KR20170098099A - 방탄 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방탄 플레이트를 개시한다. 본 발명은, 바디부와, 상기 바디부로부터 돌출되도록 형성된 충격흡수부를 포함하는 방탄 플레이트를 포함한다.

Description

방탄 플레이트{BULLETPROOF PLATE}

본 발명은 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방탄 플레이트에 관한 것이다.

방탄조끼는 하드타입과 소프트타입의 소재로 이루어져 있다. 하드 타입은 세라믹 재질로 형성될 수 있으며, 단가가 무척이나 비싸다. 소프트타입의 소재로는 케블라, 아라미드계열 등 여러겹의 섬유조직으로 이루어 질 수 있다. 이러한 방탄 조끼에는 다양한 형태의 방탄 물질이 사용될 수 있다. 특히 방탄조끼에는 하드타입의 방탄 플레이트가 상용될 수 있다. 이러한 방탄 플레이트는 방탄조끼 이외에도 탄약고 외벽, 장갑차, 전투헬기,전투기 조종사의 의자 등에 적용될 수 있다.

이때, 종래의 기술은 대부분 하드타입의 방탄플레이트는 방탄 성능을 향상시키기 위하여 재료를 더 좋은 재료, 즉 비싼 재료로 대체하거나, 여러겹, 즉 적층형식의 타입을 채택한다. 그러나 이러한 경우 장비 자체의 무게가 증가하거나 부피가 증가함으로써 사용 시 효용성이 떨어질 수 있다. 또한, 장비 자체의 무게 증가와 부피 증가로 인하여 활동성에 제약이 발생하는 경우가 발생할 수 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 방탄 플레이트를 좀 더 가벼우면서 방탄 성능이 유사하도록 하기 위한 연구 등이 수행되고 있다.

본 발명의 실시 예들은 방탄 플레이트를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면은, 바디부와, 상기 바디부로부터 돌출되도록 형성된 충격흡수부를 포함하는 방탄 플레이트를 개시한다.

또한, 본 발명의 충격흡수부는 바디부의 길이 방향을 따라 연장하여 복수개 형성되며, 충격흡수부의 길이 방향과 수직한 단면 형상은 삼각형일 수 있다.

또한, 본 발명의 충격흡수부는 다각뿔 또는 원뿔의 형상으로 바디부로부터 돌출되어 복수개 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 충격흡수부가 상기 바디부의 상면 전체에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 방탄 성능이 향상된다. 또한, 본 발명의 실시예들은 별도의 구조나 복수개의 층을 사용하지 않고도 충분한 방탄 성능을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방탄 플레이트를 보여주는 사시도이다.
도 2는 기존의 방탄 플레이트의 충격 시험결과를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 방탄 플레이트의 충격 실험결과를 보여주는 도면이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방탄 플레이트를 보여주는 사시도이다. 도 2는 기존의 방탄 플레이트의 충격 시험결과를 보여주는 도면이다. 도 3은 도 1에 도시된 방탄 플레이트의 충격 실험결과를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참고하면, 방탄 플레이트(100)는 바디부(110) 및 충격흡수부(120)를 포함할 수 있다.

바디부(110)는 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 곡면 형상으로 형성되는 것도 가능하다. 이때, 바디부(110)는 설치되는 부분에 대응되도록 형성되는 것도 가능하다.

충격흡수부(120)는 바디부(110)로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 이때, 충격흡수부(120)는 바디부(110)에 적어도 한 개 이상 구비될 수 있다. 특히 충격흡수부(120)가 복수개 구비되는 경우 복수개의 충격흡수부(120)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로써 복수개의 충격흡수부(120)는 서로 접촉하거나 서로 교차하도록 형성되는 것도 가능하다. 또한, 충격흡수부(120)는 바디부(110)의 상면 전체에 빠짐없이 형성되어 방탄 성능을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 충격흡수부(120)는 바디부(110)의 길이 방항을 따라 일자로 연장되어 형성될 수 있다. 이때, 충격흡수부(120)의 길이 방향과 수직한 단면적은 삼각형 형태일 수 있다. 예를 들면, 충격흡수부(120)의 단면적은 직삼각형 및 이등변삼각형일 수 있다. 이때, 충격흡수부(120)의 빗변과 바디부(110)가 형성하는 각도는 45도일 수 있다. 또한, 충격흡수부(120)는 두 빗변 사이의 각도는 90도일 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 충격흡수부(120)가 삼각뿔, 사각뿔, 오각뿔 등 다각뿔의 형상 또는 원뿔의 형상으로 바디부(110)로부터 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 다각뿔 또는 원뿔 형상의 충격흡수부(120)가 바디부(110)에 적어도 한 개 이상 형성될 수 있으며, 바디부(110)의 상면 전체에 빠짐없이 형성되어 방탄 성능을 향상시킬 수 있음은 물론이다.

충격흡수부(120)의 두께는 요구되는 충격흡수 정도에 따라 다양하게 형성될 수 있다. 예를 들면, 충격흡수부(120)의 두께(A)는 바디부(110)의 두께(B)와 상이하게 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 충격흡수부(120)의 두께는 바디부(110)의 두께와 동일하게 형성되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 충격흡수부(120)의 두께(A)는 바디부(110)의 두께(B)와 동일하게 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.

상기와 같은 방탄 플레이트(100)는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 방탄 플레이트(100)는 세라믹 재질 등을 포함할 수 있다. 또한, 방탄 플레이트(100)는 상기와 같은 재질에 섬유재질이 혼합되거나 적층됨으로써 형성되는 것도 가능하다.

