• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.40-47
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• 2005

본 연구에서는 세라믹 방탄재료개발을 위해 가장 경제적이고 방탄물성이 높은 알루미나를 기본으로 하여 압축-팽창률이 높은 실리카를 첨가하여 방탄물성이 우수한 세라믹 방탄재료를 개발하고자 하였다. 3가지 조성을 선정하였으며 각각 조성에 적합한 소결온도를 설정하였다. 물리/기계적 물성을 측정한 후 K215 자탄을 기폭시켜 성형 작약(HEAT)탄에 대한 방탄물성을 측정하였으며, 30mm 고체추진포에서 10.7의 L/D비를 갖는 팅스텐 긴 관통자를 비행시켜 운동에너지(KE)탄에 대한 방탄물성을 측정하여 분석하였다. 그 결과 $46\%\;Al_2O_3\;-\;51\%\;SiO_2$가 가장 높은 방탄물성을 나타내었으며 알루미나에 비해 매우 우수한 방탄재료로 평가되었다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.48-53
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• 2005

본 연구에서는 방탄물성이 매우 우수한 알루미나-실리카계 방탄재료(PL-8)의 방탄물성을 향상시키기 위해 성형압력 및 소결온도를 변화시켰다. 물리/기계적 물성을 측정 한 후 성형작약(HEAT)/운동에너지(KE)탄에 대한 방탄물성을 측정하여 분석하였다. 그 결과 소결온도 $1235^{\circ}C$에서 성형작약탄에 대한 방탄물성이 가장 높았으며 기 개발된 알루미나-실리카계 방탄재료 (PL-8)에 비해 $22\%$ 방탄물성이 향상되었다.

• Composites Research
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• 제22권4호
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• pp.50-53
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• 2009

이 논문은 주로 방탄재료 중에서 세라믹재료를 바탕으로 한 개인용 방호장비와 헬리콥터용 방탄장비 등 재료의 무게가 중요한 부위에 사용되어지는 재료에 대하여 서술하였다. 세라믹 방탄재료는 원자번호가 작은 보론이 4개원자가 포함되어있고 탄소원자가 1개 들어있는 화합물인 $B_4C$를 근간으로한 재료이기 때문에 무게가 굉장히 적게 나간다. 그러나 이 재료는 용융옹도가 높아 높은 온도에서 소결되어야하고, 소결말도가 높아야 제대로 물성이 나오기 때문에 잘 소결할 수 있도록 하기 위하여 소결조제를 사용하던지 일축 가압소결을 하던지 분말사이즈를 조절하여 쉽게 소결하는 방법을 사용하던지 하여 제품을 만든다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구는 전단농화유체(STF)가 함침된 Kevlar 복합재료(STF-Kevlar composite)의 제조 및 방탄성능 평가에 관한 내용이다. 전단농화유체는 fumed silica와 구형 silica를 에틸렌글리콜에 혼합하여 제조하였고 이 유체를 Kevlar직물에 함침시켜 액체방탄재료를 제작하였다. 전단농화거동을 조사한 결과 사용된 STF는 모두 전단농화거동이 발현됨을 확인하였다. 그리고 방탄시험 결과 구형silica STF-Kevlar 복합재료가 보다 우수한 방탄특성을 나타내었다. 한편 방탄시험 시 neat Kevlar 시험편에서는 탄자가 섬유를 pull-out하면서 관통하는 현상이 발생하였으나 LBA시험편에서는 섬유의 pull-out 대신 원주방향으로 섬유가 변형되면서 방탄재료가 변형되는 거동을 보여 서로 다른 변형거동을 각각 나타내는 것으로 관찰되었다.

• Composites Research
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• 제18권6호
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• pp.34-39
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• 2005

본 연구에서는 방탄재료로 활용 가능할 것으로 예상되는 여러 구조용 세라믹스의 물리기계적 물성과 방탄물성과의 상호연관성을 분석하였다. 물리기계적 물성을 측정한 후 30mm 고체추진포에서 10.7의 L/D비를 갖는 텅스텐 긴 관통자를 비행시켜 운동에너지(KE)탄에 대한 방탄물성을 측정하였으며, K215 자탄을 기폭시켜 성형작약(HEAT)탄에 대한 방탄물성을 측정하였다. 영률/밀도비, 경도/밀도비 및 꺽임강도/밀도비가 증가할수록 방탄물성이 대체적으로 증가하는 경향을 보였으며, 특히 HEL(Hugoniot Elastic Limit)/밀도비가 증가함에 따라 KE탄에 대한 방탄물성이 선형적으로 증가하는 현상을 나타내었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.94-94
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• 2004

