부착된 2개의 세라믹 경도체의 상하측면이 접하도록 위치되는 상태가 도시되고 있다).
이러한 배치에 의하면, 하나의 세라믹 경도체(10a) 주위에 복수 개(6개)의 세라믹 경도체(10b)가 접촉함에 따라, 세라믹 경도체(10a)가 피탄될 경우, 접촉하고 있는 인접한 복수 개(6개)의 세라믹 경도체로 충격량이 분산되어 전달되는 효과를 나타내게 된다. 한편, 세라믹 경도체는 피탄될 경우, 다수 부분으로 깨짐에 따라 충격량을 분산시키게 된다.
한편, 상기 세라믹 경도체(10a)가 피탄되어 파손될 경우, 그 세라믹 경도체(10a)만 제거하고, 새로운 세라믹 경도체로 그 자리를 대체함으로써, 보호 패널을 유지 보수할 수 있게 되므로, 유지 보수 비용이 절감된다.
또한, 상기 고밀도 폴리에틸렌층(30)은, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 수지 재질의 평면상 필름 또는 시트(33)층 상에 길이방향(일방향)으로 평행하게 연장되는 복수의 UHMWPE인 제1섬유층(31)이 접착된 일방향 배향포(Unidirectional fabric: UD1)를 복수 적층하는 동시에 인접한 일방향 배향포에서의 제2섬유층(32)의 배향방향을 제1섬유층(31)과 직각이 되도록 배열함으로써 형성된다. 이러한 고밀도 폴리에틸렌층(30)의 일방향 배향포 UD1~UDn(n은 200 내지 400)는, 상기된 바와 같이, 200 내지 400ply 적층될 수 있다.
상기와 같이 제조된 고밀도 폴리에틸렌층(30)에 있어서는, 제1섬유층(31) 및 제2섬유층(32)이 상호 직각으로 교차 배열됨에 따라, 그 인장 강도가 향상된다.
이러한 고밀도 폴리에틸렌층(30)은, 세라믹 경도체층(10)이 피탄될 경우, 충격흡수층(20)을 통해 전달되는 충격량을 교차 배열된 제1섬유층(31) 및 제2섬유층(32)을 통해서 흡수할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도이다.
본 발명의 실시예 2에 따른 보호 패널(100b)은, 적어도 하나의 세라믹 경도체로 이루어지는 세라믹 경도체층(10)과; 이 세라믹 경도체층(10)의 하부(일측면)에 적층되는 충격흡수층(20)과; 이 충격흡수층(20)의 하부(일측면)에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌층(30:PE층)과: 상기 세라믹 경도체층(10)의 상부(타측면)에 적층되는 보강 커버층(40a)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 보강 커버층(40a)은 나일론, 케블라, UHMWPE(Ultra high molecular weight PE) 등의 고분자 섬유 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 일방향 배향포(Unidirectional fabric)를 복수 적층해서 구성하거나, CFRP 또는 GFRP를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 보강 커버층(40a)은, 차량용 또는 선박용 장갑판 등에 적용될 경우, CFRP나 GFRP로 형성될 수 있다. 특히, 선박의 외벽에 적용될 경우, CFRP, GFRP, 강철, 알루미늄으로 형성될 수 있는 외벽에 세라믹 경도체를 접착함으로써, 세라믹 경도체층을 형성하고, 다시 CFRP나 GFRP을 적층함으로써, 상기 보강 커버층(40a)을 형성할 수 있다.
이러한 보강 커버층(40a)은 본 발명에 따른 보호 패널의 강도를 더 향상시킨다.
한편, 상기 보강 커버층(40a)의 두께는, 고분자 섬유로 제작될 경우는 20mm이하의 범위 내로 형성하고, CFRP 및 GFRP로 제작될 경우 1mm 이상 2mm 이하의 범위 내로 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예3에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도이다.
본 발명의 실시예3에 따른 보호 패널(100c)은, 적어도 하나의 세라믹 경도체로 이루어지는 세라믹 경도체층(10)과; 이 세라믹 경도체층(10)의 하부(일측면)에 적층되는 충격흡수층(20)과; 이 충격흡수층(20)의 하부(일측면)에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌층(30:PE층)을 포함하여 구성되는 내부층과; 이 내부층을 둘러싸는 보강 커버층(40b)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 보강 커버층(40b)은, 나일론, 케블라, UHMWPE(Ultra high molecular weight PE) 등의 고분자 섬유 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 일방향 배향포(Unidirectional fabric)를 복수 적층해서 형성하거나, CFRP 또는 GFR로 구성될 수 있다.
한편, 실시예3에 따른 보호 패널(10c)은 그 크기가 작아 보강 커버층(40b)으로 내부층을 둘러싸는 것이 용이한 방탄복 또는 방탄모 등에 적용되어 사용하는 것이 바람직하다.
