KR20220120255A - 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판 - Google Patents

방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판 Download PDF

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KR20220120255A
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Abstract

본 발명은 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판에 관한 것으로, 충격에너지 흡수와 분산을 이용한 총알에 대한 방어력을 향상하고 아울러 열과 충격에너지로 인한 변형 감소를 통해 신체를 효과적으로 보호하며 퀼팅을 하지 않아 착용감의 향상과 더불어 소재의 감소를 통해 제조원가를 절감하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판은, 각각 퀼팅없이 제조되는 방탄 분산패드(10)와 완충패드(20)로 이루어지며, 상기 방탄 분산패드는 전면측의 내열 완충시트(11), 내열성이 크며 충격을 분산시키는 내열 분산시트(12), 충격을 흡수하고 분산시키는 방탄시트(13)가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 조합으로 이루어지고, 상기 완충패드는 후면측의 제1 내열 완충시트(21), 충격을 흡수하는 플렉스 펠트(22) 및 후면측의 제2 내열 완충시트(23)가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 조합으로 이루어지며, 상기 전면측과 후면측의 내열 완충시트는 아라미드 섬유의 실이 서로 직교하면서 크로스오버로 직조된 아라미드 원단의 전면과 배면 중 일면 이상에 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름이 부착되어 이루어진다.

Description

방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판{Ballistic plate of Bulletproof jacket that improves bulletproof performance and flexibility, and wearability}
본 발명은 방탄복용 탄도판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 충격에너지 흡수와 분산을 이용한 총알에 대한 양호한 방어력, 변형 감소에 의한 신체 보호, 경량, 착용감 향상 및 제조원가의 절감이 가능한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판에 관한 것이다.
이 부분은 본 출원 내용과 관련된 배경 정보를 제공할 뿐 반드시 선행기술이 되는 것은 아니다.
일반적으로 총기류, 파편 또는 폭발물 등으로부터 인체를 보호하는 방탄복은 외피(Garment)와, 탄도판 및 그 외피(Panal & Panel Cover) 그리고 방탄판(Plate)으로 구성되어 있다.
방탄복의 핵심 부품인 탄도판은 총기류의 탄두인 발사체의 속도를 감속하여 정지 상태(속도 "0")로 함으로써 외상을 최소화함을 목적으로 한다.
탄도판의 방어 원리에 대해 설명하면 다음과 같다.
총구에서 발사된 총알은 발사 후 공기와의 마찰로 인해 고온의 상태이다. 이러한 고온의 총알이 탄도판에 닿게 되면 발생된 충격에너지가 주변으로 확산된다. 그 후, 총알의 진행이 탄도판에 의해 억제되어 총알이 점진적으로 압착되면서 탄도판에서 진행을 멈추게 된다.
이에 따라, 탄도판은 충격에너지를 잘 흡수함과 동시에 고온에 잘 견디는 특성을 갖고 있어야 한다.
또한, 발사체(Projectile)가 직물(fabric)에 직물을 가로지르는 방향(transverse)으로 충돌하게 되면, 2개의 파장(waves) 즉 종방향의 파면(Longitudinal wave front)과 횡방향의 파면(transverse wave front)이 충격지점에서부터 전파되고, 이 때, 직물은 후방 밀림과 신장의 변화가 발생됨을 확인할 수 있다.
진흙판에 탄도판을 댄 상태에서 탄도판에 총알을 발사하는 실험을 통해 탄도판이 총알의 추진력에 의해 진흙판에 충격에너지를 가하면서 변형되었다가 초기 상태로 환원되는 것을 확인할 수 있으며, 따라서 충격에너지에 의한 탄도판의 변형을 최소화하여 탄도판이 관통되지 않더라도 탄도판의 변형에 의해 인체에 악영향을 끼치지 않도록 인장강도에 대하여서도 충분히 고려하여야 한다.
