방탄 헬멧
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1. 개요
방탄 헬멧은 머리를 보호하기 위해 설계된 개인 보호 장비로, 역사적으로 다양한 재료와 기술을 통해 발전해 왔다. 고대에는 가죽, 청동, 철 등으로 제작되었으며, 중세 시대를 거쳐 1차 세계 대전 이후 강철 헬멧이 등장했다. 현대에는 케블라와 트와론과 같은 탄도 물질을 사용하여 파편 및 총탄으로부터 더욱 효과적으로 보호하며, 뇌진탕 충격파와 같은 비탄도 위협에도 대비한다. 방탄 헬멧의 성능은 방탄 시험, 파편탄 및 권총탄 방호 성능 시험을 통해 평가되며, 착용자의 시야 확보, 무게 분산, 추가 장비 장착 가능성 등을 고려하여 디자인된다. 각국은 자국의 군사적 요구에 맞춰 다양한 방탄 헬멧을 개발하고 있으며, 한국은 초고분자량 폴리에틸렌 재질의 헬멧을 운용하고 있다.
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SPECTRA 헬멧은 1990년대 프랑스 육군용으로 연구 개발되어, 다이니마 섬유를 사용하여 제작되었으며, 기존 헬멧을 대체하고 다양한 장비 장착이 가능하며 여러 국가에서 사용되는 헬멧이다. - 투구 - 슈탈헬름
슈탈헬름은 제1차 세계 대전 중 독일군이 참호전에서 머리 부상 방지를 위해 개발한 강철 헬멧으로, 이후 지속적인 개량을 거쳐 독일군의 표준 헬멧으로 사용되었으며, 전후에도 여러 형태로 발전하여 일부 국가에서 의장용으로 사용된다.
| 방탄 헬멧 | |
|---|---|
| 무기 정보 | |
| 이름 | 방탄 헬멧(KHB-2000) |
| 중량 | 1,150g 이하 |
| 개발년도 | 2004년 |
2. 역사
헬멧은 인류 역사 초기부터 개인 보호 장비로 사용되었다. 기원전 23세기 아카드와 수메르, 기원전 17세기 미케네 문명, 기원전 900년경 아시리아, 고대 그리스와 로마 제국 등에서 헬멧을 사용한 기록이 있다.[1] 초기에는 가죽과 놋쇠로 만들어졌으나, 청동기 시대와 철기 시대를 거치면서 청동과 철로 제작되었다. 서기 950년 이후에는 강철 헬멧이 널리 사용되었다.[1]
소총 사용이 증가하면서 1700년 이후 보병의 헬멧 사용은 줄었지만, 나폴레옹 시대에 기병 헬멧이 다시 도입되어 1915년 후반까지 프랑스군에서 사용되었다.[1] 제1차 세계 대전 중 대포 사용이 증가하면서 강철 헬멧의 필요성이 다시 대두되었고, 프랑스의 아드리안 헬멧과 영국의 브로디 헬멧이 최초의 현대식 강철 헬멧으로 전장에서 사용되었다.[1] 20세기 초부터는 위장을 위해 헬멧 커버가 사용되기도 했다.[1]
현대 군대는 케블라나 트와론 같은 탄도 방호 소재로 만들어진 고품질 헬멧을 사용하며, 일부 헬멧은 폭발로 인한 뇌진탕 충격파 등 탄도와 무관한 위협으로부터도 보호 기능을 제공한다.[1] 현대 전투 헬멧은 섬유 발전, 디자인 개선, 모듈화 등을 통해 지속적으로 발전하고 있다.[1]
한국에서는 선사시대부터 투구를 사용했을 것으로 추정되지만, 현재 남아있는 유물은 삼국시대의 것이다. 고구려는 몽골발형 투구나 좌우에 뿔이 달린 철투구를 사용했고, 백제와 신라는 찰주, 로마형 투구, 단순 원주, 이마가리개형 투구 등 다양한 투구를 사용했다. 고구려 고분벽화에 나타난 고구려군 투구는 정개부, 발부, 목가리개의 세 부분으로 나뉘며, 정개부에는 상모가 드리워지고 간주에 이어 개철이 장식되었으며, 발부는 5세기 중반 이후 좌우로 뿔이 솟은 형태를 보인다. 목가리개는 턱 밑에서 매는 형태로, 현재의 방한모와 유사하다.