방탄복 또는 방탄모 등에 적용될 경우, 나일론, 케블라, UHMWPE(Ultra high molecular weight PE) 등의 고분자 섬유 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 일방향 배향포(Unidirectional fabric)를 복수 적층해서 구성될 수 있다.
상기 보강 커버층(40b)은 본 발명에 따른 보호 패널의 적층 구조의 강도를 더 향상시킨다.
구체적으로는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 탄두가 보강 커버층(40b)에 피탄됨에 따라 발생되는 전방 방향(탄두 진행 방향 a)으로의 가압력(충격량)은, 보강 커버층(40b)의 반작용에 따라, 내부층(10,20,30)을 둘러쌈에 따라 폐쇄 구조를 갖는 피탄부쪽으로의 인장을 발생시키고, 연속적으로 측면부 및 후면부의 인장력을 발생시킴에 따라, 탄두의 충격량을 흡수해서 탄두의 진행을 저지시키게 된다(인장력 작용 방향을 실선의 화살표로 나타냄).
또한, 상기 보강 커버층(40b)의 두께는, 고분자 섬유로 제작될 경우는 20mm이하의 범위 내로 형성하고, CFRP 및 GFRP로 제작될 경우 1mm 이상 2mm 이하의 범위 내로 형성할 수 있다.
한편, 상기 보강 커버층(40a,40b)은 고분자 섬유를 포함하여 구성되는 일방향 배향포로 형성될 경우, 도 3에 나타낸 구조를 갖게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예4에 따른 보호 패널의 적층 구조를 나타낸 개략적인 측단면도이다. 본 발명의 실시예4에 따른 보호 패널(100d)은, 적어도 하나의 세라믹 경도체로 이루어지는 세라믹 경도체층(10)과; 상기 세라믹 경도체층(10)의 하부(일측면)에 적층되는 충격흡수층(20)과; 이 충격흡수층(20)의 하부(일측면)에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌층(30:PE층)과: 상기 세라믹 경도체층(10)의 상부(타측면)에 적층되는 보강 커버층(40a) 및, 상기 고밀도 폴리에틸렌층(30)의 하부(일측면)에 적층되는 부력층(50)을 포함하여 구성된다.
또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예5에 따른 보호 패널(100e)은, 적어도 하나의 세라믹 경도체로 이루어지는 세라믹 경도체층(10)과; 이 세라믹 경도체층(10)의 하부(일측면)에 적층되는 충격흡수층(20)과; 이 충격흡수층(20)의 하부(일측면)에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌층(30:PE층)을 포함하여 구성되는 내부층과; 상기 내부층을 둘러싸는 보강 커버층(40b) 및; 보강 커버층(40b)으로 둘러싸인 고밀도 폴리에틸렌층(30)의 하부(일측면)쪽에 적층되는 부력층(50)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 부력층(50)은 PE 또는 우레탄 재질의 폼으로 제작될 수 있다. 이러한 부력층(50)이 부착됨에 따라, 본 발명의 실시예4 및 5에 따른 보호 패널(100d)은 물에 빠지더라도 침수하지 않게 된다.
한편, 실시예4 및 5에 따른 보호 패널은 방탄복 및 방탄모에 적용하는 것이 바람직하다.
[성능 시험]
상기 실시예1 내지 3에 따른 보호 패널(100)에 대해서는, 미국 법무성 사법연구소(NIJ)의 경찰 방탄복 인증기준(NIJ)에서 요구하는 조건에 따라 성능시험을 행하였다. 그 결과, TYPE III 및 IV급에 해당하는 성능을 나타내었다. 미국 법무성 사법연구소(NIJ)의 경찰 방탄복 인증 기준은 이하의 표 2와 같다.
방탄복의 레벨 단위 방탄복의 성능(방탄 가능한 탄약)
TYPE I .22LR(LRN)와 .380ACP(RN) 방탄가능
TYPE IIA 9x9mm 파라블럼(FMJ RN)과 .40 S&W(FMJ) 방탄가능
TYPE II .357 매그넘(JSP) 방탄가능
TYPE IIIA .357 SIG(FMJ FN)와 .44 매그넘(SJHP) 방탄가능
TYPE III 7.62x51mm NATO(M80 Ball) 방탄가능
TYPE IV .30-06 스프링필드(AP) 방탄가능
상기와 같은 실험 결과를 이해가 용이하게 설명한다.
[성능 시험1]
먼저, 성능 시험1을 위해 실시예1에 따른 적층 구조를 갖는 보호 패널(100a) 시편을 제조하였다.
보호 패널(100a)에 따른 시편1는, 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 고분자 섬유의 일방향 배향포 재질로 2mm로 형성하며, 고밀도 폴리에틸렌층(30)은 10mm로 형성했다.
