KR20200107633A

KR20200107633A - 방탄판의 하중 분산형 탄도판 및 이를 포함하는 다목적 융합 보호복

Info

Publication number: KR20200107633A
Application number: KR1020190027061A
Authority: KR
Inventors: 김송이
Original assignee: 김송이
Priority date: 2019-03-08
Filing date: 2019-03-08
Publication date: 2020-09-16
Also published as: KR102167645B1

Abstract

본 발명은 방탄판의 하중 분산형 탄도판 및 이를 포함하는 다목적 융합 보호복에 관한 것으로, 탄도판의 앞쪽에 적용하는 방탄판의 하중을 분산하여 방탄판의 하중으로 인한 착용자의 상체 쏠림 현상을 막는 등 착용감과 활동성 및 안정성을 개선하고 또한 무봉재 밀봉(융착)으로 수분 침투를 완벽하게 차단함으로써 방탄 성능을 향상하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판은, 착용자의 신체 부위를 감싸 보호하는 탄도판 본체(11)와; 상기 탄도판 본체의 전면에 형성되며 앞쪽에 수용되는 방탄판을 수납하는 방탄판 수납부(12)를 포함하여 상기 방탄판의 하중을 상기 탄도판 본체에 분산한다.
본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판을 포함하는 다목적 융합 보호복은, 포켓이 구비되는 의류와; 상기 포켓에 수납되는 방탄판의 하중 분산형 탄도판과; 상기 포켓에 수납되는 방탄판을 포함하고, 상기 방탄판은 상기 방탄판의 하중 분산형 탄도판의 방탄판 수납부에 지지되어 하중이 상기 탄도판으로 분산된다.

Description

방탄판의 하중 분산형 탄도판 및 이를 포함하는 다목적 융합 보호복{load-distributed ballistic plate of bulletproof plate and Multipurpose Protective Clothing}

본 발명은 탄도판 및 이를 포함하는 방탄복에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방탄판이 방탄복(방탄 조끼)에 수납되면서 탄도판에 지지되도록 하여 하중을 덜어주고 무봉재를 통해 수분 침투를 완전 차단하여 방탄효능을 증가하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판 및 이를 포함하는 다목적 융합 보호복에 관한 것이다.

이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.

산업이 발달함에 따라 인명 살상용 무기[총기류, 지뢰 및 폭발물류, 도검류(칼날/송곳류)]의 성능도 매년 발전(발사체인 총알과 파편의 속도가 빨라지고 질량이 커지고 있음)하여 경찰, 군인 등의 안전을 확보하기 위한 차원에서 시대(인명 살상용 무기의 성능을 방어)에 맞는 방호 장비(방탄복, 방호복, 방패, 헬멧, 방폭가방 등 소품류)의 개발이 요구되고 있다. 따라서 미국 법무성 사법연구소(NIJ)의 경찰 방탄복 테스트기준인 NIJ 총알방어기준(NIJ-0101.06)과 도검류 방어기준(NIJ-0115.00)을 규정하고 파편방어시험 방법을 설정하고 있다.

이하, 살상용 무기의 종류별 방호 장비를 구분하여 설명한다.

인명 살상용 무기는 크게 총기류(총알의 발사체를 발사하는 것을 말함)와 폭발물류(파편이 비산(비행)되는 것을 말함), 도검류(날카로운 부분을 갖는 것을 말함)로 구분된다.

1. 총기류.

일반적으로 총기류로부터 인체를 보호하는 방탄복은 외피(Garment)와, 탄도판(Panel), 그리고 방탄판(Plate) 등의 조합으로 구성되어 있다.

이러한 방탄복의 핵심 부품인 탄도판은 총기류의 탄두인 발사체의 속도를 감속하여 정지 상태(속도 "0")로 함으로써 외상을 최소화함을 목적으로 한다.

총알로부터 착용자를 보호하는 탄도판은 국제적으로 가장 널리 공인되고 있는 미국 법무성 사법연구소(NIJ)의 경찰 방탄복 테스트기준인 NIJ 총알방어기준(THREAT LEVEL)(후면방어성능 44mm 이내)을 만족하여야 한다.

또한 탄도판의 제조에 있어서는 다음과 같은 여러 가지 조건을 충족시켜야 한다.

첫째, 총알의 방어력이 양호하여야하며 기준치를 만족하여야 한다.

둘째, 탄도판의 변형(Deformation)을 고려하여야 한다. 즉, 총알이 관통하지 않더라도 충격을 극소화하여 신체 내부에 피해를 주지 않도록 후방으로의 변형이 적어야 성능이 우수한 탄도판으로 인정된다.

NIJ-STANDARD-0101.06의 LEVELⅢA 방호구는 "436 m/s +/- 9 m/s(1430 ft/s)로 규정된 속도(Vo)에서 .44 매그넘 발사체와 같은 발사체에 의해 관통 없이 44 ㎜ 이하의 배면 변형을 가져야 한다"라고 규정하고 있다.

