핵심 역량

  – 인공지능: 영상처리, 데이터 분석 및 가시화, 최적화 기법 적용

     • 용접부 형상 분석

     • 객체탐지 및 변화탐지         

     • 최적화 기법을 적용한 실험 설계 

  – 소재분야 : 무기체계 및 산업에 적용 가능한 소재 개발 

      • 선각재 폭파변형시험 및 장갑판재 방탄성능 시험

      • 용접부평가 : 용접공정별 최적 조건 도출 및 평가

 

  – 재료시험: 기계적 물성 시험

     • 시편가공 : 인장, 충격, CT, 피로, 파괴인성, 크립시험편 등 가공

     • 미세조직 관찰         

     • 부식시험        

     • 부품 성능 평가  

     • 인장, 압축, 전단, 베어링, 굽힙시험, 고온, 저온 시험 

     • 피로시험, 고온피로시험, 극저온 피로시험, 부식환경하 피로균열성장시험, 파괴인성 등

소재 분야

인공지능 분야

연구 개발

소재 분야

선각재 폭파 변형 시험
장갑재 방탄시험
소재 개발/평가/분석

장갑재 방탄시험

장갑재료 현황

  • 전차, 장갑차, 자주포 등의 기동 무기체계의 중요한 요구 조건 중의 하나로 장갑 특성이 있음
  • 장갑은 방호 능력의 핵심으로 아군 및 장비를 보호하며 생존성을 부여하는 중요한 기능을 부여함
  • 장갑재료는 육상 무기체계 뿐 만 아니라 생존성이 요구되는 항공 및 해상 등 모든 무기체계에 요구되며 현재까지 무기체계에 사용되고 있는 장갑재료는 주로 철강, 알루미늄합금, 티타늄 등의 금속재료와 세라믹재료 및 고분자재료 등이 단독으로 또는 조합하여 사용되고 있음
  • 철강재료로서 장갑용 고장력강으로 많이 사용되는 재료는 전차 등의 주장갑으로 사용되는 균질압 연장갑재(RHA steel, Rolled Homogeneous Armor steel) 임
  • 철강재료로서 장갑용 고장력강으로 많이 사용되는 재료는 전차 등의 주장갑으로 사용되는 균질압 연장갑재(RHA steel, Rolled Homogeneous Armor steel) 임
  • 차륜형 장갑차의 차체구조물, 전차의 스커트 및 자주포 등의 보강부위 등에 적용되는 고강도 철강 장갑재료(HHA steel, High Hardness Armor) 가 있으며 이 강의경우 용접 또는 리벳/볼트 조 립 공정으로 구조물이 제작됨.
  • 경도가 HHA 강보다 더욱 높은 초고경도 철강 장갑재료(UHHA steel, Ultra High Hardness Armor)는 부가 장갑(add-on-armor) 재료로 사용되며 이 재료는 탄소와 합금원소가 많아 용접이 불가능하여 리벳/볼트에 의해 조립되어 사용됨.
  • 장갑차에 적용되는 장갑재료는 알루미늄이며 국내에서는 용접성이 비교적 양호하면서 방탄성이 양호한 2519-T87 합금이 주로 사용되고 있으며, 7039, 7020, 5083 등이 사용되었으며 최근 부가장갑용으로 경도가 더욱 높은 7056 합금 등이 사용되고 있음.
  • 티타늄합금도 장갑재료로 사용된 예가 있으나 재료가 워낙 고가이며 가공이 좋지 않은 점 등으로 인해 현재는 사용이 중단된 것으로 사료됨
  • 부가장갑용으로 금속내부에 세라믹을 적층하여 모듈 형태로 제작하고 있으며 금속 및 세라믹 종류에 따라 방탄성능이 변화하며 최적의 조합을 만드는 것이 필요함
 
 
장갑재료 경도 범위 1) 비고 (군사규격- 한국, 미국)
균질압연 철강 장갑재료 (RHA Steel ; Rolled Homogeneous Armor Steel)
BHN 260-310
(VHN 275-326)
BHN 340-410
(VHN 360-435)
BHN 420-470
(VHN 445-500)
KDS 9515-1018 2종 2)
MIL-DTL-12560K, CL2 3)
KDS 9515-1018, 1종
MIL-DTL-12560K, CL1
KDS 9515-1018, 4종 (BHN 341-388)
MIL-DTL-12560K, CL4 (BHN 420-470)
고경도 철강 장갑재료 (HHA Steel; High Hardness Armor Steel)
BHN 470-570
(VHN 500-605)
KDS 9515-1017 4)
MIL-DTL-46100E 5)
초고경도 철강 장갑재료 (UHHA Steel; Ultra-High Hardness Armor Steel)
BHN 570 이상
(VHN 605이상)
MIL-DTL-32332 6)