총알이 탄도판에 의해 포획되는 과정에 대하여 설명하면, 총에서 발사된 총알은 탄도판에 충격 에너지를 가하게 되는데, 가해진 충격 에너지는 파도모양으로 확산되면서 열에너지로 변환되므로 열을 발생하게 되고, 이때, 총알의 온도는 150℃이상을 초과하면서 점진적으로 멈추게 된다.
이와 같이 탄도판에 의해 총알이 멈추는 현상의 메카니즘은, 탄도판에 소정의 변형을 주면서 충격 에너지가 확산되어 총알의 속도가 점진적으로 늦추어지게 되고, 따라서 총알의 진행이 중단되는 것이다.
탄도판이 변형되면서 충격에너지를 확산시킬 때 탄도판을 구성하는 실올의 변형에 따른 충격파도의 분산 메카니즘을 나타내고 있다.
여러 겹으로 적층된 탄도판의 실올이 변형될 때 충격에너지는 각각의 실올을 따라 탄착점의 먼 곳으로 분산되면서 에너지가 감소되고, 탄도판을 여러 겹으로 구성할 때 상기한 동작은 여러 겹으로 적층된 면에서 동일하게 이루어지게 된다.
이러한 원리를 이용하여 총알로부터 착용자를 보호하는 탄도판은 국제적으로 가장 널리 공인되고 있는 미국 법무성 사법연구소(NIJ)의 경찰 방탄복 테스트기준인 NIJ 총알방어기준(THREAT LEVEL)(후면방어성능 44mm 이내)에 따라 제조되고 있다.
탄도판은 다음의 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.
이 건 발명의 배경기술을 확인할 수 있는 특허문헌으로, 등록특허 제10-0629461호는 다이아몬드 형태로 원단면에 봉제가 이루어져 있는 각각의 방향족 폴리아마이드계 원단이 복수매로 구비되어지는 전면판과; 방향족 폴리아마이드계 섬유 또는 고밀도 폴리에틸렌 섬유가 그물망 형태로 직조된 실올과, 솜형상의 가느다란 방향족 폴리아마이드계 섬유 또는 고밀도 폴리에틸렌 섬유가 상기 실올 사이에 강제 압입된 충격흡수부재로 이루어지는 플렉스 펠트층과; 방향족 폴리아마이드계 원단이 복수매로 구비되어지되, 각각의 원단면에는 박스 형태로 봉제가 이루어져 있는 후면판이 순차적으로 접합이 이루어지는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판의 적층구조로서, 전면판이 다이아몬드 형태로 퀼팅(누빔)됨과 아울러 후면판이 박스형태로 누빔되어 유연성이 떨어지며 결국 착용감이 좋지 못하여 활동성과 전투력(방어력)을 떨어뜨리는 단점이 있고, 전면판과 후면판 사이의 플렉스 펠트층에도 충격에너지의 흡수 및 분산을 저하시키는 단점이 있다.