또한, 시편2는 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 강철 재질로 2mm로 형성하며, 고밀도 폴리에틸렌층(30)은 10mm로 형성했다.
또한, 시편3은 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 알루미늄 재질로 2mm로 형성하며, 고밀도 폴리에틸렌층(30)은 10mm로 형성했다.
이어서, 상기 8m 거리에서, 357매그넘 FMJ탄을 이용해서, 상기 시편1 내지 3에 대한 사격 실험을 행하였다.
그 결과, 탄두가 시편1 내지 시편3을 부분적으로 관통하는 실험 결과를 얻었다.
[성능 시험2]
먼저, 성능 시험2를 위해 실시예2에 따른 적층 구조를 갖는 보호 패널(100b) 시편을 제조하였다.
보호 패널(100b)에 따른 시편21는, 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 고분자 섬유의 일방향 배향포 재질로 2mm로 형성하며, 고밀도 폴리에틸렌층(30)은 10mm로 형성하고, 보강 커버층(40a)은 고분자 섬유로 10mm로 형성했다.
또한, 보호 패널(100b)에 따른 시편22는, 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 CFRP 및 GFRP로 제작될 경우 1mm로 형성했다.
이어서, 상기 8m 거리에서, 357매그넘 FMJ탄을 이용해서, 상기 시편21 및 22에 대한 사격 실험을 행하였다.
그 결과, 탄두가 시편1 내지 시편2을 관통하지 못하는 실험 결과를 얻었다.
[성능 시험3]
먼저, 성능 시험3를 위해 실시예2에 따른 적층 구조를 갖는 보호 패널(100c) 시편을 제조하였다.
보호 패널(100c)에 따른 시편31는, 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 고분자 섬유의 일방향 배향포 재질로 2mm로 형성하며, 고밀도 폴리에틸렌층(30)은 10mm로 형성하고, 보강 커버층(40b)은 고분자 섬유로 10mm로 형성했다.
또한, 보호 패널(100c)에 따른 시편32는, 세라믹 경도체층(10)의 두께는 4mm로 형성하고, 충격흡수층(20)은 CFRP 및 GFRP로 제작될 경우 1mm로 형성했다.
이어서, 상기 8m 거리에서, 357매그넘 FMJ탄을 이용해서, 상기 시편31 및 32에 대한 사격 실험을 행하였다.
그 결과, 탄두가 시편31 내지 시편32를 관통하지 못하는 실험 결과를 얻었다.
10 - 세라믹 경도체층, 20 - 충격흡수층,
30 - 고밀도 폴리에틸렌층, 40 - 보호 커버층,
100 - 보호 패널.

Claims (9)

  1. 적어도 하나 이상의 세라믹 경도체가 배열되고, 각각의 세라믹 경도체는 인접한 복수의 세라믹 경도체와 접촉하여 이루어지는 세라믹 경도체층;
    상기 세라믹 경도체층의 일측면에 적층되는 충격흡수층과; 및
    상기 충격흡수층의 일측면에 적층되는 고밀도 폴리에틸렌(PE)층을 포함하는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 충격흡수층은
    강철판, 알루미늄, 티타늄, CFRP, GFRP 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 세라믹 경도체층은
    알루미나(Al2O3), 실리콘카바이드(SiC) 또는 보론카바이드(B4C) 중 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고밀도 폴리에틸렌(PE)층은,
    UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유를 포함하여 구성되는 일방향 배향포를 복수 적층해서 형성되는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 세라믹 경도체층의 타측에 적층되는 보강 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 보강 커버층은
    나일론, 케블라, UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 일방향 배향포(Unidirectional fabric)를 복수 적층해서 형성되거나, CFRP 또는 GFRP로 형성되는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 세라믹 경도체층, 상기 충격흡수층 및 상기 고밀도 폴리에틸렌(PE)층을 둘러싸는 보강 커버층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 보강 커버층은, 나일론, 케블라, UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 일방향 배향포(Unidirectional fabric)를 복수 적층해서 형성되거나, CFRP 또는 GFRP로 형성되는 것을 특징으로 하는 타일형 보호 패널.
  9. 차량 또는 선박의 외벽의 타측면에 복수의 세라믹 경도체를 접착해서 세라믹 경도체층을 형성하는 단계와;
    상기 외벽의 일측면에 UHMWPE(Ultra high molecular weight PE)의 고분자 섬유를 포함하여 구성되는 일방향 배향포를 복수 적층해서 고밀도 폴리에틸렌(PE)층층을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 패널의 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102101327B1 (ko) * 2019-02-25 2020-04-17 (주)삼양컴텍 외부 장갑용 방탄판 제조 방법 및 이에 의해 제조된 외부 장갑용 방탄판
RU2721925C1 (ru) * 2019-09-30 2020-05-25 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение специальных материалов" (ЗАО "НПО СМ") Антитравматический пакет

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