2. 1. 고대
헬멧은 가장 오래된 개인 보호 장비 중 하나로, 기원전 23세기 아카드인과 수메르인, 기원전 17세기부터 미케네 그리스인, 기원전 900년경 아시리아인, 그리고 고대 그리스인과 로마인이 중세 시대까지 착용한 것으로 알려져 있다.[1] 무기가 점점 더 강력해짐에 따라 헬멧의 재료도 발전했다.[1] 처음에는 가죽과 놋쇠로 만들어졌고, 청동기와 철기 시대에는 청동과 철로 만들어졌지만, 서기 950년 이후에는 많은 사회에서 강철로 완전히 만들어지게 되었다.[1]2. 2. 중세 및 근대
소총의 사용이 늘어나면서 1700년 이후 보병들은 헬멧을 군사적으로 사용하는 경우가 줄어들었다. 그러나 나폴레옹 시대에 기병 헬멧이 다시 도입되었고, 이는 1915년 후반까지 프랑스군에서 계속 사용되었다.[1] 제1차 세계 대전과 대포의 사용 증가로 강철 헬멧의 필요성이 다시 대두되었고, 프랑스의 아드리안 헬멧과 영국의 브로디 헬멧은 전장에서 사용된 최초의 현대식 강철 헬멧이었다.[1] 이러한 헬멧은 파편으로부터 머리를 보호해 주었다.[1] 20세기 초부터 전투용 헬멧에는 더 큰 위장을 제공하기 위해 헬멧 커버를 장착하는 경우가 많았다.[1]2. 3. 현대
오늘날 군대는 케블라, 트와론 등 탄도 방호 소재로 만들어진 고품질 헬멧을 사용한다. 일부 헬멧은 폭발로 인한 뇌진탕 충격파 등 탄도와 무관한 위협으로부터 보호 기능을 제공한다.[1] 현대 전투 헬멧은 현대전의 요구에 맞춰 개조되어, 섬유 발전, 디자인 개선, 모듈화 등이 이루어지고 있다. 이러한 발전은 21세기까지 계속되고 있으며, 초기 신형 헬멧으로는 미국의 PASGT, 스페인의 MARTE, 이탈리아의 SEPT-2 PLUS, 영국의 MK6 등이 있다.[1]2. 3. 1. 한국
우리나라에서 투구는 선사시대부터 사용되었을 것으로 추정되나, 현재까지 남아있는 투구 유물은 삼국시대의 유물이다. 강력한 철갑기병을 가졌던 고구려는 몽골발형 투구나 좌우에 뿔이 달린 철투구를 사용했으며, 백제와 신라는 찰주, 로마형 투구, 단순 원주, 이마가리개형 투구 등 매우 다양한 투구를 사용하였다.특히 고구려 고분벽화에 나타난 고구려군의 투구는 대부분 정개부(頂蓋部)·발부(鉢部)·목가리개의 세 부분으로 나뉜다. 정개부에는 상모(象毛)가 드리워졌고 간주(幹柱)에 이어 개철(蓋鐵)이 장식되었으며, 발부는 5세기 중반 이후부터 좌우로 뿔이 솟아 있는 양상을 나타낸다(쌍영총기사도·삼실총북벽기사도·삼실총서벽기사도). 목가리개는 턱 밑에서 매는, 즉 현재의 방한모와 비슷한 형태를 취하고 있다.
3. 헬멧의 성능 및 기술 발전
헬멧의 성능은 여러 가지 시험을 통해 평가된다. 방탄 시험은 관통 여부를 측정하는 BL(Ballistic Limit) 시험, 50% 확률로 방호 가능한 속도를 측정하는 V50 시험, 착탄 후 후면 변형을 측정하는 P-BFS 시험으로 나뉜다.[1] 파편탄 방호 성능은 V50 산출 방식을 사용하며, 쉘 상태에서 시험한다.[6] 9mm FMJ RN 권총탄 시험에서는 후면 변형이 25.4mm 이하여야 한다.
헬멧 디자인 시 고려해야 할 요소는 다음과 같다.
- 보호 면적: 귀, 관자놀이 등을 보호해야 한다.
