• Journal of the Korean Society of Mechanical Technology
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• v.20 no.6
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• pp.879-885
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• 2018

Precedent research and development of personal armor and anti-stab wearing system has been conducted since 2018 as a part of the government-affiliated cooperative development project to create the best utilization of present technology and achievement according to the civil and military technical cooperation project promotion law. At present, the armor system operated by the ROK(Republic of Korea) military, the police, and the marine police is utilizing only basic armor using armor vests and plates. Therefore it is necessary to develop the personal armor and anti-stab wearing system which is suitable for various tasks in army with maximum protection capability. In this paper, we analyzed the study about international technologies, market trends of the developed countries and scope of research, utilization plan, R&D results for the best armor and anti-stab wearing system development.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.22 no.1
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• pp.338-344
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• 2021

In this study, an actual test procedure was considered for the effective operation of a bulletproof test. The problems of the existing system were drawn in two ways. First, it is difficult to mount items of various shapes. Second, various test standards cannot be applied. To improve these problems, an automated and standardized mounting system was designed/applied to mount various items. The multi-purpose mount was compatible with the backing support for body armor testing. The sample holding frame was located inside and was designed to mount samples of various sizes and shapes through vertical movement and fixation without a separate detachment/attachment process. A comparison of the economics before and after the introduction of the item mounting system confirmed the effectiveness of the system by the increased number of daily tests and equipment utilization and reduced hourly cost.

• Composites Research
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• v.32 no.2
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• pp.120-126
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• 2019

Advanced fiber fabrics have been utilized in not only anti-stabbing and bullet-proofing for body armor but also various industrial fields including vehicular armor and spacecraft structure. Furthermore, there have been a number of research to improve the ballistic performance of advanced fabrics introducing many computational approaches. In our research, an advanced fabric, Heracron manufactured in South Korea was modelled firstly using Autodyn, a commercial software specializing in impact and explosion phenomenon. The sensitivity of the input parameters was also confirmed by conducting simulations. To verify the numerical modelling, we measured and compared the simulation results with velocity decrements after impact involving one, three, and five layers of Heracron under 200-500 m/s impacts by an aluminum spherical projectile. The Heracron fabric was successfully modelled using Autodyn.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.6
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• pp.605-611
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• 2010

The geostationary satellite COMS is going to be launched in 2010, and, in the series of test, there are some high-pressure tests concerning the vessel tank filled with helium gas of hundreds atmospheric pressure. In this paper, authors evaluates risk associated with accidental rupture of the test system. Two possible scenarios are considered: 1) the 310-bar helium tank ruptures at the center of the acoustic chamber, and 2) the 116-bar reduced-pressure helium tank ruptures in the test room shielded by bullet-proof glasses. Using the theory of blast wave propagation and computational simulation, the dynamics of wave reflected in a confined space is investigated for highly complex unsteady flow physics.

• Composites Research
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• v.23 no.6
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• pp.14-18
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• 2010

Among the factors that threaten spacecraft, Micrometeoroid and Orbital Space Debris(MMOD) cause damage to spacecraft and impact velocity is about 8~70km/s. Nowadays, various Whipple Shield are studied and applied to protect spacecraft. As the materials used to Shielding System, aluminum is usually used but composite is also used increasingly. So this study compared characteristics of hypervelocity impact of Aluminum and composites through finite element analysis. The Projectile was a spherical shape using Aluminum 2017-T4, and aluminum plate was using Aluminum 6061-T6, CFRP plate was using T300/5208. Initial impact velocity of projectile was 1km/s. As a result, kinematic energy of projectile decreased to about 64J and about 63J for aluminum plate and CFRP plate, respectively after impact. Although both results is almost same about the absorption of impact energy, you can think the CFRP has good ballistic characteristic, because CFRP is lighter about 1.7 times compared with density of aluminum.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2011.03a
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• pp.29-29
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• 2011

