DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on the Evaluation for Performance of Body Armor Vest using ANOVA

분산분석을 이용한 방탄조끼의 방탄성능 평가에 관한 연구

  • Park, Jae Woo (Combat Materiel Center, Defense Agency for Technology and Quality (DTaQ)) ;
  • Byun, Kisik (Combat Materiel Center, Defense Agency for Technology and Quality (DTaQ)) ;
  • Cho, Sung-Yong (Combat Materiel Center, Defense Agency for Technology and Quality (DTaQ)) ;
  • Kim, Suk Ki (Combat Materiel Center, Defense Agency for Technology and Quality (DTaQ)) ;
  • Yeo, Yongheon (Combat Materiel Center, Defense Agency for Technology and Quality (DTaQ)) ;
  • Kwon, Jae Wook (Combat Materiel Center, Defense Agency for Technology and Quality (DTaQ))
  • 박재우 (국방기술품질원 전투물자센터) ;
  • 변기식 (국방기술품질원 전투물자센터) ;
  • 조성용 (국방기술품질원 전투물자센터) ;
  • 김석기 (국방기술품질원 전투물자센터) ;
  • 여용헌 (국방기술품질원 전투물자센터) ;
  • 권재욱 (국방기술품질원 전투물자센터)
  • Received : 2020.09.08
  • Accepted : 2021.01.08
  • Published : 2021.01.31

Abstract

A body armor vest is a form of munition related directly to the safety and life of combatants. Therefore, it must meet the requirements for ballistic resistance. The ROK demands the performance of body armor vest meet the Level IIIA specified by the NIJ STD-0101.06 published by the US National Institute of Justice. This study performed acceptance tests on body armor vests. The factors for evaluating the ballistic resistance evaluated were not only whether it penetrates when shooting but also whether the BFS (Backface Signature) depth does not exceed 44 mm when it does not penetrate. The factors were assessed to determine if they were consistent or not. The BFS depth is affected by various test factors, such as the physical properties of the backing material and the changes in the amount of impact with the bullet velocity. In this study, an analysis of the bulletproof performance was performed by extracting the data with the same conditions using ANOVA to remove the influence of these external factors. The analysis revealed a correlation between the BFS depth, bullet velocity, vest conditions, and protection area. The mass production process was analyzed by estimating the Interval of BFS on each lot. Through this, a new methodology for ballistic resistance evaluation and paradigm for future quality assurance is suggested.

방탄조끼는 전투원의 안전과 생명에 직결되는 군수품으로서, 방탄성능에 대한 요구조건의 충족여부가 무엇보다 중요하다. 우리 군에서는 방탄조끼의 요구 성능을 미 법무성 사업연구소(National Institute of Justice, NIJ)에서 발간한 NIJ STD-0101.06에서 규정하는 Level IIIA 수준으로 요구하고 있으며, 매 로트마다 수락시험을 진행하고 있다. 방탄성능을 평가하는 요소로 사격 시 관통여부 뿐만 아니라, 미 관통 시에도 후면 지지재료의 후면변형 기준인 44 mm 이하에 대한 충족여부도 고려하여 요구 성능에 대한 일치/불일치를 평가하고 있다. 후면변형은 지지재료의 물리적 성질과 탄속에 따른 충격량의 변화 등과 같이 다양한 시험요인이 시험 결과에 영향을 미치게 되는데, 본 연구에서는 이러한 외부인자의 영향성을 제거하기 위한 데이터 처리 시 분산분석을 도입하여 동일한 조건을 갖는 데이터를 추출 하였고, 이를 통해 방탄성능에 대한 분석을 수행하였다. 분석결과, 후면변형과 탄속, 환경처리 유/무 그리고 방호면적과의 상관관계를 확인하였을 뿐만 아니라, 로트별 후면변형 구간 추정을 통해서 양산 공정분석을 수행하였다. 이를 통해서 방탄성능평가에 대한 새로운 방법론을 제시하고, 향후 품질보증 관련 활동에 적용하기 위한 새로운 패러다임을 제시하고자 하였다.

Keywords

References

  1. Ballistic resistance of body armor NIJ Standard0101.06, U.S. Department of Justice, July 2008.
  2. MIL-STD-662F, V50 Ballistic Test for Armor, US Department of Defense, Dec. 1997.
  3. S. H. Gu, S. M. Noh, S. H. Song, "A Study on V50 Calculation in Bulletproof Test using Logistic Regression Model", J. Korean Soc. Qual. Manag., Vol. 46, pp. 453-464, Sep. 2018. DOI: https://doi.org/10.7469/JKSQM.2018.46.3.453
  4. Selection & application guide 0101.06 to ballisticresistance body armor, U.S. Department of Justice, Dec. 2014.
  5. Testing of body armor materials : Phase III, National Research Council, July 2012. DOI: https://doi.org/10.17226/13390
  6. PRD 8415-4135 Body Armor(Vest), FragmentationSmall Arms Protective, ROK Army, March 2019.
  7. C. Pirvu, L. Deleanu, "Ballistic Testing of Armor Panels Based on Aramid", Billistics, pp. 87, Nov. 2018. DOI: https://10.5772/intechopen.78315