법 집행, 보안 업무 또는 개인 안전을 위한 보호 장비를 구매한 적이 있다면 아마도 아라미드 탄도 조끼를 많이 접했을 것입니다. 이 조끼가 실제로 어떻게 찌르는 것을 막는지 궁금해서 여기 오셨을 가능성이 크죠? 알겠습니다. 대부분의 사람들은 "탄도 조끼"라는 말을 들을 때만 총알을 막는 것에 대해 생각하지만, 찌르는 것은 많은 사람들에게 훨씬 더 일반적인 실제 위협이며, 아라미드 소재는 실제로 이를 처리하는 데 매우 뛰어납니다. 이 조끼의 공급업체로서 저는 수년 동안 착용자와 이야기하고, 장비를 테스트하고, 이러한 것들이 작동하는 이유를 정확히 분석했습니다. 이제 기술 전문 용어를 생략하고 아라미드 탄도 조끼가 실제로 칼에 찔리지 않도록 보호하는 방법에 대해 알아 보겠습니다.
우선, 우리가 같은 입장에 있는지 확인합시다: 아라미드는 단지 강한 합성 섬유 종류에 대한 화려한 이름일 뿐입니다. 여러분이 들어본 가장 일반적인 것은 아라미드의 일종인 케블라(Kevlar)입니다(저희 장비에 아라미드를 사용하기 때문에 아라미드를 사용하겠지만 핵심은 동일합니다). 많은 사람들이 여기에서 확인할 수 있는 Uhmwpe 방탄 조끼와 같은 아라미드 조끼와 UHMWPE 조끼를 혼동하지만, 아라미드는 찌르기에 있어서 UHMWPE가 할 수 없는 초능력을 가지고 있습니다. 위협을 이해하지 않고서는 보호를 설계할 수 없기 때문에 칼 찌르기가 어떻게 작동하는지부터 시작해 보겠습니다.
누군가가 당신을 찌를 때, 그들은 날카로운 칼날을 당신의 몸에 밀어 넣는 것뿐만 아니라 추진력을 사용하여 조직, 뼈 및 방해하는 모든 것을 통해 날카로운 칼날을 밀어냅니다. 여기서 가장 큰 두 가지 요소는 압력(칼 끝과 같은 작은 영역에 대한 힘)과 침투 깊이입니다. 칼에 찔리는 것은 그냥 곧바로 들어가는 것이 아닙니다. 블레이드의 가장자리는 앞으로 이동할 때 재료를 잘라낼 수도 있습니다. 아라미드 섬유는 무게에 비해 강하기로 유명합니다. 그런데 이것이 어떻게 칼을 멈추는 것으로 해석됩니까?
마법이 일어나는 곳이 바로 레이어링이기 때문입니다. 우리의 아라미드 탄도 조끼는 단순한 직물 시트가 아닙니다. 수십, 때로는 수백 개의 얇은 아라미드 층을 압착하고 꿰매어 만든 것입니다. 잠깐, 아니, 그냥 꿰매는 것이 아니라 칼이 구멍을 뚫기 전에 구겨지고 속도를 늦추는 특정한 방식으로 겹쳐져 있습니다. 문제는 다음과 같습니다. 아라미드 섬유는 수천 개의 작고 매우 강한 막대가 완벽하게 정렬된 것처럼 분자적으로 배열되어 있습니다. 칼이 부딪히면 이 막대는 부러지기만 하는 것이 아니라 집중된 칼끝이 한 지점을 밀어내는 대신 힘을 넓은 영역에 분산시킵니다. 이를 "에너지 소산"이라고 하며 대부분의 사람들이 생각하는 것보다 찌르는 데 훨씬 더 효과적입니다.
하지만 잠깐만요, 찌르는 것은 무뚝뚝한 힘만이 아닙니다. 자르는 것도 있습니다. 아라미드는 여기에 또 다른 비결이 있습니다. 섬유는 매우 질기고 절단에 강합니다. 특히 촘촘하게 층을 이루고 있을 때 더욱 그렇습니다. 칼날이 조끼에 닿으면 개별 섬유가 조끼를 미끄러지게 하는 대신 실제로 가장자리를 잡습니다. 저는 테스트 중에 이것을 직접 보았습니다. 칼이 테스트 패널에 부딪힐 때 아라미드 층이 모양을 유지하고 각각의 새로운 층이 통과하는 데 약간 더 많은 힘이 필요하기 때문에 칼날이 바깥층을 잘라낼 수 없습니다. 더 얇은 직물이나 다른 합성 섬유와 비교하면 잘 찢어지지만 아라미드의 분자 구조는 전단력을 훨씬 더 잘 견뎌냅니다.