한편, 상기와 같은 방탄 플레이트(100)의 방탄 성능을 확인하기 위하여 방탄 플레이트(100)를 아크릴로 재작한 후 일반적인 방탄 플레이트와 비교할 수 있다. 이때, 바디부(110)의 두께는 10mm이고, 충격흡수부(120)의 두께는 10mm일 수 있다. 또한, 일반적인 방탄 플레이트의 두께는 10mm로 제작될 수 있다.

또한, 실험 방법으로 일반적인 방탄 플레이트 4개, 본 발명의 실시예들에 따른 방탄 플레이트(100)를 4개 준비한 후 고속충격시험기를 통하여 쇠구슬을 발사하여 크랙의 유무를 확인할 수 있다.

이때, 고속충격시험기는 시편을 고정시키는 고정부와, 쇠구슬을 발사할 수 있는 발사체를 구비할 수 있다. 또한, 쇠구슬은 지름이 12mm로 형성될 수 있으며, 발사압력은 약 0.2Mpa이고, 속도는 약 63.78m/s일 수 있다. 이때, 충돌 시 크랙의 성장을 확인하기 이하여 발사 압력 및 속도 중 적어도 하나는 변경이 가능하다.

상기와 같은 실험 결과를 근거로 살펴보면, 일반적인 방탄 플레이트로 제조된 4가지 시편의 경우 쇠구슬이 충돌한 지점을 기준으로 크랙이 발생함을 확인할 수 있다. 이때, 일반적인 방탄 플레이트는 아크릴 재질로 형성될 수 있다. 구체적으로 일반적인 방탄 플레이트 1(도 2의 (a))에서는 크랙의 개수는 8개, 크랙의 전체길이는 490mm이고, 크랙의 평균길이는 61.25mm이며, 크랙의 최대길이는 79mm임을 확인할 수 있다. 또한, 일반적인 방탄 플레이트 2(도 2의 (b))에서는 크랙의 개수가 8개, 크랙의 전체길이 439mm, 크랙의 평균길이 54.88mm, 크랙의 최대길이 67mm임을 확인할 수 있다. 일반적인 방탄 플레이트 3(도 2의 (c))에서는 크랙의 개수는 7개, 크랙의 전체길이 346mm, 크랙의 평균길이 49mm, 크랙의 최대길이 58mm임을 확인할 수 있다. 일반적인 방탄 플레이트 4(도 2의 (d))에서는 크랙의 개수 11개, 크랙의 전체길이 462mm, 크랙의 평균길이 42mm, 크랙의 최대길이는 63mm임을 확인할 수 있다.

반면, 본 발명의 실시예들에 따른 방탄 플레이트(100)의 경우 충격흡수부(120)에 쇠구슬이 충돌하는 경우 충격흡수부(120)의 빗면에 충돌한 후 바디부(110)에 충돌함으로써 바디부(110)가 손상되는 것을 방지하는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로 충격흡수부(120)의 빗면에 충돌 시 충격흡수부(120)가 쇠구슬의 에너지를 일부 흡수한 후 쇠구슬을 바디부(110) 측으로 반사시키거나 외부로 반사시킴으로써 바디부(110)에 가해지는 에너지를 저감시킬 수 있다. 상기와 같은 결과는 도 3의 (a) 내지 (d)에 구체적으로 도시되어 있다. 이때, 도 3의 (d)의 경우는 기존의 실험결과보다 발사압력을 약 0.3Mpa로 형성하고, 쇠구슬의 속도를 약 83m/s로 하였을 때의 결과이다.

예를 들면, 본 발명의 실시예들에 따른 방탄 플레이트(100)의 실험의 경우 도 3의 (a), 도 3의 (b) 및 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이 쇠구슬이 충돌한 충격흡수부(120) 부분 일부가 떨어지거나 충격흡수부(120) 내부에만 크랙이 감지될 뿐 바디부(110)에서는 크랙이 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 크랙의 크기도 상기 일반적인 방탄 플레이트의 실험 결과에서 설명한 것과 같이 같이 다 방면으로 형성되거나 서로 연결되는 형태가 아닌 충격흡수부(120)의 일부가 외부로 이탈되거나 쇠구슬이 충돌한 빗면의 반대편 부분에만 크랙이 형성됨을 확인할 수 있다. 특히 도 3의 (c)의 경우에는 크랙이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.

따라서 방탄 플레이트(100)는 외부로부터 날아오는 총알 등과 같은 외부의 충격을 효과적으로 방어함으로써 별도의 구조물이나 여러층을 적층하지 않고도 충분한 방탄 성능을 유지할 수 있다.

또한, 방탄 플레이트(100)는 구조가 간단하면서도 기존의 재료를 그대로 사용할 수 있으므로 제조 시간 및 제조 비용을 단축할 수 있으며, 생산성을 증대시킬 수 있다.

방탄 플레이트(100)는 빗변에 탄알이 충돌하여 1차 충격에너지를 흡수하여 바디부(110)에 2차 충돌할 때 2차 충격에너지를 최대한 적게 함으로써 방탄 플레이트(100)를 입고 입는 사람이나 장착한 장치에 최소한의 충격이 전달되도록 할 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

100: 방탄 플레이트
110: 바디부
120: 충격흡수부

Claims (4)

1. 바디부;
   상기 바디부로부터 돌출되도록 형성된 충격흡수부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄 플레이트.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 충격흡수부는 상기 바디부의 길이 방향을 따라 연장하여 복수개 형성되며,
   상기 충격흡수부의 길이 방향과 수직한 단면 형상은 삼각형인 것을 특징으로 하는 방탄 플레이트.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 충격흡수부는 다각뿔 또는 원뿔의 형상으로 상기 바디부로부터 돌출되어 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 방탄 플레이트.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 충격흡수부가 상기 바디부의 상면 전체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방탄 플레이트.

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