1) BHN(HB ; Brinell Hardness Number), VHN (Hv ; Vickers Hardness Number)
2) 국방규격 KDS 9515-1018 (2002.11.8.): 장갑판
3) MIL-DTL-12560K (2013.12.7.): Armor plate, steel, wrought, homogeneous (for use on combat vehicles and for ammunition testing)
4) 국방규격 KDS 9515-1017 (1984.10.29.) 고경도 장갑판
5) MIL-DTL-46100E (2015.7.21.) : Armor plate, steel, wrought, high-hardness
6) MIL-DTL-32332 (2009.7.24.) : Armor plate, steel, wrought, ultra-high hardness

 

고장력강 장갑재료 군사 규격(미국 및 한국) 요구사항 및 적용분야 (1)

철강 장갑재료 군사규격 경도 충격 인성
T-L
(CVN, -40˚C)		 적용분야 비고
MIL-DTL-32332(2009.7.24.)
Armor plate, steel, wrought, ultra-high hardness
BHN 570min.
(VHN 605)
(HRC 55.6)
8.1 J min (T-L)
3-16mm, lightweight armor, mutiple it capability armor applique weldable by special welding
초고경도장갑(UHHA), QT, high CE
ClassⅠ: HHA 보다 관통저항 증가
ClassⅡ: Cl.Ⅰ보다 관통저항 향상
MIL-A-46099 or 다른 방법
MIL-A-46099C(1987.9.14.)
Armor plate, stell, roll bonded dual hardness(4.8-17.8mm)
front HRC58-64
BHN 601-712
rear HRC48-54
BHN 461-534
(VHN 639-780)
(HRC 57.3-63.4)
(VHN 490-568)
(HRC 48.4-53.5)
4.8-17.8mm, lightweight armor
확산접합 이중 경도 복합장갑
bonding-metallurgically bonded
ultrasonic evaluation (debonded area)
MIL-A-46173(1976.2.3.)
cancelled 1994.10.21.
Armor, steel, plate, wrought(ESR)
(4.8-76.2mm)
CL1 BHN 534-601 (4.8-25.4mm)
BHN 477-534 (25.4-76.2mm)
CL2 BHN 302-352 (4.8-76.2mm)
CL1 31.2 J min.
BHN477-534 27.1 J min. BHN534-601
(VHN 569-638) (HRC 53.5-57.3)
4.8-76.2mm
combat vehicles, emplacements. shields, pill box, testing …
1994년 규격 폐지 (고경도장갑)
CL1 최대 관통저항성 열처리
CL2 최대 충격저항성 열처리
C 0.31-0.35 Mn 0.6-0.9, Si 0.2-0.3, P,S<.005, Ni 2.75 min, Cr 0.65-0.9, Mo 0.3-0.5, O<25ppm
MIL-DTL-46100E(2015.7.21.)
Armor playe, steel, wrought, high- hardness
BHN 477-534
(VHN 510-568)
(HRC 49.7-53.5)
T-L 16.3 J min.
L-T 19.0 J min.
3.50.8 mm, lightweight armor, mutiple hit capability armor applique welded structure
고경도장갑(HHA), QT, C; 0.32%이하
CL1; liquid Q+T
CL2; airQ+T/autotempered
CL1보다 CE 높아 용접성저하
MIL-DTL-46193A(1998.10.9.)
Armor plate, control rolled, steel, wrought, high, strength, high quality
BHN 496 min
(VHN 528)
(HRC 51)
T-L 13.6 J min.
L-T 16.3 J min.
-12.7mm, lightweight armor, non-structural use mutiple hit capability military unique armor
고경도제어압연장갑
,C0.37-0.4Mn0.5-0.7, Si.15-1.45,Ni5.3-5.6,Mo0.4-0.6,Cu0.85-1.1, Al0.02-0.08, P0.014max,S0.007 max,B0.0025,N0.012 max.,
슬래브가열
927‡14C, 85%이상 압하 10-20%/pass,
Tfr>732C, 공냉/spray quench, 급냉후
즉시 템퍼링(균열방지),
템퍼링>163‡14C
MIL-A-46186 (1984.6.11.)
cancelled 2013.5.28.
Armor plate, steel, wrought, high strength high quality
HRC 51 min.
(BHN 496)
(VHN 528)
T-L 13.6 J min.
L-T 16.3 J min.
-12.7 mm, lightweight armor, QT high strength steel, Ball & AP projectile multiple hit capability, nonstructral use
2013년 규격 폐지 (고경도장갑)
C0.29-0.33,Mn0.85-1.0,Si0.3-0.5,Ni0.95-1.3, Cr0.5-0.65, Mo0.5-0.6, AI 0.02-0.08, Cu0.4max, P/S 0.015max, B 0.001max

 

 

고장력강 장갑재료 군사 규격(미국 및 한국) 요구사항 및 적용분야 (2)

