KR950009257B1 - 초광대역 레이다파에 대한 위장직물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 제조공정개략도.
제2도(a)는 본 발명으로 제조된 위장직물의 확대평면도, (b)는 본 발명으로 제조된 위장직물의 다른 실시예를 보인 확대평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
a : 합성섬유직물 b : 탄소섬유
1 : 닥터나이프 2 : 회전브러쉬
3 : 흡입장치 4 : 진동장치
5 : 콘베이어 6 : 건조기
7 : 카렌더링롤러
본 발명은 초광대역 레이다파로 부터 대상물을 위상시킬 수 있는 위상직물의 제조방법에 관한 것이다.
위에서 초광대역 레이다파라고 함은 파장의 크기가 센치미터파(centimeter) 두번째는 현재 세계 여러나라에서 운용되고 있는 센치미터파 영역의 레이다파 산란 위장망을 들 수 있는데 이 기구는 스테인레스스틸 단섬유, 알루미늄 증착필림사 등과 같은 전도성 소자를 직포 또는 부직포에 불규칙하게 배열 또는 혼입시켜서 이들 소자에 의한 쌍극자 분극산란으로 레이다신호를 감쇄하여 위장효과를 부여하고 있다.
이와 같은 산란은 결국 레이다빔을 넓은 범위에 걸쳐 불규칙하게 난반사를 시킴으로서 표적의 레이다피탐면적(rader cross section)이 변형되도록 하여 위장효과를 부여하는 것이다.
이것은 실제 운용측면에서 설치상의 주위를 요하며 설치위장망내에서의 다른 정밀전자파장비들의 장애요인이 된다는 부정적인 측면도 있다.
세번째로는 복사레이다파를 흡수하여 위장성능을 부여하는 것을 들 수 있다.
이는 탄소와 같은 특별한 소재가 산포된 원단의 복사된 레이다파 에너지를 열에너지로 변환하여 소멸시키므로 상기 원리를 일정한 개구면을 가진 위장망용 원단에 적용하면 복사레이다파가 감쇄되어 피위장체와 주위 환경의 레이다반향이 같게 되므로 위장성능을 매우 효과적으로 부여할 수 있다.
본 발명은 군사적 탐지 혹은 목표추적을 위한 초광대역 레이다파에 대하여 흡수에 의한 위장성능을 부여하는 위장망용 직물의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.
일반적으로 전구성금속은 전자저항의 온도계수(α0-1000)가 양(+)의 값을 가지며, 구체적으로는 알루미늄이 4.2, 철은 6.6, 동은 4.3, 니켈은 6.7로서 온도가 올라갈수록 저항값이 커지고 전도도가 감소하지만 탄소, 셀렌 등과 같은 특정한 소재는 온도계수가 음(-)의 값을 가지므로 온도가 올라갈수록 전도도가 증가하는 특성이 있다.
그러므로 탄소는 복사된 레이다파를 열에너지로 변환시킴에 있어서 다른 소재보다는 매우 유리하다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 군사적으로 그 필요성이 점차 증대되고 있는 레이다파 감쇄위장망을 제조함에 있어서 탄소섬유 산포방법에 의한 레이다파 흡수기구를 적용한 것이다.
위장망의 레이다에 대한 위장효과는 미육군 시험평가 사령부재정 위장망의 감쇄율시험절차 및 미군 레이다 산란형 위장망 규격서(MIC-C-53003B, 1989. 5. 20)에 의하면 일방송신(One way transmission)으로 측정했을때 위장포상태에서 10∼20%(7∼10dB)의 감쇄효과가 있어야 한다고 규정되어 있다.
일반적으로 탄소섬유는 등방성피치(Pitch)계를 유리섬유 방사법인 과류법으로 섬유화시킨 것과 폴리아크리노니트릴(Polyacrylonitrile)을 방사하여 얻은 섬유를 탄화시킨후 에폭시수지로 호부처리(Sizing)한 것등이 있다.
이와 같은 탄소섬유들의 대부분은 필라멘트직경이 5.4㎛ 내지 18㎛, 체적 고유저항이 1.5×10-3내지 1×10-1Ω㎝의 것으로 국내에서도 생산되고 있다.
본 발명의 특징은 이들 탄소섬유를 일정한 길이로 절단하여 단섬유로 만든 다음에 배향성이 없도록 합성섬유 직물에 산포접착시킴으로서 초광대역 레이다파 복사에 대하여 10∼20%의 흡수력을 가진 위장효과가 우수한 레이다파 흡수 위장망용 직물의 제조방법에 있는 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
특정한 주파수에서 탄소단섬유 산포직물의 레이다파 흡수율은 산포탄소섬유의 길이 및 산포량, 산포형태에 절대적인 영향을 받는다.
본 발명에서는 이들 각 영향인자의 최적조건을 도출하기 위하여 섬유장을 0.7 내지 10㎜, 산포량을 5 내지 20g/㎡으로 하고, 시료크기를 2m×2m로 제작하였다.
이들 시료를 제작하기 위한 장치는 제1도에 표시한 바와 같이 공지의 전기식모장치(Electrostatic Flocking Machine)를 이용하였다.
