두부 비관통 피탄 충격 시 헬멧을 쓴 병사의 생존성 평가

Abstract

헬멧을 착용한 병사가 헬멧에 비관통 피탄 충격을 받을 경우, 에너지 전파로 인해 두부 및 경부에에 상해를 초래한다. 기존의 연구들은 대부분 두부의 상해에만 초점을 맞추어 경추 및 주변 근육까지 모델링하지 않았다.본 연구에서는 경부를 포함한 두부 비관통상 해석 모델을 개발하고, 해석 모델을 이용하여 얻은 결과로부터 병사의 생존성을 예측하였다. 생존성 예측에는 두부 상해 인자로 알려진 HIC(Head Injury Criterion)와 목 부상 인자로알려진 NIC(Neck Injury Criterion)을 사용하였다. 헬멧에 정면으로 피탄 충격을 받을 시 사망까지 이를 수 있는 치명적인 상해를 입지만, 총탄이 약간만 빗나가도 생존성이 기하급수적으로 증가하는 것을 확인하였다. 또한 피탄조건에 따라 두부에는 경미한 상해를 입히지만 목에는 중증 이상의 상해를 입힐 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 비관통 피탄 충격에 의한 병사의 생존성을 평가할 때는 두 가지 인자를 종합적으로 판단해야 한다.When a soldier wearing a helmet get non-penetrating ballistic impact on the helmet, he is injured in head and cervicalsystem by energy propagation. Previous researches did not model the cervical system because they focused on head injury only. Inthis study, analytical model of non-penetrating impact on the helmet considering the cervical system was developed, and thesurvivability of the soldier was predicted with the model. For predicting the survivability, HIC (Head injury criterion) and NIC(Neck injury criterion) was used. If a solider get impact on the helmet in front direction, he could not survive. However, if thebullet missed slightly on the helmet, the survivability of the soldier increase exponentially. In addition, in some condition, therewas heavy injury on the neck, but minor injury on the head. Therefore, both HIC and NIC are considered synthetically asevaluating the survivability of a soldier by non-penetrating ballistic impact on a helmet.