- 시야 확보: 앞창 제거 등을 통해 시야를 확보해야 한다.
- 헤드셋 착용: 귀 덮개 형상을 통해 헤드셋 착용이 가능해야 한다.
- 무게중심: 하중 분산을 고려하여 무게중심을 잡아야 한다.
- 통풍: 머리와의 간격을 통해 통풍이 잘 되도록 해야 한다.
- 부가 장비 부착: Rail 및 Shroud를 통해 야간 투시 장비 등을 부착할 수 있어야 한다.
- 무게: 두께를 조절하여 무게를 줄여야 한다.
특히 신세대 장병의 두상 비율 변화(두상의 가로, 세로 비율 변화: 폭은 줄고 세로 길이는 길어짐)를 쉘 디자인에 적용하고, 고글 및 야간 투시 장비, 감시 장비 착용의 용이성과 경량화, 시야 확보, 머리 너비, 시야각을 고려하여 헬멧 앞면의 앞창 커팅과 위치를 조절한다. 헬멧 후면은 목 보호대 및 머리둘레 조절 장치와 방탄 조끼 등 착용을 고려하여 디자인하며, 헬멧 측면 디자인은 개인 장비(통신용 장비 등) 착용과 청력 확보, 관자놀이 보호를 위하여 측면 보호 면적을 확대한다.
3. 1. 방탄 시험
방탄 시험은 관통 여부를 측정하는 BL 시험(Ballistic Limit, 제시된 탄속 범위에서 100% 방호해야 함)과, 방호 대상이 50%의 확률로 방호 가능한 속도를 산출하는 V50 시험이 있다. 마지막으로 착탄 후 후면 변형을 측정하는 시험(P-BFS)이 있다. P-BFS 시험은 개인용 방호장구류(방탄복, 플레이트)에 대해 시험되는 항목으로 관통이 되지 않아야 함은 물론, 장 파열 등의 장기 손상을 방지하기 위해 후면 변형까지 측정하는 시험이다.[1]3. 2. 파편탄 방호 성능
파편탄 방호 성능은 쉘 상태에서 시험하며, V50 산출 방식을 사용한다.[6] V50 산출은 속도분포 38m/s 이하에서 유효사격으로 산출하며, 유효사격으로 V50을 산출할 수 없는 경우 최소 요구 V50을 초과하는 속도에서 최소 부분관통이 발생하고, 최소 요구 V50 이하의 속도에서 완전관통이 없어야 한다.[6] 64 grain RCC의 경우 헬멧에 최대 사격 가능하여 V50 산출을 위해 시료 2개가 필요하다.[6]3. 3. 9mm 권총탄 방호 성능
9mm FMJ RN 권총탄 시험에서 후면 변형은 25.4mm 이하여야 한다. NIJ-STD-0106.01에 명시된 헤드폼을 사용하며, 유토 채널의 깊이는 약 142mm이다. 헤드폼에 유토를 채워 틈, 동공 함몰이 없게 해야 한다. 컨디셔닝 챔버에서 유토 교정박스 테두리 내 305mm 헤드폼이 컨디셔닝 된 경우 최대 8개의 헤드폼을 교정할 수 있다. 교정된 유토를 사용한 헤드폼은 컨디셔닝 챔버에서 빼낸 후 45분을 초과하지 않는 시간 동안은 교정된 것으로 간주하며, 헬멧 시험이 45분을 초과하는 경우 교정된 유토를 사용한 다른 헤드폼을 사용해야 한다.3. 4. 고려 요소
헬멧 디자인 시 보호 면적(귀, 관자놀이 보호), 시야 확보(앞창 제거), 귀 덮개 형상(헤드셋 착용), 무게중심(하중 분산), 머리와의 간격(통풍 및 일시적인 변형 방지를 위한 여유 공간), 뒷부분 Cut(목 기능과 전투복 착용), Rail 및 Shroud 호환(야간 투시 장비 등 부착), 두께(중량) 등을 고려해야 한다.3. 5. 쉘 디자인
신세대 장병의 표준화 두상과 내장재 크기를 고려한 쉘 디자인으로 헬멧 착용감을 향상시키고, 신세대 장병의 두상 비율 변화(두상의 가로, 세로 비율 변화: 폭은 줄고 세로 길이는 길어짐)를 쉘 디자인에 적용한다. 헬멧 앞면은 고글 및 야간 투시 장비, 감시 장비 착용의 용이성과 경량화, 시야 확보, 머리 너비, 시야각을 고려하여 앞창 커팅과 위치를 조절하고, 헬멧 후면은 목 보호대 및 머리둘레 조절 장치와 방탄 조끼 등 착용을 고려하여 디자인한다. 헬멧 측면 디자인은 개인 장비(통신용 장비 등) 착용과 청력 확보, 관자놀이 보호를 위하여 측면 보호 면적을 확대한다.4. 장착 장비
현대 전투 헬멧에는 야간 투시경, 피아식별기, 헤드라이트 등 다양한 장비를 부착하여 기능을 확장할 수 있다.