합성섬유직물(a)을 접지(接地)시킨 콘베이어(5)로 이동시키면서 닥터나이프(1)로 그 표면에 합성수지접착제를 코팅한 다음에 회전하는 브러쉬(2)로 탄소섬유(b)를 고압전극의 체(8)을 통하여 합성섬유직물(a)의 표면쪽으로 낙하시킨다.
이때 합성섬유직물(a)을 진동장치(4)로 진동시켜서 낙하된 탄소섬유(b)가 고르게 합성수지코팅층에 접착고정되도록하며 동시에 잉여의 탄소섬유(b)가 흡입장치(3)에서 용이하게 배출되도록 한다.
이어서 건조기(6)를 통과시켜서 건조한 다음에 산포된 탄소섬유의 들뜸현상을 없애기 위하여 카렌더링롤러(7)로 카렌더링하여 권취한다.
본 발명에서는 극간전압을 통상의 식모제품 생산할때보다 매우 적게하여서 탄소섬유(b)가 자연낙하되는 정도로 하여야만 접착된 탄소섬유(b)의 배향성이 없어져서 레이더파를 운용할때 편극성(cross-polarization 또는 co-polarization)에 대한 영향을 받지 않게 된다.
본 발명에 사용된 탄소섬유의 섬유장은 1∼20㎜가 적합하였다.
만일 섬유장이 1㎜보다 짧으면 감쇄율효과가 적었으며 20㎜를 초과하면 흡수율이 너무 높아서 바람직하지 못하였다.
가장 적합한 섬유장은 3∼8㎜이었다.
또 본 발명에서 탄소섬유의 산포량은 5∼20g/㎡가 적합하였다.
만일 산포량이 5g/㎡보다 적으면 흡수율이 만족스럽지 못하였으며 20g/㎡을 초과하면 과량이 탄소섬유 사용으로 말미암아 제품의 제조원가가 상승되고 중량이 무거워지는 폐단이 있었을 뿐만 아니라 감쇄율 효과면에서도 현저하지 못하였다.
가장 적합한 도포량은 10∼15g/㎡이었다.
제조된 시료의 레이다파에 대한 감쇄율시험은 표1에 나타낸 레이다측정장비를 이용하여 시험하였고 측정조건은 일방송신에 의한 시료설치각도를 레이다 빔의 방향에 대하여 90°로 하고 송수신 안테나사이의 거리는 파필드영역(Farfield region; RF=2D2/λ, 여기서 RF는 송수신 안테나사이의 거리, D는 안테나의 개구 최대크기, λ는 파장)에 적합한 5m로 하였다.
[표 1]
감쇄율 측정장비 명세표
[실시예 1]
70 데니어의 나일론 멀티필라멘트사를 경, 위사밀도가 5㎝당 120본이 되게 평직으로 직조한 후 여기에 열가소성합성수지 접착제 에멀죤을 도포한후 직경 6.8㎛, 밀도 1.8g/㎠, 인장강도 350㎏/㎟, 체적고유저항 1.5×10-3Ω㎝인 폴리아크릴노니트릴(polyacrylonitrile)을 탄화시킨 탄소섬유(PAN계 탄소섬유)와 직경 13㎛, 밀도 1.66g/㎤, 인장강도 80㎏/㎟, 체적고유저항 1×10-2Ωm의 등방성피치(Pitch)계 탄소섬유를 평균섬유장 3, 5, 8㎜로 절단하여 전기식 모법으로 각각의 산포량이 10, 12, 15g/㎥가 되게 하였다.
일반송신에 의한 레이다파 감쇄율을 각 주파수 영역에서 측정한 결과를 표 2와 같다.
[실시예 2]
실시예1과 같은 직물과 탄소섬유들을 사용하되, PAN계 탄소섬유는 평균섬유장 3㎜로하고, 피치(Pitch)계 탄소섬유는 평균섬유장 5㎜로 하여 각각의 혼합중량비가 1 : 1이 되게 하고 산포량을 12g/㎡하여 감쇄율 측정시험을 한 결과를 표2와 같다.
[표 2]
탄소섬유의 섬유장 및 산포량에 따른 레이다 감쇄율
Claims (2)
- 체적고유저항이 1.5×10-3∼1×10-1Ω㎝인 탄소섬유를 통상의 전기식 모법으로 접착제가 도포된 합성섬유직물에 산포시킴에 있어서, 섬유장이 3∼8m/m인 것을 사용하여 5∼15g/㎡의 산포량이 되도록 제조함을 특징으로 하는 초광대역 레이다파에 대한 위장직물의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 체적고유저항이 1.5×10-3Ω㎝인 폴리아크릴로니트릴계 탄소섬유로 섬유장이 3m/m인 것과 체적고유저항이 1×10-2Ω㎝인 피치계 탄소섬유로 섬유장이 5m/m인 것을 중량비로 1 : 1이 되게 혼합사용하되, 그 산포량이 12g/㎡가 되게 함을 특징으로 하는 초광대역 레이다파에 대한 위장직물의 제조방법.
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