In modern warfare, a bullet proof armour is necessary munition. In order to enhance the performance of bullet proof armour, research on ballistic fabric has been carried out. In this study, the Z-shape fabric design is suggested as the way to enhance the ballistic performance of fabrics. The Z-shape fabric has a different boundary condition from those of conventional configurations of fabrics such as 4 edge fixed. In the case of fabrics, a boundary condition can affect the impact phenomenon and ballistic performance. Therefore, the Z-shape fabric could have different ballistic performance from conventional configurations. Impact analysis using FEM and impact experiments using a 2 stage light gas gun were performed and the results were compared with 2 edge fixed, 4 edge fixed, and 4 edge free fabrics to identify the high velocity impact energy absorption characteristics of the Z-shape fabric. As a result, it was revealed that the Z-shape has higher performance than 2 and 4 edge fixed fabrics, but lower performance than 4 edge free fabrics has. Since 4 edge free has not fixed edges, 4 edge free configuration is difficult to apply to structures. Therefore, the Z-shape design can improve the ballistic performance of bullet proof armour.
과학 기술의 발달과 함께 총기 또한 비약적으로 발달하면서 이로부터 신체를 보호하기 위한 방탄 보호구는 현대전에서 필수적인 요소로 발전하였고, 방탄보호구의 성능 향상을 위하여 많은 연구가 수행되어 왔다. 본 연구에서는 직물의 방탄 성능 향상을 위하여 Z형 직물 디자인을 제안하였다. Z형 직물은 기존의 직물들이 갖는 경계 조건과 다른 경계조건을 갖기 때문에 다른 방탄 성능을 보일 것으로 예상되었다. 이러한 가설을 검증하기 위하여 유한 요소 해석을 통한 충격 해석과 2단 경 가스 건을 통한 충격 시험이 수행되었고 그 결과를 2 edge fixed, 4 edge fixed, 4 edge free의 경우와 비교하였다. 그 결과 Z형 직물은 2 edge fixed, 4 edge fixed 보다는 높은, 하지만 4 edge free보다는 낮은 에너지 흡수 성능을 보이는 것을 확인하였다. 4 edge free가 가장 좋은 성능을 지녔음에도 불구하고 고정되는 모서리가 없기 때문에 실제 구조물에의 적용이 어렵고 일반적으로는 4 edge fixed 혹은 2 edge fixed와 같은 고정되는 모서리가 있는 경계 조건이 방탄보호구에 적용되어 왔다. 따라서 Z형 직물의 적용을 통한 방탄 보호구의 방탄 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다.
