• Structural Engineering and Mechanics
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• 제28권6호
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• pp.715-725
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• 2008

New types of armor, including space armor, multiple-layered armor, composite armor and modular armor have been successfully developed and installed on the armored vehicles of several nations. The protective capability of armor against penetration is established. Of developed composite armor, space armor has a simple structure and is easy to produce and can be produced at low cost. This study uses the finite element package DYTRAN and the pre and post processor PNTRAN to elucidate the ballistic resistance and penetration of space armor. Factors such as armor thickness, space between armors and projectile profile are considered. A technique for simulating the protection afforded by armor and supporting the design of space armor is developed.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제8권4호
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• pp.38-44
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• 2007

Combat vehicles are frequently maneuvered in battlefields when the lives of combatants are being threatened. These vehicles are important elements that influence the consequences of a battle. Their armor must be lightweight and provide excellent protection to ensure successful operations. Ceramic composite armor has recently been developed by many countries to fulfill these requirements. We reviewed previous research to determine an effective armor design, and then fabricated a composite armor structure using $Al_2O_3$ and glass fiber-reinforced polymer. Specimens were manufactured under controlled conditions using different backing plate thicknesses and bonding methods for the ceramic layer and the backing plate. The penetration of an armor-piercing bullet was evaluated from ballistic protection tests. The bonding method between the ceramic layer and the fiber-reinforced polymer influenced the ballistic protection performance. A bonding layer using rubber provided the best protection.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권7호
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• pp.7-18
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• 2005

• 한국재료학회지
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• 제29권1호
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• pp.43-51
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• 2019

Nacre of abalone shell features a "brick-and-mortar" microstructure, in which micro-plates of calcium carbonate are bonded by nanometers-thick layers of chitin and proteins. Due to the microstructure and its unique toughening mechanisms, nacre possesses an excellent combination of specific strength, stiffness and toughness. This study deals with the possibility of using nacre fragments obtained from abalone shell for making a bulletproof armor system. A composite plate laminated with abalone shell fragments is made and compression and bend tests are carried out. In addition, a bulletproof test is performed with hybrid armor systems which are composed of an alumina plate, a composite plate, and aramid woven fabric to verify the ballistic performance of nacre. The compressive strength of the composite plate is around 258.3 MPa. The bend strength and modulus of the composite plate decrease according to the plate thickness and are about 149.2 MPa and 50.3 GPa, respectively, for a 4.85 mm thick plate. The hybrid armor system with a planar density of $45.2kg/m^2$, which is composed of an 8 mm thick alumina plate, a 2.4 mm thick composite plate, and 18 layers of aramid woven fabric, satisfy the NIJ Standard 0101.06 : 2008 Armor Type IV. These results show that a composite plate laminated with abalone shell fragments can be used for a bulletproof armor system as an interlayer between ceramic and fabric to decrease the armor system's weight.

• 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.

• 박물관보존과학
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• 제26권
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• pp.35-66
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• 2021

본 연구는 국립중앙박물관 소장 갑주(투구 2점, 갑옷 4점)에 대해 과학적 조사와 보존처리를 실시하고, 그 결과를 바탕으로 조선시대 중·후기 갑주의 구조적인 특징을 살펴본 것이다. 갑주는 유기물과 무기물이 함께 있는 복합 재질이므로, 보존처리는 각 재질의 안정한 조건이 서로 영향을 받지 않는 선에서 '조사·분석 → 오염물 제거 → 안정화 및 강화처리 → 손상 부위 보수 → 보관'의 과정으로 실시하였다. 갑주는 손상이 심한 상태였으나, 보존처리를 통해 안전한 보수 및 일부 부위의 복원을 완료하였다. 이 과정에서 확인된 내용을 바탕으로 조선 중기의 의상형 갑옷 일부(갑상)와 조선 후기의 포형 피갑, 조끼형 흉갑 그리고 투구에 사용된 재료 및 구조적 특징을 파악할 수 있었고, 이를 통해 제작 방법을 추정할 수 있었다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.405-413
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• 2013

