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[서울시립대학교] 공정 단순화를 실현할 수 있는 강유전체 화이버를 이용한 방탄섬유

페이지 정보

최고관리자  0 Comments  1 Views  20-11-10 15:46  기계

본문

분야 : 화학 개발상태 5 9
강유전체 화이버를 이용한 방탄섬유 제조방법
보유기관 및 연구자 : 서울시립대학교 / 박병은 교수
  • 특허정보

    강유전체 화이버를 이용한 방탄섬유 제조방법 (No : 10-1598758)

  • 거래조건 : 추후 협의

기술완성도

  • TRL09

    사업화

    • 본격적인 양산 및 사업화 단계
  • TRL08

    시작품 인증/
    표준화

    • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
      - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
  • TRL07

    Pilot 단계 시작품
    신뢰성 평가

    • 시작품의 신뢰성 평가
    • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
  • TRL06

    Pilot 단계 시작품
    성능 평가

    • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
    • 시작품 성능평가
  • TRL05

    시제품 제작/
    성능평가

    • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
    • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
  • TRL04

    연구실 규모의
    부품/시스템 성능평가

    • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
    • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
  • TRL03

    연구실 규모의
    성능 검증

    • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
    • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
    • 모델링/설계기술 확보
  • TRL02

    실용 목적의 아이디어/
    특허 등 개념 정립

    • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
  • TRL01

    기초 이론/
    실험

    • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
기술개발 배경
▶ 방탄복은 포탄의 파편 또는 탄환으로부터 인체를 보호하기 위하여 개발된 의류의 일종이다. 따라서 방탄복이 갖추어야 할 가장 중요한 요건들 중 하나는 방탄 성능임

▶ 하지만 방탄복을 구성하는 고강도 섬유는 수분에 취약하기 때문에, 가혹한 환경 하에서 또는 장시간 사용 후에 방탄복의 방탄성능이 저하되는 심각한 문제점이 발생함
기술개요 및 대표도면
기술개요 및 대표도면
▶ 본 기술은 공정을 단순화시키고, 비용을 절감하며, 더 효과적인 방탄섬유를 사용자에게 제공할 수 있는 강유전체 화이버를 이용한 방탄섬유 제조방법에 관한 기술임

▶ 대표도면
- 원단이 적용된 방탄 헬멧의 개략도

원단이 적용된 방탄 헬멧의 개략도

기술활용분야
▶ 민, 군, 경찰용 방탄소재 분야
시장동향
▶ 세계 섬유소재 시장은 2015년 기준 2억 7,630만 달러 규모로 2020년까지 매년 10.1% 성장하여 2020년에는 4억 4,780만 달러에 이를 것으로 예측

▶ 국내시장은 세계시장에서 차지하는 비중이 약 3% 수준이며, 상대적으로 부가가치 및 기술 중요도가 낮은 헬스케어 및 위생섬유 제품을 중심으로 생산이 이루어짐

(좌)섬유소재 분야의 세계 시장규모 및 전망, (우)섬유소재 분야의 국내 시장규모 및 전망

기술구현
▶ 폴리에틸렌 섬유 및 아라미드 섬유 중 적어도 하나와 강유전체층을 이용하여 제조

▶ 강유전체층은 탄소섬유 제조방법을 통해 제조

▶ 탄소섬유 제조방법은, 압연, 압출 및 인발 중 적어도 하나를 이용

제조한 PVDF-아조벤젠의 화학구조

특장점
기존기술 한계
▶ 방탄복을 구성하는 고강도 섬유(high strength fibers)는 수분에 취약하기 때문에, 가혹한 환경 하에서 또는 장시간 사용 후에 방탄복의 방탄성능이 저하
개발기술 특성
▶ 아라미드 섬유와 폴리에틸렌을 이용하여 방탄섬유를 제조하는 방법에 강유전체 화이버를 제조하는 방법을 접목하여 공정 단순화 실현 가능

▶ 비용을 절감하면서 더 효과적인 방탄섬유를 사용자에게 제공 가능

▶ 탄환과의 물리적 충격 시 방탄 후면의 변형을 최소화하여 착용자의 치명적 손상 저하
우수기술 Gyeonggi Technology Market