셋째, 무게와 두께를 고려하여 경량화 및 박형화하여 활동성이 좋아야 한다.

넷째, 착용감이 양호하여야 한다.

다섯째, 제조원가가 저렴하여야 한다.

이러한 규정 등에 맞도록 다양한 탄도판이 개발되어 있으며, 현재까지 알려진 탄도판의 재질로는 방향족 폴리아마이드계(PARA-ARAMID)와, 고밀도 폴리에틸렌(HIGH DENSITY POLYETHYLENE), 폴리벤즈 옥사졸(Polybenzoxazole,PBO) 등이 있다.

상기 방향족 폴리아마이드계로는 고탄성 섬유인 케브라(KEVLAR : [0036] 듀폰사의 상표명)원단 또는 트와론(TWARON:TWARON DEIJIN사의 상표명)원단이 있고, 고밀도 폴리에틸렌으로는 고분자 화합물로 이루어진 필름 형태로서 다이니마(DYNEEMA:DSM사의 상표명) 또는 스펙트라(SPECTRA : HONEYWELL사의 상표명)가 있으며, 폴리벤즈옥사졸(PBO)은 자이론(ZYLON, 상표명)이 있다. 이외에 세라믹을 이용한 탄도판("Dragon Skin"이라는 이름으로 개발되어 상용화 중 NIJ기준에 미달되는 제품이 발생되고, 중량이 무거워 사용이 중단되었음), 액체 탄도판(잠재력이 있는 것으로 알려져 있지만 전반적으로 활용 가능한 상업적인 발전이 이루어지지 못하였음) 등도 개발되고 있다.

이러한 방향족 폴리아마이드계의 고탄성 섬유원단 또는 고밀도 폴리에틸렌의 고분자 화합물로 이루어진 필름은 방탄복이 NIJ ⅢA인 경우, 각각 독립적으로 다수매(35~36매) 적층되어 외피로 감싸여지거나 또는 이들 섬유원단 및 필름을 적당한 비율로 적층하여 탄도판을 구성하게 된다.

탄도판에 의해 총알의 충격을 흡수하여 정지시키는 과정을 설명하면, 총구에서 출발한 총알은 발사 후 공기와의 마찰로 인해 고온의 상태이다.

이러한 고온의 총알이 탄도판에 닿게 되면 도시된 바와 같이 발생된 충격에너지가 사방으로 확산된다. 그 후, 총알의 진행이 탄도판에 의해 억제되어 총알(1)이 점진적으로 압착되면서 탄도판에서 진행을 멈추게 된다.

이에 따라, 탄도판은 충격에너지를 잘 흡수함과 동시에 고온에 잘 견디는 특성을 갖고 있어야 한다.

진흙판에 탄도판을 댄 상태에서 탄도판에 총알을 발사하면 탄도판이 총알을 포획시 총알의 추진력에 의해 진흙판에 충격에너지를 가하면서 변형되었다가 초기 상태로 환원됨을 알 수 있다.

따라서 충격에너지에 의한 탄도판의 변형을 최소화하여 탄도판이 관통되지 않더라도 탄도판의 변형에 의해 인체에 악영향을 끼치지 않도록 인장강도에 대하여서도 충분히 고려하여야 한다.

발사된 총알이 탄도판에 의해 포획되는 과정에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

총에서 발사된 총알이 운동에너지가 탄도판에 도달하면 탄도판에 충격 에너지를 가하게 되는데, 가해진 충격 에너지는 파도모양으로 확산되면서 열에너지로 변환되므로 열을 발생하게 된다.

이때, 총알의 온도는 150℃이상을 초과하면서 점진적으로 멈추게 된다.

이와 같이 탄도판에 의해 총알이 멈추는 현상은 다음과 같은 메카니즘에 의해 이루어지게 된다. 즉, 탄도판에 소정의 변형을 주면서 충격 에너지가 확산되어 총알의 속도가 점진적으로 늦추어지게 되고, 따라서 총알의 진행이 중단되는 것이다.

여러 겹으로 적층된 탄도판의 실올이 변형될 때 충격에너지는 각각의 실올을 따라 사방으로 분산되면서 에너지가 감소된다.

이러한 충격 에너지는 실올을 따라 사방으로 분산되는데, 탄도판을 여러 겹으로 구성할때 상기한 동작은 여러 겹으로 적층된 면에서 동일하게 이루어지게 된다.

상기한 탄도판의 재질인 방향족 폴리아마이드계(PARA-ARAMID)는 내열강도가 고밀도 폴리에틸렌(HIGH DENSITY POLYETHYLENE)에 비해 큰 반면 무겁고, 고밀도 폴리에틸렌은 인장강도가 방향족 폴리아마이드계보다 큰 반면 내열온도가 낮은 특성이 있다.