아라미드 섬유는 열에 강한 튼튼한 방향족 폴리아마이드 섬유이다. 아마이드는 "85%이상의 아미드(CO-NH)기가 두 개의 방향족 고리에 직접 연결된 합성 폴리아미드로부터 제조된 섬유"로 정의된다. 아라미드 섬유는 크게 파라계와 메타계로 대별되는데 본 연구에서 사용한 파라계 아라미드는 인장강도, 강인성, 내열성이 뛰어나며 고강력 고탄성률을 지니고 있다. 일반적인 유기 섬유와는 다른 우수한 성질을 바탕으로 부직포, UD laminatig, staple 등의 형태로 크게 섬유보강 고무 복합재료 등의 각종 복합재료, 로프, 케이블, 방탄방호용과 같은 산업자재의 용도로 자동차, 우주항공, 정보통신, 국방, 등 다양한 관련 산업분야에서 사용이 확대되고 있는 고부가 소재이며 가격대비 성능비가 우수하기 때문에 세계적으로 산업용 섬유 및 초고성능 섬유시장에서 비중이 증가될 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 Para-Aramid 필라멘트를 이용하여 ATY를 생산할 때 제조공정조건에 따른 ATY 물성을 알아보고 고강도를 요구하는 방화복, 고무 보강용 섬유 등의 소재에 맞는 ATY 사가공 최적공정조건을 도출하여 체계화된 data-base를 구축하여 생산성 향상 및 품질개선과 함께 산업자재용 직물개발에 응용하고자 한다. 아라미드를 ATY로 제조할 경우, 표면에 생기는 loop로 인하여 타소재와 접착시, 접착제 담지 성능이 향상되어 접착력이 상승되는 반면, 아라미드 ATY가 기존의 아라미드의 물성보다 저하되는 약점을 가지고 있으므로 이를 보완하기 위해 본 연구에서는 ATY 제조공정에서 중요 공정인자인 사속, heater 온도, over feed ratio를 변화시켜 시료를 제조하여 이들의 물성을 분석하여 최적의 물성을 갖는 ATY 사가공 공정을 도출함으로써 물성이 저하되는 문제를 보완 가능할 것으로 기대된다. 물성분석은 강신도, 초기탄성률을 각각 측정하여 인장특성을 확인하였으며, 습열수축률과 건열수축률을 측정하여 시료의 열수축률에 대해 측정을 하였다. 표면의 루프 발현 정도를 보기 위하여 Crimp Rigidity(CR%), 형태 불안정성(instability)등을 측정하였으며, 영상 현미경 시스템을 사용하여 ${\times}40$ 배율로 표면특성을 측정하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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• 2012.03a
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• pp.64-64
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• 2012

아라미드는 일반적인 유기섬유와는 다른 우수한 역학적 성질을 바탕으로 보호의류 중에서 방탄방호 및 방검보호 의류에 사용되는 고부가 소재이다. 현재까지 ATY기계에서 사의 구조와 물성에 큰 영향을 미치는 Nozzle의 구조에 대한 연구결과는 많이 발표되어왔다. 그러나 최근 들어 소방방화방 검용 보호의류에 많이 사용되는 아라미드사에 ATY 공정 중에서 Nozzle의 직경이 ATY사의 물성에 어떤 영향을 미치는가에 대한 연구는 발표된 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 Para-aramid/Nylon hybrid사를 이용하여 ATY로 제조할 경우, 표면에 생기는 loop로 인하여 타 소재와 접착시, 접착제 담지 성능이 향상되어 접착력이 상승되는 반면 아라미드 Hybrid사의 역학물성은 ATY가 가공되기 전의 물성보다 저하되는 약점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 ATY 제조공정에서 Nozzle의 직경을 달리할 때 Aramid/Nylon Hybrid ATY사의 물성변화를 분석함으로서 방화복과 방검용 보호의류에 적합한 아라미드 ATY사를 개발하고자 한다. 본 연구에서는 ATY 제조공정 중 다른 공정조건은 동일하게 하고 Nozzle의 직경을 0.6, 0.75, 1, 1.2mm로 변경하여 4가지 시료를 준비하고 물성분석을 위하여 제조된 시료의 강신도, 초기탄성률을 각각 측정하여 인장특성을 확인하였으며, 건열수축률과 습열수축률을 측정하여 시료의 열 수축률을 측정 분석하였다. 표면의 루프 발현 정도를 보기위하여 형태 불안정성을 측정 평가하였으며 영상현미경시스템을 사용하여 표면특성을 측정 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. Nozzle의 직경이 증가함에 따라 절단강도는 30% 감소하였고 초기탄성률은 3배 가까이 감소하였다. 그리고 절단신도는 2배정도 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 Nozzle의 직경이 증가함에 따라 ATY hybrid사의 건 습열수축률이 증가하다가 직경이 1.2mm일 때 감소하는 경향을 나타내었고 직경 변화에 따라 4~6%의 열 수축률의 분포를 보였다. Para-aramid/Nylon hybrid사의 형태불안정성은 0.3~0.5%를 분포를 나타내었고 Nozzle의 직경이 0.6, 1mm일 때 상대적으로 낮은 ATY의 불안정성이 확인되었다. Nozzle의 직경이 감소할수록 loop의 엉킴이 적으며 flat하였으며 직경이 1.2mm일 때 가장 조밀하고 표면에 loop가 많이 형성된 것을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1093-1098
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• 2013

A single-crystal sapphire is used as a transparent bulletproof window material; however, few studies have investigated the dynamic behavior and fracture properties under high-speed impact. High-speed and high-resolution sequential images are required to study the interaction of the bullet with the brittle ceramic materials. In this study, a device is developed to capture the sequence of high-speed impact/penetration phenomena. This system consists of a speed measurement device, a microprocessor-based camera controller, and multiple CCD cameras. By using a linear array sensor, the speed-measuring device can measure a small (diameter: up to 1 2 mm) and fast (speed: up to Mach 3) bullet. Once a bullet is launched, it passes through the speed measurement device where its time and speed is recorded, and then, the camera controller computes the exact time of arrival to the target during flight. Then, it sends the trigger signal to the cameras and flashes with a specific delay to capture the impact images sequentially. It is almost impossible to capture high-speed images without the estimation of the time of arrival. We were able to capture high-speed images using the new system with precise accuracy.