등록특허 제10-0629461호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 충격에너지 흡수와 분산을 이용한 총알에 대한 방어력을 향상하고 아울러 열과 충격에너지로 인한 변형 감소를 통해 신체를 효과적으로 보호하며 퀼팅을 하지 않아 착용감을 향상함과 더불어 소재의 감소를 통해 제조원가를 절감하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판을 제공하려는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판은, 각각 퀼팅없이 제조되는 것으로 총알(파편도 포함)의 피탄 시 고온의 열에 의해 변형되지 않으면서 총알을 막고 또한 충격에너지를 분산시키며 흡수하는 1차 방어 및 1차 방어의 뒤쪽에서 총알을 막고 충격에너지를 흡수한 후 착용자를 보호하는 2차 방어를 방어의 해결원리로 하면서 퀼팅을 사용하지 않는 것을 활동성의 해결원리로 하며, 상기 1차 방어는 전면측의 내열 완충시트, 내열성이 크며 충격을 분산시키는 내열 분산시트, 충격을 흡수하고 분산시키는 방탄시트가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 방탄 분산패드로 이루어지고, 상기 2차 방어는 후면측의 제1 내열 완충시트, 충격을 흡수하는 플렉스 펠트 및 후면측의 제2 내열 완충시트가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 완충패드로 이루어지며, 상기 내열 완충시트는 내열성과 인장강도가 큰 원단 및 상기 원단의 인장강도 향상에 도움을 주고 충격을 흡수하는 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름(PVB가 첨가된 수지필름)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판에 의하면, 내열 완충시트의 우수한 내열성과 인장력을 이용한 충격에너지 흡수와 분산 및 충격에너지 흡수의 1차 방어 체계 및 충격에너지 흡수와 완충 및 흡수의 2차 방어 체계를 통해 방어력과 변형 감소에 의한 신체 보호가 가능하고, 또한 기존 탄도판에 비해 소재를 줄여 두께를 얇게 하고 중량을 경감하여 착용감도 향상함과 아울러 제조비용을 절감하는 효과가 있고 아울러, 경량화와 함께 퀼팅을 제조방법으로 사용하지 않아 활동성과 전투력을 향상하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판의 구성을 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 1에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판은, 방탄 분산패드(10)와 완충패드(20)를 포함하며, 방탄 분산패드(10)는 1차 방어를 위하여 내열 완충시트(11), 내열 분산시트(12), 방탄시트(13)로 이루어지며, 완충패드(20)는 2차 방어를 위하여 제1 내열 완충시트(21), 플렉스 펠트(22), 제2 내열 완충시트(23)로 이루어지며 구체적인 특성과 적층 구조는 다음과 같다.
1. 방탄 분산패드(10).
가. 내열 완충시트(11).
내열 완충시트(11)는 총알(파편도 포함)의 피탄 시 가해지는 고온의 열에 의해 변형되지 않고 총알을 막고 충격도 흡수하며, 바람직하게 아라미드 원단(11-1) 및 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름(11-2)으로 이루어진다.
아라미드 원단(11-1)은 아라미드 실이 위사와 경사방향으로 배열되면서 크로스오버로 직조된 것이며, 우수한 인장강도 특성과 직조의 특성을 통해 위사와 경사들이 벌어지지 않고 직조 상태를 유지하게 되어 총알의 속도를 줄이고 이 때, 총알의 열에 의해 변형을 일으키지 않으므로 끊어짐이나 늘어남없이 총알을 효과적으로 방어한다.
PVB 필름(11-2)은 폴리비닐 부티랄((Polyvinyl Butyral)을 이용(PVB가 첨가된 수지필름)한 것으로 질기고 단단하며 충격 흡수능력이 뛰어난 것으로 알려져 있으며, 방탄 분산패드(10)에서는 아라미드 원단(11-1)의 배면에 부착(온도와 압력에 의한 부착 또는 접착제를 이용한 부착 등)되고, 왜냐하면 아라미드 원단(11-1)의 전면에 부착하는 경우 총알의 열에 의해 변형을 일으킬 수 있고 결국 그 기능을 수행하지 못하기 때문이다.
이와 같은 구성의 내열 완충시트(11)는 1매 이상, 바람직하게 2~4매가 사용되고 더욱 바람직하게는 2매가 적층되어 사용된다.
폴리우레탄계 수지필름은 인장강도와 내열성이 뛰어난 제품이다.
나. 내열 분산시트(12).
내열 분산시트(12)는 아라미드 실(12-1)이 단방향의 위사와 경사 방향으로 적층 배열되고 상하 양면에 폴리에스테르계 수지로 코팅되는 코팅층(12-2)으로 이루어지는 단방향 플렉스(Unidirectional flex)로서, 앞쪽의 내열 완충시트(11)를 통해 완충된 충격에너지를 감쇄하는 것이며 특히, 구조적 특성을 통해 충격에너지를 위사와 경사의 선형을 따라 넓게 분산시킨다.