종래의 고밀도 폴리에틸렌 필름은 단방향 쉴드(Unidirectional Shield)이므로 총알이 탄도판에 닿았을 때 크로스 오버된 섬유가닥이 없기 때문에 방향족 폴리 아마이드계보다 에너지 분산효율이 훨씬 크다. 즉, 고밀도 폴리에틸렌 필름은 크로스오버 된 섬유가닥에 의해 발생되는 에너지 분산 반발력이 없어 한 방향으로만 에너지가 분산되므로 충격 흡수력이 방향족 폴리아마이드계에 비해 휠씬 크다.

그러나, 방향족 폴리 아마이드계의 직조원단은 복수매 중첩한 상태에서 교차되게 봉제하여 사용하는 반면, 고밀도 폴리에틸렌 필름은 탄도판의 제작시 봉제가 금물이다.

이는 탄도판에 충격이 가해져 충격에너지가 실올을 따라 분산될 때, 고밀도 폴리에틸렌 필름을 봉제한 경우에는 봉제지점에서의 분산효율이 급격히 떨어져 총알의 충격을 분산시키지 못하므로 탄도판이 관통되는 치명적인 문제점을 나타내기 때문이다.

따라서, 최근에는 각각의 소재가 갖는 장점만을 고려하여 HYBRIDS(방향족 폴리 아마이드계 및 고밀도 폴리에틸렌을 혼합한 제품)가 상품화되고 있다.

즉, 탄도판의 전면에는 충격열에 잘 견디는 방향족 폴리 아마이드계의 직조원단을 복수매 적층하고 후방에는 인장강도가 크고 충격을 잘 흡수하는 고밀도 폴리에틸렌 필름을 복수매 적층하여 탄도판을 구성하고 있는 실정이다.

그러나, 이러한 종래의 탄도판은 발사된 총알의 열에너지가 약 150℃이상으로 높고, 회전하므로써 발생되는 탄도판 전면의 충격열과 탄도판 후면의 마찰열로 인해 탄도판의 방어력이 저하되어 탄도판을 여러겹(34~36겹)으로 구성하여야 되었으므로 그 무게가 무거워 착용감이 저하되었음은 물론 고밀도 폴리에틸렌과 같은 고가의 원단을 여러 겹으로 구성하므로 인해 방탄복을 저렴한 가격으로 보급할 수 없는 문제점이 있었다.

2. 파편 및 폭발물류

V50는 선택된 파편의 관통확율이 정확히 50%가 되는 속도록 정의되며, 파편 또는 폭발물 방어용 탄도판은 국제적으로 가장 널리 공인되고 있는 MIL-STD-662F, STANAG 2920 기준(방호한계속도 V50 산출 값)을 만족하도록 제조되고 있다.

파편 또는 폭발물은 총알보다는 충격에너지와 열이 낮지만 파편 또는 폭발물 방어용 탄도판은 전술한 것과 같이 총알 방어용 탄도판과 유사한 작용으로 파편 또는 폭발물에 의해 뚫리지 않으면서 파편 또는 폭발물로부터 착용자를 보호한다.

파편 또는 폭발물 방어용 탄도판은 주변 구조물이나 폭탄의 파편 또는 폭발물로부터 착용자를 보호함을 목적으로 하는 것으로, 파편 또는 폭발물은 총알보다는 충격에너지와 열이 낮지만 파편 또는 폭발물 방어용 탄도판은 전술한 것과 같이 총알 방어용 탄도판과 유사한 작용으로 파편 또는 폭발물에 의해 뚫리지 않으면서 파편 또는 폭발물로부터 착용자를 보호한다.

종래 파편 또는 폭발물 방어용 탄도판은 총알 방어용 탄도판을 그대로 사용하고 있으며, 따라서, 중량이 무거워 착용감이 매우 불편하고 방어 성능면에서도 파편 또는 폭발물 방어 성능이 약한 문제점이 있다.

3. 도검류(칼날/송곳류).

칼, 송곳, 죽창과 같은 날카로운 끝단을 갖는 흉기류에 의한 공격시 인체를 보호하고자 방검복이 사용되고 있다.

종래 방검복은 방검판을 핵심부품으로 하고 있다.

방검판은 상기 탄도판(방탄복)과 같이 국제적으로 가장 널리 공인되고 있는 미국 법무성 사법연구소(NIJ)의 경찰 방검복 테스트기준(NIJ-STD- 0115.00)에 따라 제조되고 있으며 관할시험기관을 통하여 시험결과 시 그 적부여부의 판단기준으로 사용하도록 하고 있다.

