• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.332-339
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• 2020

본 연구는 방탄헬멧의 저장 수명을 설정하기 위한 선행연구로 방탄헬멧의 노화인자에 대해 고찰해보았다. 방탄헬멧의 노화인자를 추정하기 위해 미군 방탄헬멧 구매요구서상의 환경 처리, 재료의 재질 등에서 공통적으로 요구하는 환경 처리에 관한 내용을 고려하여 '온도' 인자가 방탄헬멧의 수명에 가장 많은 영향을 미칠 것이라는 가설을 수립하였다. 이 가설을 검증하기 위해 방탄헬멧의 고온 가속 환경 처리를 수행하고 아레니우스 식을 적용하여 고온에 따른 수명을 산출하였다. 본 연구의 결과로 방탄성능과 고온 환경 처리 간 음(-)의 상관관계를 확인했으며, 아레니우스 모델을 활용하여 수명을 도출해냄으로써 노화인자로서의 온도의 영향성은 크지 않음을 확인하였다. 본 연구의 한계점으로 시험 대상이 가지고 있는 특수성(군수품)으로 인해 다양하고 많은 시료수를 확보하지 못했다는 것을 들 수 있다. 하지만 방탄헬멧의 수명 관련 연구가 진행되지 않았음을 고려할 때 이에 대한 선행연구를 수행했다는 데에서 본 연구가 시사하는 바가 크다고 할 수 있으며, 한국군 방탄헬멧 규격의 개선에 대한 검토 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.17-24
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• 2007

본 연구는 순수 Kevlar 직물과 실리카 입자를 포함하는 전단농화유체가 함유된 Kevlar 액체방탄재(STF-Kevlar)에 대한 방탄충격에 의한 파단모드 연구이다. Cal.22 파편탄과 9mm FMJ 볼탄에 의한 방탄시험에 의하여 이 두 재료는 거시적 측면에서 다른 파단모드를 보여주었다. 순수 Kevlar 직물에서는 얀의 뽑힘(Pull-out)이, 그리고 STF-Kevlar 액체방탄재에서는 얀의 파단이 충격에너지를 흡수하는 주 기구로 나타났다. 전자주사현미경에 의한 미시적 관찰에서 Kevlar 섬유 표면의 벗겨짐, 섬유가 여러 가닥으로 갈라지는 스프리트, 그리고 섬유의 절단, 이 세가지 파단 모드가 손상 정도의 차이는 있지만 공통적으로 두 재료에서 관찰되었다. STF-Kevlar에서, 얀 섬유의 파단은 첫째는 실리카 입자로 덮여있는 얀-얀, 직물-직물 사이의 마찰력과, 둘째는 충격시 전단농화 현상의 발생으로 얀의 이동이 강력하게 억제되기 때문인 것으로 보인다.

• 한국재료학회지
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• 제7권9호
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• pp.795-804
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• 1997

전면재를 알루미나, 후면재를 Kevlar또는 S-2 유리 섬유강화 복합재료로 접합한 이종재료 장갑에 대하여 알루미나의 두께 변화와 복합재료의 적층구조에 따른 고속충격 특성 변화에 대하여 연구하였다. 또한 시험재료의 동적 관통현상을 분석하기 위하여 고속촬영기법이 이용되었다. 시험결과, 전면재인 알루미나는 충격탄자 직경의 80% 상당하는 두께(본 실험에서는 6nm)인 경우 양호한 방탄성능을 보였다. 후면재인 복합재료는 섬유를 alternating 주조로 적층한 경우가 laminar구조로 적층한 것에 비하여 더 우수한 방탄성능을 나타내었다.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.7-11
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• 2011

우레탄 수지 첨가에 의한 다이니마/비닐에스터 복합재료의 방탄효과 향상을 고찰하였다. 첫째로 우레탄 수지와 비닐에스터 수지를 스프레이 코팅하여 프리프레그를 제조하였으며, 수지함량을 21%로 조절하였다. 또한 혼합수지를 스프레이 코팅과 필름코팅으로 비교를 위한 프리프레그를 제조하였다. 그 다음 이들을 상온에서 1-2시간, 그리고 필요시 $100^{\circ}C$ 30분 정도 건조시켰다. 이들 프리프레그를 24층 적층한 다음 $120^{\circ}C$에서 5분 동안 정치 시킨 후 25분 동안 150 $kg/cm^2$ 압력하에서 경화 시켰다. 모의 파편탄(17 gr)을 이용하여 이들 복합재료의 방탄성능($V_{50}$)를 측정하였으며, UP127 및 EB8200으로 제조된 시편은 XSR10으로 제조된 시편에 비하여 각각 6.5 및 9.0 % 향상된 값을 보였다.