내열 분산시트(12)는 2매 이상 바람직하게 2~5매이고 내열 완충시트(11)가 2매일 때 3매가 사용된다.
다. 방탄시트(13).
방탄시트(13)는 총알의 충격에너지를 흡수하여 방어하는 것으로 내열 분산시트(12)를 통해 분산된 충격에너지를 흡수하고 분산시키며 바람직하게 우수한 인장력을 통해 충격에너지를 흡수하고 분산시키는 폴리에틸렌(고밀도 폴리에틸렌도 가능) 필름으로 구성되고, 바람직하게 5~30매, 내열 완충시트(11)가 2매이고 내열 분산시트(12)가 3매일 때 17매가 적층되어 사용된다.
17매의 폴리에틸렌 필름은 다단계에 걸쳐 충격에너지를 흡수 및 분산시킴으로써 완충패드(20)에 전가되는 충격에너지를 극소화한다.
2. 완충패드(20).
가. 제1 내열 완충시트(21)와 제2 내열 완충시트(23).
제1 내열 완충시트(21)와 제2 내열 완충시트(23)는 각각 방탄 분산패드(10)의 내열 완충시트(11)와 동일하게 아라미드 원단(21-1,23-1) 및 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름(21-2,23-2)으로 이루어지며, 단, 제1 내열 완충시트(21)는 아라미드 원단(21-1)의 배면에 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름(21-2)을 부착하고 제2 내열 완충시트(23)는 아라미드 원단(23-1)의 전면에 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름름(23-2)을 부착하여 아라미드 원단에 부착된 평탄형태의 수지필름(21-2,23-2)이 플렉스 펠트(22)를 전후면에서 밀폐하여 충격에너지 흡수를 극대화함으로써 총알 방어 효과를 향상한다.
제1 내열 완충시트(21)와 제2 내열 완충시트(23)는 방탄 분산패드(10)의 내열 완충시트(11)와 동일한 매수가 사용된다.
나. 플렉스 펠트(22).
플렉스 펠트(22)는 그물망 형태의 아라미드 보강망(22-1) 및 아라미드 보강망(22-1)의 전면과 후면을 덮는 아라미드 펠트(22-2,22-3)로 이루어지며, 아라미드 펠트(22-2,22-3)는 아라미드 보강망(22-1)의 구멍에 압입되도록 부착되어 아라미드 보강망(22-1)과 일체로 구성됨으로써 인장력을 갖고 즉 형상을 유지하면서 충격에너지를 앞쪽과 뒤쪽에서 흡수하며, 따라서, 착용자에게 전가되는 충격에너지를 최소화한다.
플렉스 펠트(22)는 1매만을 사용하여도 충분한 완충이 가능하며, 경우에 따라 2매 이상도 사용이 가능하다.
이와 같은 적층 구조의 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판은 별도의 외피 안에 삽입된 후 상기 외피의 봉재를 통해 사용되고, 방탄복에 교체 가능하게 수납된다.
한편, 완충패드(20)는 트라우마 패드라 불릴 수 있으며 방탄 분산패드(10)와 반드시 함께 사용되는 것으로 사용되지 않고 착용자에게 전가되는 충격에너지를 흡수하는 것으로 단독 사용과 방탄 분산패드(10)와 다른 제품과 조합되어 사용될 수 있으며, 단독 사용의 경우 예를 들어 하드 아머(방탄복 삽입기, plate)의 뒤쪽(착용자쪽)에서 하드 아머로부터 전가되는 충격에너지를 흡수한다. 물론, 방탄 분산패드(10)도 단독 사용과 완충패드(20)와 다른 제품과 조합 사용이 가능하다. 상기 하드 아머는 예를 들어 등록특허 제10-1713647호에 개시되어 있다.
본 발명에 의한 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판의 방어 체계에는 다음과 같다.
1. 충격에너지 흡수 및 내열.