참고로 방검판에 대한 상기 NIJ-STD-0115.00의 기준내용에 대하여 설명하면, 통상적인 위협이란 각종 도검류, 그것들의 날카로움(sharpness), 뽀쪽함(pointedness), 스타일(style), 손잡이와 날의 디자인(handle and blade design), 공격각도(attacking angle), 공격자의 정신적 상태(the physical condition of the attacker) 및 공격자의 숙련도(skill of attacker)에 따라 달리 취해지는 바 상기 NIJ는 방검복의 분류를 상기 위협환경의 형태에 따라 품질이 좋은 상태의 가공된 끝단이나 칼날과 같은 것에 대한 것으로 통상 'Edged Blade' 계급으로 간주되는 것과 저품질의 칼날이 무디거나 스파이크(spike)와 같은 무기에 대한 것으로 통상 'Spike' 계급으로 간주되는 두 개의 다른 방어계급(protection class)으로 분류하며, 상기 각 계급 내에서 방검복은 다시 다음과 같이 3개의 방어수준 (protection levels)으로 나누고 있다.

레벨 1 방검복 : 착용에 적합한 저수준의 방검복.

레벨 2 방검복 : 착용에 적합한 통상 근무작의 겉옷(garment).

레벨 3 방검복 : 고위험 상황하에서 착용되는 고수준의 방검복.

상기 방검복 방식은 착용자의 움직임에 제한을 받지 않으면서 칼이나 날카로운 날을 가지는 무기, 또는 끝이 뾰족한 무기로부터의 관통으로부터 착용자를 보호하도록 해야 함은 물론이다.

한편, 탄도판은 형태에 따라 유연성(flexible)이 있는 소프트 방호구(SOFT ARMOR)와 유연성이 없는 하드 방호구(HARD ARMOR)로 구분된다. 방호구(ARMOR)는 총알 또는 파편의 발사체를 방어하는 소재(직물 등)를 말한다.

소프트 방호구는 특성상 하드 방호구에 비해 활동성이 좋아 주로 방호복 등 의류에 적용되며 수분의 침투를 막지 못하고 열에 약하여 결과적으로 방어성능이 떨어지고 수명이 하드 방호구에 비해 매우 짧은 단점이 있고, 하드 방호구는 딱딱한 특성상 의류보다는 주로 방패, 헬멧, 가방 등 소품에 적용되며 수명이 소프트 방호구보다 긴 장점이 있는 반면 소프트 방호구에 비해 활동성이 떨어지고 무거운 단점이 있다.

전술한 바와 같이, 방탄복은 방어 성능을 갖는 탄도판과 방탄판의 조합으로 구성되고, 예를 들어 상기 탄도판은 총탄 방어용, 상기 방탄판은 소총탄 방어용으로서 탄도판과 방탄판은 방어 성능이 상이하고, 따라서, 방탄복에 탄도판은 기본으로 적용되고 방탄판은 필요에 따라 선택적으로 적용된다.

상기 탄도판과 방탄판은 각각의 방탄복의 포켓 안에 삽입되며, 탄도판이 착용자의 신체쪽에 수납되고 탄도판 앞에 방탄판이 삽입된다.

이 때, 착용자의 신체쪽에 삽입되는 탄도판에 비해 신체에서 먼 곳의 방탄판이 하중에 의해 하부로 처지게 되고, 따라서 착용자의 상체가 앞으로 쏠리게 되므로 활동성이 떨어지는 문제점이 있다.

그리고, 방탄판 포켓은 방탄판의 수납과 교체를 위하여 방탄판의 크기보다 큰 여유있는 크기로 이루어질 수밖에 없고 따라서, 방탄판이 방탄판 포켓 안에서 좌우로 흔들리게 되어 활동성을 떨어뜨리는 문제점도 있다.

또한, 탄도판의 외피를 봉재로 밀봉하는 경우 2매의 외피들 사이에서 완벽한 방수가 어렵고 실이 통과하는 구멍을 통해 수분이 침투할 수 있어 외피 안의 탄도판 원단에 수분이 침투하게 되고, 수분의 침투 시 방어성능이 20% 정도 떨어지는 것으로 알려져 있다.

등록특허 제10-1713647호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탄도판의 앞쪽에 적용하는 방탄판의 하중을 분산하여 방탄판의 하중으로 인한 착용자의 상체 쏠림 현상을 막는 등 착용감과 활동성 및 안정성을 개선하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판 및 이를 포함하는 다목적 융합 보호복을 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 방탄판의 하중을 분산함과 아울러 방탄판의 좌우 흔들림을 막으려는데 있다.

본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판은, 착용자의 신체 부위를 감싸 보호하는 탄도판 본체와; 상기 탄도판 본체의 전면에 형성되며 앞쪽에 수용되는 방탄판을 수납하는 방탄판 수납부를 포함하여 상기 방탄판의 하중을 상기 탄도판 본체에 분산하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 방탄판 수납부는 상기 탄도판 본체의 전면에 홈의 형태로 형성되어 상기 방탄판이 삽입된다.

