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방탄복 소재(케블라, 다이니마)
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fiogf49gjkf0d이선영님,
우선 자사 홈페이지에 글을 남겨 주셔서 감사합니다.
방탄 소재에 대하여 궁금하신게 많으신것 같습니다. 세계적으로 널리 알려진 방탄 소재에는 아라미드 섬유인 케블라(Kevlar), 트와론(Twaron)과 폴레에틸렌 섬유인 다이니마(Dyneema), 스펙트라(Spectra)가 있습니다.
아라미드(Aramide)란 지방족 폴리아미드(Aliphatic Polyamide)의 대명사인 나일론과 대별되는 용어로서, 1971년에 방향족 폴리아미드 섬유를 최초로 개발한 Dupont사에 의하여 제안되어 1974년에 미국 연방 통상위원회로부터 받아들여진 방향족 폴리아미드의 일반적인 표현입니다.
아라미드 섬유는 인장강도(쉽게 설명드리자면, 재료를 잡아당길때 끊어지는 강도) 2GPa(기가파스칼,)이상, 인장탄성률(잡아당겼을때 다시 원상복귀되려는 성질) 50~110GPa 정도의 고강력을 갖고 있을 뿐 아니라, 분해온도 섭씨 400도 이상의 고내열성과 섭씨 -160도에서도 섬유의 특성을 유지하는 우수한 내한성, 절연성 및 내약품성을 나타내는 첨단소재로서, 나일론의 개발이후 고분자계에서 가장 획기적인 발명으로 받아들여지고 있습니다.
아라미드 섬유는 일반적인 유기 섬유와는 다른 우수한 성질을 바탕으로 최초의 상업화 이후, 원사 및 직물을 비롯하여 부직포, Prepreg, Staple 및 펄프 등의 형태로 크게 고무보강대, 복합재료, Rope, Cable, 방호방탄용과 같은 산업자재의 용도와 석면 대체소재의 사용이 확대되고 있습니다.
고강도, 고탄성, 경량 및 치수안정성 등의 특징을 이용하여 용도개발 초기부터 개발에 주력한 타이어 코드와 같은 고무 보강재에의 적용은 현재 완전히 실용화되어, 스포츠용 자동차나 특수용도의 타이어에 사용되고 있습니다. 우주 항공분야에서는 우주왕복선의 연료탱크를 비롯하여 압축강도가 요구되는 부분을 제외한 항공기의 화물 보관함, Duct, 바닥재 등과 같은 내장재에 Resin System의 형태로 사용되고 있습니다.
특수분야에서도 아라미드 섬유는 탁월한 절단저항력을 인정받아 직물 또는 Felt의 형태로 항공기 및 방탄조끼, 방탄헬멧 등에 널리 사용되고 있고, 고탄성, 경량화가 요구되는 보트, 요트 등을 비롯하여 골프채, 테니스라켓, 낚시대 등과 같은 스포츠용품에도 유리섬유과 같이 사용되고 있습니다.
이상이 아라미드 섬유(케블라, 트와론)에 대한 간략한 설명이었습니다.
다음은 폴리에틸렌 섬유(다이니마, 스펙트라)에 대해서 설명드리겠습니다. 고성능 유기 섬유인 고강도 폴리에틸렌(Ultrahigh Molecular Weight Polyethylene, 이하 UHMWPE)을 고도로 배향시킨 섬유입니다. 이 고강도 폴리에틸렌 섬유는 지금까지 상업적으로 시판되는 고성능 섬유 중 가장 높은 비강도와 비탄성률을 갖고 있습니다.
고강도 폴리에틸렌 섬유는 사용 온도가 비교적 낮은 여러 용도에 그 응용 범위를 넓혀왔는데, 특히 충격에너지 흡수력이 뛰어나 강한 충격을 받는 분야에 응용이 활발히 진행되어 왔으며, 또한 밀도가 매우 낮아서 무게 감량을 원하는 분야에서 우수한 소재로 각광 받고 있습니다.
한편, 이 섬유는 레이더나 X-ray에 감지되지 않고 전기 절연성도 우수하여 레이더 돔이나 전자기 차폐막으로 이용할 수 있는 등, 그 용도는 개발 여하에 달려있다고 할 수 있습니다.
고강도 폴리에틸렌 섬유를 사용함으로써 종래 섬유의 한계를 극복하기에 버거웠던 선박용 로프, 대형 어망 등을 보다 작업성이 용이하면서도 대형화가 가능해졌습니다.
마음에 드시는 답변이 되었는지 모르겠습니다. 작으나마 도움이 되었으면 합니다.
감사합니다. |
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