고성능 섬유강화 복합재료는 단위 중량당 강성과 강도가 높으면서 가격도 저렴하여 여러 산업분야에서 널리 사용되고 있으며 특히, 경량임에도 충격에 대한 저항성이 우수하여 방탄재료로의 군사적, 민간용 이용도가 날로 증가되고 있다. 그러나 고속 충격 탄자와 같이 관통성이 뛰어난 위협 조건으로부터의 방호를 목적으로 장갑을 설계할 매는 단일 재료만으로는 충분한 방탄 성능을 가질 수 없는 경우가 많다. 이런 경우는 충격 전면에서 충격 탄자의 탄두를 일차적으로 무디게 하거나 파쇄시켜 탄자의 형상을 변화시키고, 변형된 탄자의 계속적인 관통에 대한 저항능력이 우수한 재료를 사용하여 두가지 성질을 동시에 만족시키는 장갑재료의 개발이 요구되고 꾸준히 연구되어 왔다.(중략)

• 국방과기술
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• 10호통권68호
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• pp.12-16
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• 1984

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.487-495
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• 2012

고속의 탄을 방호하기 위해 전통적으로 알루미늄 합금, RHA(Rolled Homogeneous Armour) 강과 같이 인장 및 압축 강도가 큰 금속이 주로 방탄재료로 사용되었다. 이런 전통적인 방탄재료는 우수한 방탄성능을 가지는 반면, 면 밀도가 커서 방탄 장갑의 무게를 증가시키는 요인이 된다. 때문에 작은 면 밀도를 가질 뿐만 아니라 큰 비강도를 가지는 마그네슘합금이 전통적인 방탄재료의 대체제로 평가받고 있다. 하지만 전통적인 방탄재료에 비해 마그네슘합금의 공간 효율이 떨어져 장갑의 두께 혹은 부피를 증가시키는 요인이 된다. 본 연구에서는 마그네슘합금의 공간 효율의 개선을 위해 마그네슘합금 단일물질이 아닌 세라믹(Ceramic), 마그네슘합금(Mg alloy), 케블라(Kevlar)를 순서대로 적층한 하이브리드 장갑모델을 선정하였고, 9mm FMJ(Full Metal Jarket) 탄 위협에 대한 방탄해석을 통해 하이브리드 장갑이 방탄성능 척도인 면밀도를 감소시킬 뿐만 아니라 공간효율도 개선시킴을 보였다.

• Composites Research
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• 제24권2호
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• pp.46-50
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• 2011

이 논문은 전투차량의 주 장갑재료로 사용되는 금속장갑재료의 개발현황 및 방탄성능에 영향을 미치는 조직학적 요인들을 중심으로 방탄성 향상을 위한 요소기술을 살펴보고, 향후 금속장갑재의 발전전망에 대하여 서술하였다. 금속장갑재는 요구되는 방호특성에 따라 사용되는 합금계가 다르지만 강도와 인성을 최적화하여 위협 탄에 대한 관통저항성 및 취성파단에 대한 저항성을 극대화하는 것이 필요하며, 이를 위해서는 금속재료의 방탄조건에서 특정적으로 나타나는 단열전단현상을 이해하고 적절히 제어하는 기술이 요구된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제36권5호
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• pp.331-338
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• 2023

현대의 방탄 장갑은 우수한 관통 저항성을 갖추어야할 뿐만 아니라 군인과 군용차량의 기동성이 확보되어야 하기 때문에 경량화가 중요한 개발 요소가 되었다. 이종 적층 평판 구조의 방탄 장갑의 방탄 성능은 동일 중량 대비 구성 재료의 배열에 따라 달라진다. 본 논문에서는 케블라, 초고분자량 폴리에틸렌 그리고 에바 폼으로 구성된 방탄 장갑의 적층 배열에 따른 방탄 성능을 분석한다. 구성 재료의 두께가 5mm와 6.5mm인 두 가지 경우에서 6가지 적층 배열에 대하여 7.62 × 51mm NATO 탄환의 M80 탄을 856m/s의 속도로 충돌시키는 피탄 해석을 수행하였다. 방탄 성능을 평가하기 위해 이종 적층 평판을 관통한 발사체의 잔류 속도와 잔류 에너지를 측정하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 케블라, 초고분자량 폴리에틸렌, 에바 폼의 배열 순서를 갖는 적층 구조가 동일 중량에 대해 가장 우수한 방탄 성능을 가짐을 확인하였다.