상기 탄도판 본체는 다수 매의 탄도판 원단을 포함하며, 열압에 의해 딱딱하게 성형되는 하드 아머부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판 및 이를 포함하는 다목적 융합 보호복에 의하면, 방탄복에 탄도판과 방탄판을 함께 사용하여 총기류의 탄두, 지뢰 및 폭발물의 파편의 속도를 감속 및 궁극적으로 속도를"0"으로 하여 즉, 발사체인 탄두, 비산(비행)체인 파편을 정지시켜 탄두와 파편으로부터 착용자의 외상을 방지하고, 탄도판을 통해 방탄판의 하중을 분산하여 착용자가 느끼는 무게감을 대폭으로 줄여주게 되므로 착용감을 개선하는 효과가 있고 상대방의 위협에 대한 신속하고 안전한 대응이 가능하여 착용자를 효과적으로 보호하는 효과가 있다. 특히, 방탄판이 방탄복의 가장 바깥쪽(앞쪽, 뒤쪽)에 수납되어 방탄판의 하중에 의한 큰 처짐이 발생하는 것을 막아줌으로써 착용감과 활동성 및 안정성을 극대화하는 효과가 있다.

그리고, 외피들의 가장자리를 융착(고주파)하는 무봉재 밀봉으로 수분의 침투를 완벽하게 차단함으로써 수분 침투로 인한 방탄 성능 저하를 막고 결과적으로 방탄 성능을 20% 정도 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판과 방탄판이 분리된 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판의 정면도.
도 3은 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판과 방탄판이 결합된 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판과 방탄판이 결합된 저면도.
도 5는 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판과 방탄판이 전면과 배면에 적용되는 예를 보인 도면.
도 6 내지 도 8은 각각 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판이 하드 아머부와 소프트 아머부로 구성되는 예를 보인 도면.
도 9는 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판이 하드 아머부만으로 구성되는 예를 보인 도면.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 4에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판(10)(이하 "탄도판"이라 약칭함)은, 착용자를 보호하는 탄도판 본체(11), 탄도판 본체(11)에 형성되며 방탄판(20)을 지지함으로써 방탄판(20)의 하중을 분산하는 방탄판 수납부(12)로 구성된다.

방탄판 수납부(12)는 방탄판(20)의 하중을 분산하는 다양한 형태가 가능하고, 바람직하게 방탄판(20)의 저부를 받쳐 지지하는 홈(또는 턱)의 형태이다. 홈 형태의 방탄판 수납부(12)는 탄도판 본체(11)에 안쪽으로 형성되어 방탄판(20)이 삽입되는 것이고, 턱 형태의 방탄판 수납부(12)는 탄도판 본체(11)에서 전방을 향해 돌출 형성되어 방탄판(20)을 지지하는 것이다.

종래의 탄도판과 비교하면, 종래의 탄도판은 방탄판을 지지하는 구조가 없이 방탄판과 대향되는 면이 평평한 구조이고, 이에 반해, 본 발명은 탄도판 본체(11)의 일면으로서 방탄판(20)과 대향되는 면이 방탄판 수납부(12)를 포함함으로써 평평하지 않은 요철의 구조이다.

방탄판 수납부(12)는 기본적으로 방탄판(20)의 저부를 받치는 형태이며, 따라서 방탄판(20)의 하중을 받아 탄도판 본체(11)에 전달하여 분산하는 효과를 도모한다.

또한, 방탄판 수납부(12)는 방탄판(20)의 저부를 지지함과 더불어 방탄판(20)의 좌우 양쪽도 지지하는 형태(홈 또는 턱)도 가능하고, 방탄판(20)의 좌우 움직임을 막아 방탄판(20)의 좌우 흔들림으로 인한 불편함을 막는다.

또한, 방탄판 수납부(12)는 방탄판(20)의 저부를 지지하거나 방탄판(20)의 저부 및 좌우 양쪽을 지지하면서 방탄판(20)의 상부도 지지하는 형태(홈 또는 턱)도 가능하며, 방탄판(20)이 상하로 움직이는 것을 막아 상하 흔들림으로 인한 불편함을 해소한다.

탄도판 본체(11)는 착용자의 신체 대부분을 보호하기 위하여 신체를 감싸는 크기와 곡률로 이루어지고, 이에 반해, 방탄판(20)은 심장 등 핵심 중요부분만 보호하여 탄도판 본체(11)와 다른 곡률로 이루어지며, 따라서, 방탄판 수납부(12)는 탄도판 본체(11)에 형성되지만 방탄판(20)의 곡률에 맞춰 형성된다.

즉, 도 4에서 보이는 바와 같이, 방탄판 수납부(12)의 안쪽 면 즉 탄도판 본체(11)의 전면은 방탄판(20)의 배면과 동일한 곡률로 이루어진다.