During the land operations, the enemy's gunnery is the primary threat. For the military vehicle, the bulletproof effect is the one of the important issues regarding the safety of soldiers on duty. Recently, the advanced military vehicles have planned to install armor plates. However, due to the budget problem, it is difficult to equip the protection systems. Hence, the optimum approach to increase bulletproof capability is essential. In this paper, the optimum thickness and component of the armor of military vehicles were evaluated by using finite element analysis for bullet impact effects. To achieve this aim, 7.62mm NATO bullet, 1.6mm steel and Kevlar-29 composite have been modeled and the simulations were conducted with various thickness cases by using MSC Nastran sol 700. Consequently, it was revealed that Kevlar-29 45 Layer is appropriate thickness for 7.62 bulletproof. Furthermore, Kevlar-29 in front of steel was effective by comparison with the back of steel for bulletproof.

• 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.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.23-32
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• 2023

혼성제 사석 기초 마운드 상에 거치되는 피복재의 소요중량을 산정하기 위한 결정론적 해석과 더불어 신뢰성 해석을 수행하였다. 사석 기초 마운드 경사, 피해율 그리고 입사파수를 고려할 수 있도록 안정수 산정을 위한 기존의 경험식을 수정하였다. 수정된 산정식은 기존 경험식을 개발하는 과정에 사용했던 것과 동일 조건에서 수학적으로 일치한다. 먼저 결정론적 설계법으로 임의의 대표단면에 대하여 여러 가지 조건을 변화시키면서 사석 기초 마운드 보호에 필요한 피복재의 소요중량을 산정하였다. 사석 기초 마운드 경사가 급할수록, 입사파수가 증가할수록 기존의 경험식으로 부터 산정된 피복재의 소요 중량보다 더 큰 피복재의 소요중량이 필요함을 확인하였다. 그러나 허용 피해율을 크게 부여하면 반대 경향이 나타난다. 한편, 본 연구에서 처음으로 사석 기초 마운드 피복재에 대한 신뢰성 해석이 수행되었는데, 이는 결정론적 설계법으로 산정된 피복재가 얼마나 안정한지를 정량적으로 확인하고, 파괴에 미치는 각 확률변수들의 불확실성에 따른 영향의 정도를 살펴보기 위함이다. 신뢰성 해석 결과에 의하면 기존 경험식이 만족하는 조건에서 산정된 피복재의 소요중량은 재현기간 50년 설계파 조건에서 단위 년에 1%의 피해가 발생할 확률 1.2%를 갖는다. 또한 영향계수 산정 결과에 의하면 입사각에 따라 약간 다르지만 전반적으로 안정계수, 파고 그리고 사석 기초 마운드상의 수심 순으로 파괴에 미치는 영향이 큼을 확인할 수 있었다. 마지막으로 안정수 산정식에 음함수적으로 포함되어 그 영향이 쉽게 확인되지 않는 확률변수의 변화에 따른 민감도 분석이 수행되었다. 해석 결과에 의하면 사석 기초 마운드의 수심이 깊어 질수록 파괴확률이 급격하게 감소하였다. 그러나 반대로 사석 기초 마운드의 폭이 커질수록, 입사 파랑의 주기가 짧을수록 파괴확률은 커지는 것으로 확인되었다.

• Steel and Composite Structures
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• 제14권4호
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• pp.313-333
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• 2013

The web-encased steel-concrete composite (WESCC) beam is a new developed steel-concrete composite beam. Experiments of six simply supported WESCC beam specimens were conducted. The effects of the shear-span ratio and steel section type were all investigated on the static behaviors such as failure modes, failure mechanism and bearing capacity. The experimental results denoted that all specimens failed in bending mode and the degree of combination between the bottom armor plate of steel shape and concrete were very well without any evident slippage, which demonstrated that the function of bottom armor plate and web were fully exerted in the WESCC beams. It could be concluded the WESCC beams have high stiffness, high load carrying capacity and advanced ductility. The design methods are proposed which mainly consist the bearing capacity calculation of bending and flexural rigidity. The calculation results of the bearing capacity and deflection which take the shear deflection into account are in agreement with the experimental results. The design methods are useful for design and application of the innovative composite beams.