총알(폭탄의 파편도 포함)은 내열 완충시트(10)에 충돌하며 적층 구조 상 아라미드 원단(11-1)이 먼저 열을 흡수하면서 강한 인장력을 통해 총알의 진행을 막고 뒤쪽의 PVB 필름(11-2)이 인장력을 통해 아라미드 원단(11-1)로부터 전가되는 충격에너지를 흡수하고 총알의 전진을 막게 된다.
2. 충격에너지 분산.
총알은 내열 완충시트(10)를 뚫거나 내열 완충시트(10)를 밀고 내열 분산시트(12)에 충격에너지를 가하게 되고, 내열 분산시트(12)는 아라미드 실(12-1)의 내열성과 인장력을 통해 내열 완충시트(11)를 통해 전달되는 열을 흡수하고 진행을 막게 되고 특히, 아라미드 실(12-1)이 단방향이기 때문에 충격에너지를 아라미드 실(12-1)의 선형을 따라 피탄 부분에서 먼 곳까지 넓게 분산시키게 되므로 착용자에게 가해지는 충격에너지를 대폭으로 감소시킨다.
3. 충격에너지 감소.
총알의 충격에너지는 내열 분산시트(12)를 통해 방탄시트(13)에 전달되고 방탄 시트(13)의 폴리에틸렌 필름층은 인장력에 의해 충격에너지를 감소시킴으로써 총알의 진행을 막는다. 파편의 열은 내열 완충시트(11)와 내열 분산시트(12)를 통해 온도가 낮아진 상태이므로 폴리에틸렌 필름층은 열변형없이 인장력에 의해 총알의 진행을 확실하게 막고, 이 과정에서 파편으로부터의 충격을 흡수 및 분산시킨다.
4. 충격에너지 흡수 및 내열.
방탄 시트(13)를 밀고 전진하는 총알의 충격에너지는 완충패드(20)의 제1 내열 완충시트(21)에 전달되고, 아라미드 원단(21-1)이 먼저 열을 흡수하면서 강한 인장력을 통해 총알의 진행을 막고 뒤쪽의 PVB 필름(21-2)이 인장력을 통해 아라미드 원단(11-1)로부터 전가되는 충격에너지를 흡수하고 총알의 전진을 막게 된다.
5. 충격에너지 흡수.
플렉스 펠트(22)는 방탄 시트(13)를 진행하는 총알의 충격에너지를 흡수 및 분산시키며, 좀 더 구체적으로는, 플렉스 펠트(22)의 아라미드 펠트(22-2,22-3)는 앞에서 흡수되지 못한 충격에너지를 흡수하고, 이때, 아라미드 보강망(22-1)은 아라미드 펠트(22-2,22-3)가 뒤로 밀리지 않도록 함과 아울러 아라미드 펠트(22-2,22-3)가 뚫리지 않도록 하고, 특히 파편이 충돌한 곳이 오므라들지 않도록 팽팽하게 유지시켜 탄도판의 방어 면적을 충격 전후가 동일하게 유지함으로써 후속 파편에 대해서도 방어 성능을 발휘할 수 있다.
6. 충격에너지 흡수 및 내열.
플렉스 펠트(22)를 밀고 전진하는 총알의 충격에너지는 마지막으로 제2 내열 완충시트(23)에 전달되고, 아라미드 원단(23-1)이 열을 식히고 PVB 필름(23-2)이 완충력을 통해 충격에너지를 흡수한다.