이러한 구조에서 방탄판 수납부(12)는 그 깊이가 탄도판 본체(11)와 방탄판(20)의 곡률 등에 따라 달라질 수 있고, 도 4는 방탄판(20)의 둘레부가 탄도판 본체(11)에서 돌출되는 깊이로 도시되었다.

도 5에서 보이는 것처럼, 본 발명의 탄도판(10)은 착용자의 흉부를 보호하는 전면 탄도판(10-1)과 등부를 보호하는 배면 탄도판(10-2)으로 구분되며, 이 때, 방탄판은 전면 방탄판(20-1)과 배면 방탄판(20-2)으로 구분되어 전면 탄도판(10-1)과 배면 탄도판(10-2)에 각각 적용될 수 있고, 단, 이에 한정되는 것은 아니며 배면 탄도판(10-2)에는 적용되지 않고 전면 탄도판(10-1)에만 전면 방탄판(20-1)이 적용되는 것이 가능하다.

따라서, 배면 탄도판(10-2)은 배면 방탄판(20-2)이 적용되는 경우에만 전술한 방탄판 수납부가 형성된다.

한편, 본 발명은 어깨 견착부(15)가 구성되는 구조적 특징도 있다.

어깨 견착부(15)는 착용자의 어깨를 덮어 걸쳐지는 형태이고 탄도판(10)과 방탄복이 하중으로 인해 하부로 처지는 것을 막는 특징이 있다.

도면에서 어깨 견착부(15)가 배면 탄도판(10-2)에 있는 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 아니하고 어깨 견착부(15)는 전면 탄도판(10-1)과 배면 탄도판(10-2) 중 일측 이상에 형성 가능하다.

이하, 탄도판 본체(11)에 대해 설명한다.

탄도판 본체(11)는 중요부(가슴 등의 급소 부위)를 보호하는 하드 아머부(hard amour) 및 활동성이 필요한 부분을 보호하는 소프트 아머부(soft amour)가 함께 구성되는 실시예 1(도 6, 도 7), 중요부(가슴 등의 급소 부위)를 보호하는 하드 아머부만으로 구성되는 실시예 2(도 8), 하드 아머부가 있다.

<실시예 1>

도 6 내지 도 8에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 탄도판 본체(11)는, 다수 매의 원단으로 이루어지는 탄도판 원단(13) 및 탄도판 원단(13)의 둘레부를 감싸는 외피(14)(바람직하게 내열 및 방수성 방탄 외피)로 이루어진다. 도 8에서 외피(14)와 탄도판 원단(13) 사이의 해칭선은 공간을 표시한 것이다.

탄도판 원단(13)과 외피(14)는 하드 아머부의 성형 전에는 유연성을 갖는 상태로서 관절부위를 보호하면서도 착용과 활동에 제약을 주지 않는다.

탄도판 원단(13)은 예를 들어 폴리에틸렌을 재질로 하는 시트 형태 또는 폴리에틸렌 시트에 아라미드 섬유 4~6매가 추가 적층되는 형태로서 총알류, 파편 및 폭발물류 및 도검류 모두에 대한 높은 방어 성능이 가능하며, 프레싱과 융착을 통해 하드 아머부와 소프트 아머부를 갖도록 제조된다.

구체적으로 설명하면, 전술한 원단(폴리에틸렌 시트)을 적층하는 과정에서 하드 아머부가 성형되는 위치에는 원단의 하드화를 위한 수지(핫멜트 등이며, 이 수지는 하드 아머부의 성형을 위한 것이다)가 추가로 적용되고 소프트 아머부가 성형되는 위치에는 수지가 적용되지 아니한다. 즉 상기 하드 아머부와 소프트 아머부는 동일 원단이지만 수지의 차이가 있는 것이다.

원단에 수지를 적용한 후 프레스를 통해 열압을 가하여 탄도판을 성형한다.

1. 하드 아머부의 성형 조건.

가열 조건은 60℃~135℃, 가압 조건은 140kg/㎠~190kg/㎠ 가열과 가압에 따른 공정 타임은 10분~25분이다. 예를 들어 60℃의 온도에서 시작하여 140kg/㎠~190kg/㎠의 압력으로 원단을 가열 가압하며 온도를 135℃까지 승온(전술한 공정 타임에 맞춰 서서히 승온)하여 135℃가 되면 가열과 가압을 정지한다.

전술한 가열 조건은 공정 타임과 제품의 손상 방지 등을 위한 최적의 조건으로 60℃ 미만의 온도에서 시작할 수도 있지만 예열 시간이 길어지기 때문에 생산성이 떨어지고 135℃를 초과하면 폴리에틸렌의 용융이 일어나기 때문에 제품이 파괴된다. 가압 조건은 역시 제품이 파괴되지 않으면서 최적의 강도로 맞추기 위한 조건이다.