철강 장갑재료 군사규격 경도 충격 인성, T-L (CVN, -40˚C) 적용분야 비고
MIL-PRF-32269(2007.10.18.)
Perforated homogeneous steel armor
CL1a BHN293-402
CL1b BHN420-534
CL2 BHN302-352 (6.35-31.75 mm) CL2 BHN269-321
(31.75-50.8 mm)
(VHN 310-425)
(VHN 445-568)
(VHN 319-371)
(VHN 284-338)
6.35-50.8 mm
combat vehicles, applique armor
천공장갑, 부가장갑
C: 0.34% max.
CL1 최대관통저항 열처리 가공품
CL1a BHN293.402로 템퍼링
CL1b BHN420-534로 템퍼링
CL2 최대관통저항 열처리 주조품
국방규격
KDS 9515-1018 (2002.11.8.) 장갑판
6.35-12.69t 1,3종 341-338
12.7-19.04t 1,3종 331-375
19.05-31.74t 1,3종 321-375
31.75-50.79t 1,3종 321-375
50.8-101.59t 1,3종 269-311
101.60-152.39t 1,3종 241.277
152.40-177.79t 3종 241-277
177.8-228.59t 3종 223-262
228.60-304.8t 3종 212-248
6.35-31.75t 2종 277-321
6.35-70t 4종 341-388
BHN: CVN
207: 88.3J 이상
223: 80.4J 이상
269: 53.9,69.6J이상
277: 50, 63.7J이상
321: 38.2J 이상
331: 34.3J 이상
341: 29.4J 이상
375: 21.6J 이상
388: 21.6J 이상
전투차량과 대장갑탄 수락(입증) 시험에 사용되며, 포(총)좌, 방호물, 탄약상자, 시험 등에도 적용
균질압연장갑(RHA)
1종: 최대관통저항 열처리
2종: 최대충격저항 열처리
3종: 탄평가용 (특정 경도, 인성)
4종: 최대관통저항 열처리
(70t 까지 전 두께 높은 경도 유지)
MIL-DTL-12560K(2013.12.7.)
Armor plate, steel, wrought, homogeneous, (for use on combat vehicles and for ammuntion testing) MIL-DTL-12560J (2009.7.24.)
MIL-A-12560H AMEND#4(‘07.7.20)
2.5-6.3t CL1 360-410
6.4-16t CL1 340-390
16-29t CL1,3 330-380
29-51t CL1,3 310-360
51-102t CL1,3 270-320
102-152t CL1,3 250-300
152-229t CL3 230-280
229-305t CL3 210-260
2.5-51t CL2 260-310
2.5-70t CL4 420-470
BHN : CVN
210-220: 110J min
230-240: 97J min
250-260: 83J min
270-280: 69J min
300-310: 49J min
320-330: 38J min
350-360: 26J min
370-380: 23J min
380-470: 22J min
2.5-152.4mm
combat vehicles 6.35-304.8mm
대장갑탄시험용 emplacements. shields, pill box, testing
*CL4는 MIL-A-12560H Amendment #3 (2000.9.27.) 부터 추가됨: 4a>BHN442,4b>BHN381
균질압연장갑(RHA)
CL1:최대관통저항 열처리: -152t
CL2:최대충격저항 열처리: -50.8t
CL3:탄평가용(특정경도,인성):-305t
CL4a:CL1보다 관통저항증대: 70t
(탄소량동일, 저온템퍼링 고경도)
CL4b:CL1보다 관통저항증대: -70t (air hardened, autotempered)
*MIL-DTL-46177C를대체(2009.7,24)

 

방호 탄도 한계속도 (V50)

  • 방호 탄도 한계속도(V50, Protection Ballistic Limit) 정의
    • 방탄소재의 방탄성능을 정량적으로 표현한 값
    • 재료의 완전 관통과 부분 관통시 충돌 속도를 산출하여 완전 또는 부분 관통 확률이 동일시 되도록 구한 속도값
  • V50 관련 규격
    • MIL-STD-662 “Ballistic Test of Armor”
    • Nato STANAG 2920 “Ballistic Test Method for Personal of Armours”
  • 완전 관통과 부분 관통의 판정 기준
    • 완전 관통(CP, Complete Peneration) : 탄자가 표적을 완전히 뚫은 경우
    • 부분 관통(PP, Partial Peneration) : 탄자 또는 파편이 검증판을 뚫지 못한 경우
  • V50 시험방법
    • 규격의 요구 조건에 정해진 탄속을 기준으로 추진제(장약)의 양을 조절, 속도 가감법을 적용 하여 계속적으로 변화시키면서 시험을 실시, 완전 관통하거나 부분 관통하는 탄속을 허용된 속도 범위 내에서 가장 높은 부분관통 속도와 가장 낮은 완전관통 속도를 선정한 후 산술 평 균하여 방호 탄도 한계속도를 구함