군 시설 방호력 개선을 위한 탄소섬유시트 보강 콘크리트의 내충격 성능 평가

Abstract

In Korea, since the Korean War, South Korea and North Korea have been facing each other on the border with the armistice line. Although 60 years have passed since the armistice, the North Korean military that we are facing has been provoking South Korea in an unprofitable way. In particular, North Korea's bombing of Cheonan and bombardment of Yeonpyeong-do led to the recognition of the importance of friendly protection facilities in preparation for enemy attack. Our military has been pursuing Defense Reform 2020 since 2005, with the goal of advanced military defense in the future, such as advanced defense management system, military rescue strategy system, and three-military balanced development of barrack life and civilization. To this end, the government is pursuing the restructuring of military forces and the development and introduction of military weapons, but relatively little attention is paid to the protection facilities directly related to the survival of allied war troops. In addition, about 60% of military facilities are 25 years old, and since the protection facilities are aging in general, it is difficult to expect the protection performance and function of the structure itself. In order to establish protection facilities to ensure the survival of allies and to strengthen the protection of existing facilities from these threats, the standards for protection facilities should be strengthened and newly constructed facilities should be strictly observed. Therefore, this study aimed to evaluate the applicability of protective material reinforcement through the impact test of concrete panel reinforced with carbon fiber sheet in order to be a basic data for improving protection of existing concrete protective facilities. Through these experiments, the research was conducted to secure the protection performance through the installation of additional reinforcement for existing facilities as a method for the protection of surviving combat forces against direct penetration and indirect damage of concrete caused by rifle |우리나라는 6. 25전쟁 이후 현재까지 남한과 북한이 휴전선을 경계로 서로 대치하고 있으며, 전쟁 종전이 아닌 휴전 상태를 유지하고 있다. 휴전이후 60년의 시간이 흘렀음에도 불구하고 우리가 대치하고 있는 북한군은 비윤적인 방법으로 현재까지도 대남도발을 자행해오고 있다. 특히 2010년 북한의 천안함 폭침 및 연평도 포격도발로 적의 기습 공격에 대비한 아군의 방호시설의 중요성을 인식하는 계기가 되었다. 현재의 우리군은 국방운용체계 선진화, 군 구조 전략체계 및 3군 균형발전 병영생활 문민화 발전 등 미래 선진정예 국방을 목표로 2005년부터 국방개혁 2020을 추진 해오고 있으며, 이를 위해서 군 구조 개편(병력 감축 및 민간자원 획득)과 첨담무기 개발 및 도입하는 방향으로 추진되고 있으나, 상대적으로 전시 아군의 생존성과 직접적으로 관련이 깊은 방호시설에 대한 관심이 미흡한 실정이다. 또한, 현재 군 시설물의 60% 정도가 25년이 지났으며, 방호시설은 전반적으로 노후되어 있어 구조물 자체의 방호성능 및 제기능 발휘를 기대하기 어려운 형편이다. 이러한 위협으로부터 아군의 생존성을 보장하기 위한 방호 시설을 구축하고 기존 시설에 대한 방호력을 보강하기 위해서는 방호 시설에 대한 기준이 강화되고 새로 건축되는 시설에 대해서는 철저히 지켜져야 할 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 기존 콘크리트 방호 시설에 대한 방호력 개선을 위한 기초자료가 되고자 탄소섬유시트를 보강한 콘크리트 패널 내충격 실험을 통해 군 시설 방호 보강 자재의 적용 가능성을 평가하고자 하였다. 이를 위한 본 연구는 크게 4개의 단계로 데이터를 분석하였으며, 세부 내용은 아래와 같다.

첫 번째, 탄소섬유시트 보강 콘크리트 패널과 미보강 콘크리트 패널의 파괴 성상을 통해 탄소섬유시트 보강 효과를 도출하였다.

두 번째, 탄소섬유시트를 보강한 콘크리트 패널의 두께별 탄두 관통여부 및 배면파괴 손실률을 분석하였다.

세 번째, 탄소섬유시트 보강 적용(표면 1장 부착, 표면 2장 부착, 양면 부착)에 따른 파괴 양상을 비교 분석하였다.

네 번째, 탄알별(5.56mm K-100, KM-193, 7,62mm MSC) 충격 속도에 의한 파괴 양상을 비교 분석하였다.

이러한 실험을 통해 소총 탄알에 의한 콘크리트의 직접적인 관통 피해와 간접적 피해(배편 파편)에 대한 전투 병력의 생존성 방호를 위한 방안으로 기존 시설에 대한 추가 보강재를 설치하는 방법을 통해 방호성능을 확보 하는데 목적 두고 연구를 진행하였다.; In Korea, since the Korean War, South Korea and North Korea have been facing each other on the border with the armistice line. Although 60 years have passed since the armistice, the North Korean military that we are facing has been provoking South Korea in an unprofitable way. In particular, North Korea's bombing of Cheonan and bombardment of Yeonpyeong-do led to the recognition of the importance of friendly protection facilities in preparation for enemy attack. Our military has been pursuing Defense Reform 2020 since 2005, with the goal of advanced military defense in the future, such as advanced defense management system, military rescue strategy system, and three-military balanced development of barrack life and civilization. To this end, the government is pursuing the restructuring of military forces and the development and introduction of military weapons, but relatively little attention is paid to the protection facilities directly related to the survival of allied war troops. In addition, about 60% of military facilities are 25 years old, and since the protection facilities are aging in general, it is difficult to expect the protection performance and function of the structure itself. In order to establish protection facilities to ensure the survival of allies and to strengthen the protection of existing facilities from these threats, the standards for protection facilities should be strengthened and newly constructed facilities should be strictly observed. Therefore, this study aimed to evaluate the applicability of protective material reinforcement through the impact test of concrete panel reinforced with carbon fiber sheet in order to be a basic data for improving protection of existing concrete protective facilities. Through these experiments, the research was conducted to secure the protection performance through the installation of additional reinforcement for existing facilities as a method for the protection of surviving combat forces against direct penetration and indirect damage of concrete caused by rifle