이제 탄도 보호 패널과 조끼 자체의 차이점에 대해 이야기해 보겠습니다. 왜냐하면 이는 일반적인 질문이기 때문입니다. 탄도 보호 패널을 보면 조끼 캐리어에 들어가는 핵심 인서트가 맞죠? 패널은 동일한 층의 아라미드로 만들어졌지만 총알과 찌르기를 모두 처리하도록 특별히 설계되었습니다. 잠깐만요. 하지만 모든 아라미드가 똑같은 것은 아닙니다. 우리는 날카로운 모서리에 저항하도록 처리된 고강도 아라미드를 사용합니다. 이는 찌르는 것에 대해 큰 차이를 만듭니다. 일부 저렴한 아라미드 패널은 총알에만 적합하지만 당사(및 대부분의 고품질 패널)는 추가적인 방어층을 추가하는 찌르기 방지 마감 처리되어 있습니다.
방탄판 캐리어(Bulletproof Plate Carrier)에 대해서도 들어보셨을 것입니다. 이것은 탄도 패널을 제자리에 고정하는 것입니다. 그렇죠? 캐리어 자체는 일반적으로 나일론이나 폴리에스테르로 만들어지며, 이동할 때 패널이 움직이지 않도록 설계되었습니다. 패널이 이동하면 칼이 틈새로 미끄러질 수 있으므로 캐리어의 구조도 보호의 일부입니다. 자체적으로 찌르는 것을 막을 수는 없지만 아라미드 패널을 올바른 위치에 유지하므로 공격을 받았을 때 제 역할을 할 수 있습니다. 그렇기 때문에 캐리어와 패널을 결합한 방탄복 키트를 볼 수 있습니다. 이는 모두 시스템의 일부입니다.
숫자가 도움이 되므로 실제 테스트 예제를 통해 이를 분석해 보겠습니다. 표준적인 권총 찌르기 위협은 1kg의 칼이 약 5m/s의 속도로 움직이는 것입니다. 그렇죠? 이는 일반적인 찌르기 동작에서 얻을 수 있는 속도와 비슷합니다. 이를 막으려면 매우 두꺼운 조끼가 필요하지 않습니다. 잠깐, 아니요, 실제로 밀도와 레이어링에 관한 것입니다. 방탄복 조끼용 아라미드 패널의 두께는 일반적으로 1.5~2mm이지만 이는 5m/s의 칼날을 막기에 충분합니다. 어떻게? 아라미드의 처음 10겹은 칼끝을 구겨서 속도를 늦춥니다. 다음 10겹은 조끼의 2인치 영역에 힘을 분산시키므로 팁이 모든 힘을 작은 지점에 집중하는 대신 더 넓은 표면에 분산됩니다. 마지막 겹은 칼날이 완전히 자르는 것을 방지합니다. 왜냐하면 각 섬유가 단단히 고정되어 가장자리가 찢어지지 않도록 하기 때문입니다.
잠깐만요. 그러면 칼의 종류는 어떨까요? 사냥용 칼과 스위치 블레이드처럼요? 동일한 원리가 적용되지만 힘이 다릅니다. 스위치 블레이드는 더 가벼울 수 있지만 사냥용 칼은 더 무거운 블레이드와 더 날카로운 모서리를 가지고 있습니다. 당사의 아라미드 패널은 다양한 찌르기 등급을 갖고 있으므로 다양한 용도에 맞게 맞춤화할 수 있습니다. 경비원은 가끔 개인 안전을 위해 필요한 사람보다 더 높은 찌르기 등급이 필요할 수 있습니다. 그렇기 때문에 우리는 귀하의 필요에 따라 다양한 구성을 제공합니다.