10 : 방탄 분산패드,
11 : 내열 완충시트, 11-1 : 아라미드 원단
11-2 : 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름,
12 : 내열 분산시트, 12-1 : 아라미드 실
12-2 : 코팅층,
13 : 방탄시트,
20 : 완충패드,
21,23 : 제1,2 내열 완충시트, 22 : 플렉스 펠트
22-1 : 아라미드 보강망, 22-2,22-3 : 아라미드 펠트

Claims (9)

  1. 각각 퀼팅없이 제조되는 방탄 분산패드와 완충패드로 이루어지며,
    상기 방탄 분산패드는 전면측의 내열 완충시트, 내열성이 크며 충격을 분산시키는 내열 분산시트, 충격을 흡수하고 분산시키는 방탄시트가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 조합으로 이루어지고,
    상기 완충패드는 후면측의 제1 내열 완충시트, 충격을 흡수하는 플렉스 펠트 및 후면측의 제2 내열 완충시트가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 조합으로 이루어지며,
    상기 전면측과 후면측의 내열 완충시트는 내열성과 인장강도가 큰 원단 및 상기 원단의 인장강도 향상에 도움을 주고 충격을 흡수하는 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 내열 완충시트는 아라미드 섬유의 실이 서로 직교하면서 크로스오버로 직조된 아라미드 원단의 전면과 배면 중 일면 이상에 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름이 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  3. 청구항 2에 있어서, 전면측의 내열 완충시트는 상기 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름이 상기 아라미드 원단의 배면에 부착되고, 후면측의 제1 내열 완충시트는 상기 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름이 배면에 부착되는 한편 제2 내열 완충시트는 상기 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름이 전면에 부착되는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플렉스 펠트는 다수의 구멍을 갖는 그물망 형태의 아라미드 보강망 및 상기 아라미드 보강망의 전면과 후면을 덮는 아라미드 펠트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 내열 분산시트는 아라미드 필름이며, 상기 방탄시트는 폴리에틸렌 필름 또는 아라미드 필름인 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 방탄 분산패드는 1매 이상의 전면측의 내열 완충시트, 2매 이상의 내열 분산시트 및 5매 이상 폴리에틸렌 필름의 방탄시트로 형성된 층상 구조이며,
    상기 완충패드는 1매 이상의 후면측의 제1내열 완충시트, 1매 이상의 플렉스 펠트 및 1매 이상의 후면측의 제2내열 완충시트의 층상 구조인 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  7. 제1 내열 완충시트, 충격을 흡수하는 플렉스 펠트 및 후면측의 제2 내열 완충시트가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 트라우마 패드로 이루어지며,
    상기 제1,2 내열 완충시트는 내열성과 인장강도가 큰 원단 및 상기 원단의 인장강도 향상에 도움을 주고 충격을 흡수하는 폴리우레탄계 수지필름 또는 PVB 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 트라우마 패드는 하드 아머의 전후방 중에서 착용자쪽에 배치되어 상기 하드 아머로부터 전가되는 충격에너지를 흡수하는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
  9. 전면측의 내열 완충시트, 내열성이 크며 충격을 분산시키는 내열 분산시트, 충격을 흡수하고 분산시키는 방탄시트가 앞쪽에서부터 순서대로 배열되는 조합으로 이루어지는 방탄 분산패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방탄성능과 유연성 및 착용감을 개선한 방탄복용 탄도판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100629461B1 (ko) 2004-03-18 2006-10-02 주식회사 파이로 방탄복용 탄도판의 적층구조
KR101021296B1 (ko) * 2010-12-29 2011-03-11 주식회사 파이로 파편 또는 폭발물 방어용 탄도판
KR20120012546A (ko) * 2010-08-02 2012-02-10 이건철 개인용 하드 방탄판
KR20140037548A (ko) * 2012-09-19 2014-03-27 주식회사 효성 경량화된 방탄 구조

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629461B1 (ko) 2004-03-18 2006-10-02 주식회사 파이로 방탄복용 탄도판의 적층구조
KR20120012546A (ko) * 2010-08-02 2012-02-10 이건철 개인용 하드 방탄판
KR101021296B1 (ko) * 2010-12-29 2011-03-11 주식회사 파이로 파편 또는 폭발물 방어용 탄도판
KR20140037548A (ko) * 2012-09-19 2014-03-27 주식회사 효성 경량화된 방탄 구조

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