• 접착 및 계면
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• 제12권3호
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• pp.94-98
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• 2011

열경화성 및 열가소성 우레탄 수지 첨가에 따른 헤라크론/페놀수지 복합재료의 방탄성능 변화를 고찰하였다. 먼저 페놀 또는 우레탄 수지를 헤라크론 직조섬유에 스프레이 코팅하여 프리프레그를 제조하고, 이들의(페놀/우레탄) 비율을 변화시켜 16층의 복합재료를 $150^{\circ}C$에서 $150kg/cm^2$의 압력으로 25 min간 성형하여 제조하였다. 방탄성능은 1.1 g 모의파편탄(22 cal)으로 분석하였으며, 우레탄 수지의 종류 및 페놀/우레탄 프리프레그의 비율에 따른 V50 변화를 고찰하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.372-378
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• 2021

방탄조끼는 전투원의 안전과 생명에 직결되는 군수품으로서, 방탄성능에 대한 요구조건의 충족여부가 무엇보다 중요하다. 우리 군에서는 방탄조끼의 요구 성능을 미 법무성 사업연구소(National Institute of Justice, NIJ)에서 발간한 NIJ STD-0101.06에서 규정하는 Level IIIA 수준으로 요구하고 있으며, 매 로트마다 수락시험을 진행하고 있다. 방탄성능을 평가하는 요소로 사격 시 관통여부 뿐만 아니라, 미 관통 시에도 후면 지지재료의 후면변형 기준인 44 mm 이하에 대한 충족여부도 고려하여 요구 성능에 대한 일치/불일치를 평가하고 있다. 후면변형은 지지재료의 물리적 성질과 탄속에 따른 충격량의 변화 등과 같이 다양한 시험요인이 시험 결과에 영향을 미치게 되는데, 본 연구에서는 이러한 외부인자의 영향성을 제거하기 위한 데이터 처리 시 분산분석을 도입하여 동일한 조건을 갖는 데이터를 추출 하였고, 이를 통해 방탄성능에 대한 분석을 수행하였다. 분석결과, 후면변형과 탄속, 환경처리 유/무 그리고 방호면적과의 상관관계를 확인하였을 뿐만 아니라, 로트별 후면변형 구간 추정을 통해서 양산 공정분석을 수행하였다. 이를 통해서 방탄성능평가에 대한 새로운 방법론을 제시하고, 향후 품질보증 관련 활동에 적용하기 위한 새로운 패러다임을 제시하고자 하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2001

This paper presents an investigation of the contribution of fibers in energy absorption during impact and the effect of resin types on properties of the high strength polyethylene (Spectra-900 PE) composite. In high strength polyethylene fiber, main impact energy absorbing mechanism was tensile breakage and deformation of fiber. Two types of resin were examined : Unsaturated polyester (UP) and Epoxy. Tensile and 3-point bending test have been performed to investigate the changes of mechanical properties. In tensile and flexural testes, the Spectra Composite prepregged with UP showed higher properties than Spectra Composite prepregged with epoxy.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권6호
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• pp.803-810
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• 2013

In this paper, we have verified the performance of ballistic resistance material on wet condition. Considering Korea terrain, soldiers may face many rivers and streams. However, bullet-proof jacket has no waterproofing and there's no water-proof standard in Military. Wearing wet bullet-proof jacket, soldiers can't be protected properly because of the decrement of jacket. Thus, we measure the performance of existing material on wet condition and analyze failure mechanism in order to indicate factors to improve bullet-proof jacket.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.773-776
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• 1997

This paper presents an investigation of the energy absorption of composite laminates during ballistic impact. Three components are responsible for the absorption of energy-the tensile failure of fiber, the elastic deformation of the composite, the delamination of composite laminates. The ballistic limit, V/sub 0/, of the laminates is determined using a previous model implemented to determine the energy absorption of the three components listed above. The size of the deformed zone during impact was estimated by an approximate solution for impacts on plates. The carbon/epoxy plates were examined for this research.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2003년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.215-216
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• 2003

섬유강화 복합재료(FRC:Fiber Reinforced Composites)는 기존의 금속재료에 비해 높은 비강도, 비강성의 특성으로 인해 자동차, 항공산업 등 폭 넓은 응용 범위에 적용되고 있다. 특히 직물 복합재료(Fibric Composites)는 취급이 용이하고, 유연성이 높기 때문에 복잡한 형상을 가지는 금형에 적용하기가 수월하다. 하지만 아직까지는 금형의 형상에 있어서 제약을 받고 있다. (중략)