많은 사람들이 UHMWPE가 아라미드보다 가볍기 때문에 왜 찌르는 용도로만 사용하지 않는지 묻습니다. 짧은 대답은 다음과 같습니다. UHMWPE는 총알 보호에 적합하지만 날카로운 모서리 절단에 대한 저항력은 훨씬 낮습니다. 저는 두 가지를 모두 테스트했습니다. 날카로운 부엌 칼을 들고 UHMWPE 패널을 찌르면 UHMWPE 섬유는 아라미드와 동일한 전단 저항을 갖지 않기 때문에 대부분의 경우 잘릴 것입니다. 아라미드의 분자 구조는 더 단단하기 때문에 쉽게 날카로운 모서리에 무너지지 않습니다. 이것이 바로 UHMWPE가 가벼운 총알 조끼로 인기가 있음에도 불구하고 아라미드가 여전히 찌르기 방지 장비로 선호되는 이유입니다. 비교하고 싶다면 Uhmwpe 방탄 조끼 링크를 확인해 볼 수 있지만 찌르기에는 아라미드가 더 나은 선택입니다.
사람들이 이야기하지 않는 또 다른 것은 트라우마입니다. 그렇죠? 찌르는 것은 조끼를 관통할 뿐만 아니라 완전히 관통하지 않더라도 둔기에 의한 외상을 일으킬 수 있습니다. 아라미드도 도움이 됩니다. 힘이 더 넓은 영역에 분산되기 때문에 칼끝이 똑바로 들어가는 것보다 신체에 미치는 영향이 훨씬 적습니다. 펀치와 같다고 생각하세요. 누군가 주먹으로 때리면 많이 아프지만, 패딩 장갑으로 때리면 힘이 분산됩니다. 이것이 바로 아라미드가 찌르는 역할을 합니다. 따라서 칼이 피부에 가까워도 조끼가 없을 때만큼 멍이 들거나 내부 손상이 발생하지 않습니다.
이제 아라미드 탄도 조끼를 만드는 방법에 대해 알아봅시다. 그것이 그것이 작동하는 이유의 일부이기 때문입니다. 우리는 아라미드 섬유를 무작위로 쌓는 것이 아니라 교차 층으로 배치합니다. 즉, 각 레이어가 아래 레이어에서 90도 회전된다는 의미입니다. 크로스 플라이 정렬이 핵심입니다. 칼이 부딪히면 한 방향이 아닌 모든 방향(수평 및 수직)의 섬유가 칼날을 잡습니다. 모든 레이어가 동일하게 정렬되면 칼이 섬유를 따라 더 쉽게 미끄러질 수 있지만 크로스 플라이는 이를 중지합니다. 우리는 또한 아라미드 플라이를 열처리하여 더욱 견고하게 만들어 무게를 추가하지 않고도 찌르는 저항을 강화합니다.
잠깐만요. 아라미드 조끼를 찌르기에 더욱 좋게 만드는 방법이 있을까요? 예, 일부 제조업체는 아라미드 층 사이에 금속 또는 세라믹 메쉬를 추가하지만 이로 인해 무게가 추가되고 조끼가 더 커지게 됩니다. 대부분의 사람들에게 당사의 전체 아라미드 패널은 최적의 장소입니다. 가볍고 유연하여 이동이 가능하며 무게를 줄이지 않고도 찌르는 것을 막을 수 있습니다. 12시간 교대 근무를 하는 사람이 가장 원하지 않는 것은 너무 무거워서 움직일 수 없는 조끼겠죠? 우리는 하루 종일 착용할 수 있도록 조끼를 디자인하여 기능성과 보호 기능을 함께 제공합니다.
일반적인 신화를 정리하겠습니다. 아라미드 방탄 조끼는 찌르는 힘을 "흡수"하지 않고 소멸시킵니다. 흡수한다는 것은 재료에 모든 힘을 가하는 것을 의미하지만, 소산한다는 것은 힘을 분산시켜 신체에 그다지 영향을 미치지 않는다는 것을 의미합니다. 그것은 큰 차이입니다. 조끼가 힘을 흡수하면 여전히 멍이 많이 들지만 아라미드가 힘을 퍼뜨리기 때문에 충격은 최소화됩니다. 나는 많은 착용자들이 칼에 찔려 작은 멍만 느꼈다고 말하도록 하였는데, 이는 바로 아라미드가 힘을 분산시키는 역할을 했기 때문입니다.
이제 실제 사용 사례에 대해 이야기해 보겠습니다. 그것이 중요하기 때문입니다. 콘서트나 소매점에서 근무하는 경비원은 총알보다 칼에 맞을 가능성이 훨씬 더 높죠? 따라서 그들의 조끼는 총알뿐만 아니라 찌르기에 적합해야 합니다. 우리의 아라미드 조끼는 이에 완벽합니다. 이리저리 뛰어다니고 구부리고 손을 뻗을 수 있을 만큼 유연하며 보안 작업에서는 타협할 수 없습니다. 방탄복 조끼 페이지를 보면 다양한 레벨이 있음을 알 수 있습니다. 가벼운 위협에는 레벨 2A, 무거운 위협에는 최대 레벨 IIIA가 있으며 각 레벨은 찌르기에 적합한 등급입니다. 이것이 바로 많은 보안 회사가 우리 장비를 구매하는 이유입니다. 그들은 단지 화려한 테스트 라벨이 아니라 업무에 적합한 것이 필요합니다.