전술한 온도에는 수지가 열변형되어 가교 능력을 통해 원단들을 결합하면서 하드화 하는 온도가 포함된 것이며, 즉, 가열 조건은 상기 수지의 용융점 등에 따라 달라지는 것이다.

따라서, 가열과 가압 공정을 통해 다수 매의 탄도판 원단들이 서로 접착되고 외파가 상기 탄도판 원단과 서로 접착되며, 이 공정을 통해 단순한 적층 상태를 벗어나 하나의 하드(hard)한 방어체로 합성된다.

2. 소프트 아머부의 성형 조건.

하드 아머부와 소프트 아머부는 하나의 프레스를 통해 동시에 성형되며, 전술한 것처럼, 압력과 가열조건이 동일하지만 하드 아머부는 수지가 적용되었고 소프트 아머부는 수지가 적용되지 않았기 때문에 동일한 성형 조건이지만 수지가 적용되지 않은 부분에서는 소프트 아머부로 성형된다.

소프트 아머부는 탄도판 본체의 테두리에서부터 예를 들어 5cm 내외의 폭으로 형성된다.

본 발명에서 프레스는 하드 아머부를 성형하는 용도, 탄도판 본체의 형태를 잡기 위한 용도 그리고 방탄판 수납부(12)를 성형하는 용도에 맞는 구조로 이루어진다.

도 6에서 보이는 것처럼, 하드 아머부는 탄도판 원단들이 수지를 통해 가교되어 층상 구조가 아니라 일체형으로 보이게 되고, 이에 반해, 소프트 아머부는 탄도판 원단들이 층상으로 적층된 상태로 보이게 된다.

한편, 탄도판 원단(13)의 양쪽을 외피(14)로 덮은 상태에서 하드 아머부를 성형하고, 따라서, 이 과정에서 하드 아머부에서는 외피(14)도 탄도판 원단(13)과 일체화된다.

이상의 제조 공정으로 볼 때, 2장의 외피(14)는 가장자리가 붙지 않은 상태이며, 2장의 외피(14)는 가장자리가 밀봉되어야 하고, 본 발명에서는 외피(14)들의 사이를 통해 물이 침투하는 것을 봉쇄하기 위하여 외피(14)들의 가장자리를 융착(고주파)으로 밀봉한다. 즉, 봉재 방법으로 밀봉할 때 봉재홀을 통해 물이 침투할 수 있지만, 본 발명은 무봉재 밀봉이기 때문에 물의 침투를 완벽하게 막게 된다.

탄도판 본체(11)는 착용자의 신체를 따른 곡선형의 인체공학적 형태로 성형되어야 하고, 이 성형은 프레스의 형태에 따라 가능하다.

외피(14)는 예를 들어 내열성이 우수한 아라미드 원단(예를 들어 3,000데니아 내외), 폴리벤즈옥사졸(Polybenzoxazole, PBO)을 포함하는 군(내열과 방탄 원단) 중 선택된 어느 하나의 내열 원단(아라미드 원단을 예로 들어 설명함)이 방수 처리된 것이다.

아라미드 원단의 방수 처리는 예를 들어 액상 방수재(고무, 실리콘 등)를 아라미드 원단의 1면 또는 2면에 함침하거나 도포하여 방수층을 형성하는 방법, 방수재로 만들어진 방수시트를 에폭시 수지 등의 접착제로 부착하는 방법이 가능하다.

이와 같은 외피(14)는 열에 의한 변형을 막고, 탄도판 내부에 수분이 침투하는 것을 원천적으로 봉쇄함으로써 수분에 의한 내구성 저하와 탄도판의 방어 성능 저하를 막을 수 있으며, 또한, 별도의 방수 외피를 사용하지 않아도 방수가 가능하다.

상기 외피는 전술한 내열과 방탄원단(아라미드 원단, PBO 등)을 페놀수지에 함침시켜 제조하는 것도 적용 가능하다. 상기 페놀수지는 상기 내열과 방탄원단과 함께 방수와 방탄 성능을 향상하는 기능을 한다.

<실시예 2>

도 9에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 탄도판 본체(11)는 하드 아머부만으로 구성되며, 하드 아머부의 구성은 실시예 1의 하드 아머부와 동일하고 외피도 하드 아머부의 성형 시 일체로 성형된다.

본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판의 제조 방법을 정리하면 다음과 같다.

1. 탄도판 원단과 외피 적층.

일정 크기와 형태로 탄도판 원단과 외피를 재단하고, 재단된 외피를 바닥에 깔고 이 위에 다수매로 적층된 탄도판 원단을 올린 후 가장 위쪽에 외피를 덮어 적층한다.

2. 탄도판 성형.