4. 1. 야간 투시경
야간 투시경은 이미지가 어두운 환경에서도 잘 보일 수 있도록 해주는 광전자 장치이다. 끈과 똑딱이 등으로 이루어진 장착대를 헬멧 외부에 두르고, 마운트와 함께 야간 투시경을 끼워 사용한다.[1]4. 2. 피아식별기
피아식별기는 어두울 때 아군을 식별하는 기능을 한다. 보통 야투경 배터리 팩 등과 같이 헬멧 후면, 측면 등에 장착한다. 정면에서 마주칠 적이 알아볼 가능성은 줄어들고, 식별 사인을 공유하는 아군끼리 알아보기는 더 용이하기 때문이다.4. 3. 헤드라이트
모듈식 헬멧의 레일에 장착할 수 있으며, 전등부를 꺾어서 빛 방향을 바꿀 수도 있다.5. 각국의 헬멧 개발 현황
미국과 한국을 포함한 여러 국가에서 방탄 헬멧 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
5. 1. 미국
미군은 2차 대전까지 철모를 사용하였으며, 1980년대부터 아라미드 섬유를 사용한 헬멧인 PASGT 헬멧을 개발하여 운영하였다.[1] 이후 헬멧을 대체하기 위하여 미 육군용으로는 ACH 헬멧, 해군용으로는 LWH(Light Weight Helmet), 특수 목적군용으로 MICH(Modular Integrated Communications Helmet) 헬멧을 운용하였으며,[1] 2010년 이후에는 UHMWPE(Ultra high molecular weight polyethylene) carbon fiber Fast 와 를 하이브리드화한 헬멧과 ECH(Enhenced Combat Helmet) 헬멧을 개발하여 운용 중에 있다.[1]5. 2. 한국
한국군은 2003년에 개발된 초고분자량 폴리에틸렌 재질의 방탄헬멧을 운용 중이다. 이 방탄헬멧은 파편탄에 대한 방탄성능(V50)이 610m/s 이상이다. 선진국에서는 수류탄 및 포탄 등의 파편 위력이 강해짐에 따라, 충격 및 후면 함몰 변형을 고려하여 Cal.22 17grain 파편탄에 대해 방탄성능 V50 670m/s 이상을 요구하는 방탄헬멧을 개발하여 운용하고 있다.[1]국내에서는 BMI(구 이레산업)가 신형 방탄모의 기술 개발과 생산을 주도하고 있다. 한국산 방탄헬멧은 미군 방탄헬멧보다 저렴하면서도 기술력이 높아 동남아시아, 중동, 유럽 등지에서 인기가 높아지고 있다.[1]
참조
[1]
저널
Combat helmet
[2]
웹인용
투구(투구) - 한국민족문화대백과사전
http://encykorea.aks[...]
2022-12-28
[3]
저널
착용형 양안 시선추적기와 기계학습을 이용한 시선 초점 거리 추정방법 평가
http://dx.doi.org/10[...]
2018-03
[4]
저널
A Study on the Design of Next-Generation Korean Bulletproof Helmet - Focusing on the Bulletproof helmet shell shape design -
http://dx.doi.org/10[...]
2017-06-30
[5]
웹인용
국방부, 군 병사 보급품 품질 대폭 향상
https://news.mt.co.k[...]
2022-12-28
[6]
저널
A Research for New Model of Improved Bulletproof Helmet
https://doi.org/10.1[...]
2019-06
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