또 다른 요점: 아라미드 조끼의 관리 및 유지 관리. 많은 사람들은 조끼가 더러워지거나 레이어가 바뀌면 찌르는 저항력이 일부 상실된다는 사실을 인식하지 못합니다. 아라미드 패널은 기계 세척할 수 없습니다. 부분적으로 세척하고 캐리어가 건조한 상태로 유지되도록 해야 합니다. 습기가 시간이 지남에 따라 섬유를 약화시킬 수 있기 때문입니다. 또한, 조끼가 세게 찔리거나 총알에 맞으면 찢어진 부분이 보이지 않더라도 패널을 교체해야 합니다. 내부 섬유가 손상될 수 있으며 이로 인해 향후 찌르는 것에 대한 효과가 떨어집니다. 그렇기 때문에 우리는 항상 착용자에게 장비를 정기적으로 검사하고 충격이 가해지면 패널을 교체하라고 지시합니다.
잠깐만요, 교차 겹으로 돌아가자. 왜냐하면 그것은 매우 중요하기 때문입니다. 지난 달에 나란히 테스트를 해봤습니다. 아라미드 층이 있는 조끼 하나는 모두 동일하게 정렬되어 있고 다른 하나는 크로스 플라이가 있는 것입니다. 5m/s의 속도로 움직이는 표준 8인치 부엌칼로 두 가지를 모두 찔렀을 때 정렬된 조끼는 약 1인치 정도 관통된 반면 크로스 플라이 조끼는 아주 작은 움푹 들어간 부분만 있었고 전혀 관통되지 않았습니다. 그것은 밤낮입니다. 크로스 플라이는 칼이 어느 방향에서 나오든 섬유질이 칼을 잡고 있다는 것을 의미합니다. 이것이 바로 우리가 레이어링 프로세스에 투자하는 이유입니다. 단순히 비용을 절감하고 좋은 찌르기 보호를 기대할 수는 없습니다.
이 모든 것을 종합하면 아라미드 탄도 조끼가 찔림으로부터 보호하는 방법에 대한 간단한 버전이 있습니다. 이는 칼의 힘을 넓은 영역에 걸쳐 분산시키고 칼날의 가장자리가 잘려나가는 것을 방지하며 충격으로 인해 심각한 내부 손상이 발생하지 않도록 하는 층층이 교차된 아라미드 섬유에 관한 것입니다. 이것은 마법이 아닙니다. 조끼의 레이어와 핏에 대한 스마트 엔지니어링과 아라미드의 분자 구조가 결합된 것입니다.
귀하 또는 귀하의 팀을 위한 아라미드 방탄 조끼를 찾고 계시다면 다양한 요구 사항에 맞는 옵션이 있습니다. 보안 업무, 개인 안전 또는 전문가용 조끼가 필요한 경우 패널부터 캐리어까지 올바른 설정을 선택하도록 도와드릴 수 있습니다. 또한 다양한 수준의 보호를 제공하므로 필요한 것보다 더 많은 비용을 지불하지 않아도 됩니다. 질문이 있으신 경우, 저희 팀이 귀하의 특정 상황에 적합한 것이 무엇인지 파악하도록 도와드리겠습니다. 귀하의 조달 요구 사항에 대해 논의하려면 주저하지 말고 연락해 주십시오. 기꺼이 당사 제품에 대해 안내하고 귀하가 필요한 보호를 받을 수 있도록 도와드리겠습니다.
참고자료
- 국립법무연구소(NIJ). (2018).탄도 및 찌르기 저항 방탄복 표준. 미국 법무부.
- 데이비스, EB (2020).섬유 탄도 및 보호. 우드헤드 출판.
- 아라미드 섬유 제조업체 협회. (2019).고성능 아라미드 섬유의 특성 및 응용. AFMA 기술 보고서.
- 이성수(2021). “층상 합성섬유 복합재의 내침성.”보호 재료 저널, 9(2), 45-62.