전 공정에서 만든 탄도판 원단과 외피의 적층체에 열과 압력을 가하여 하드 아머부를 성형함과 아울러 착용자의 신체를 감싸 보호하도록 곡선형으로 성형하고, 이 과정에서 방탄판 수납부(12)를 성형한다. 방탄판 수납부(12)가 홈 형태인 경우 탄도판 본체(11)의 배면은 평평한 면을 그대로 유지하거나 방탄판 수납부(12)의 형태를 따라 뒤로 볼록하게 형성될 수 있다.

3. 외피 밀봉.

외피의 가장자리를 고주파 융착하여 밀봉한다.

본 발명에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판을 포함하는 방탄복은, 조끼 형태의 의류(조끼), 상기 의류에 수납되는 탄도판(10) 및 방탄판(20)으로 구성된다.

상기 조끼는 탄도판(10)과 방탄판(20)이 각각 수납되는 탄도판 포켓과 방탄판 포켓이 포함된다.

탄도판(10)은 도 5에서 보이는 것처럼, 전면 탄도판(10-1)과 배면 탄도판(10-2)이 각각 상기 조끼의 전면부와 배면부에 형성되는 탄도판 포켓에 각각 수납되고, 방탄판(20)은 상기 조끼의 전면부와 배면부 중 일측 이상에 수납된다.

본 발명은 방탄판(20)을 상기 방탄판 포켓에 삽입한 후 탄도판(10)쪽으로 밀어 방탄판(20)이 탄도판(10)의 방탄판 수납부(12)에 지지되도록 한다.

따라서, 방탄판(20)은 상기 방탄판 포켓 안에 수납되지만 탄도판(10)에 지지되기 ??문에 하중이 탄도판(10)에 분산되어 하부를 향하는 처짐이 없다.

한편, 방탄복의 상기 탄도판 포켓과 방탄판 포켓은 단일 구성 즉 하나의 포켓으로도 가능하고, 이러한 경우 탄도판(10)에 방탄판(20)이 포켓의 외피를 사이에 두지 않고 방탄판 수납부(12)에 수납된다.

10 : 탄도판, 11 : 탄도판 본체
12 : 방어판 수납부, 13 : 탄도판 원단
14 : 외피, 15 : 견착부
20 : 방탄판,

Claims

착용자의 신체 부위를 감싸 보호하는 탄도판 본체와;
상기 탄도판 본체의 전면에 형성되며 앞쪽에 수용되는 방탄판을 수납하는 방탄판 수납부를 포함하여 상기 방탄판의 하중을 상기 탄도판 본체에 분산하는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 1에 있어서, 상기 방탄판 수납부는 상기 방탄판의 저부를 받쳐 지지하는 구조인 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 2에 있어서, 상기 방탄판 수납부는 상기 방탄판이 삽입되는 홈 형태인 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄도판 본체는 탄도판 원단 및 탄도판 원단을 감싸는 외피로 이루어지고, 상기 탄도판 원단은 열과 압력에 의해 성형되는 하드 아머부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 4에 있어서, 상기 방탄판 수납부는 상기 탄도판 본체의 하드 아머부를 성형할 때 동시에 형성되는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 4에 있어서, 상기 외피의 가장자리가 열융착을 통해 무봉재로 밀봉되는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 1에 있어서, 상기 탄도판 본체에 형성되며 착용자의 어깨에 지지되는 견착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
청구항 4에 있어서, 상기 탄도판 본체는 다수의 원단이 적층되어 이루어진 탄도판 원단 및 이 탄도판 원단의 외부를 감싸는 외피로 이루어지되, 상기 탄도판 원단은 유연성이 없고 딱딱한 하드 아머부(hard amour)와 유연성이 있는 소프트 아머부(soft amour)가 공존하도록 구성되며, 상기 탄도판 원단 중에서 상기 하드 아머부와 대응하는 부분에는 수지가 적용되는 한편 상기 소프트 아머부와 대응하는 부분에는 수지가 적용되지 않아 열압에 의해 상기 수지가 가교역할을 하면서 상기 탄도판 원단을 일체로 합성함으로써 하드 아머부가 형성되고 나머지 부분은 상기 탄도판 원단들이 층상 구조를 유지하여 유연성이 있는 소프트 아머부로 복합 구성되거나, 상기 하드 아머부만으로 단독 구성되고, 상기 방탄판 수납부는 상기 하드 아머부에 형성되는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판.
포켓이 구비되는 의류와;
상기 포켓에 수납되는 청구항 1에 의한 방탄판의 하중 분산형 탄도판과;
상기 포켓에 수납되는 방탄판을 포함하고,
상기 방탄판은 상기 방탄판의 하중 분산형 탄도판의 방탄판 수납부에 지지되어 하중이 상기 탄도판으로 분산되는 것을 특징으로 하는 방탄판의 하중 분산형 탄도판을 포함하는 다목적 융합 보호복.