• Title, Summary, Keyword: 복합소재

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Analytical Prediction of Elastic Properties of Laminated Pultrusion FRP Composite Material (인발성형 적층 FRP 복합소재 재료상수의 해석적 추론)

  • Kang, Jin-Ock;Zureick, Abdul-Hamid
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • pp.17-24
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    • 2002
  • 인발성형 적층 FRP 복합소재의 재료상수는 일반적으로 시편실험을 통해 구해지고 있으나, 본 논문에서는, 실험에서 구한 탄성계수가 부재일 경우를 위해, Micromechanics와 Classical Laminate Theory (CLT)를 이용한 적층 FRP 복합재료의 탄성계수(E/sub L/과 E/sup b//sub L/) 예측모델을 제시하였다 또한 예측모델로부터 구한 값과 실험으로부터 얻은 실측값을 비교하여 그 적정성을 검증하였고, 예측모델의 민감도 및 확률적인 특성을 구성소재 (Constituents)의 재료특성에 근거해 평가하였다.

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Development of quick molding composite materials and lightweight parts for automotive applications (고속성형 복합소재 및 수송용 경량부품 개발)

  • Kwon, Yong-Won;Jang, Ho-Yun;Kim, Jin-Hong;Min, Byeong-Hwan;Park, Jong-Seung
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • pp.20-20
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    • 2012
  • 최근, 수송기기 분야는 국제 환경규제 강화에 따른 CO2 절감, 연비향상, 경량화를 위한 기술적 수요가 증대되고 있으며, 그린카, 그린선박 등 친환경 수송기기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 기존의 금속소재가 가지는 경량화의 한계를 극복하기 위해서는 CFRP, GFRP 등 금속대체 복합소재를 적용한 수송용 경량부품 개발에 대한 필요성이 요구되고 있다. 복합소재는 섬유사이에서 응력을 전달하는 기지(Matrix)와 하중을 전달하는 섬유(Fiber)의 종류와 양 및 적층 각도에 따라 수송용 부품에 적합한 기계적 특성을 얻을 수 있고, 높은 비강도와 비강성의 값을 갖게 되어 경량화가 용이한 장점이 있다. 반면, 섬유재의 종류, 성형방법, 경화온도 등에 따라 물리적 특성에 큰 변화가 발생하며, 수지의 경화조건에 따라 성형시간이 많이 소요되는 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 자동차, 선박, 항공기, 철도차량 등 각종 수송기기의 경량화를 목적으로 생산성 향상 및 성형시간 절감을 위해 열가소성 수지, 저온속경화 수지를 적용하여, 경화 시간을 단축시키고, 3D-fabric 및 다층구조 직물을 Vacuum Infusion 공법으로 성형하여, 기존의 섬유재 적층시 소요되는 작업 공정을 간소화 할 수 있도록, 고속성형 복합소재를 적용한 수송용 경량부품 개발에 관한 연구를 수행하였다.

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Technology on Oxide Thin Film Transistor for Flexible Display (플렉시블 디스플레이용 산화물 박막트랜지스터 기술)

  • Jeong, U-Seok;Choe, Ho-Yeol;Kim, Yeong-Hoe;Lee, Jun-Min;Hong, Chan-Hwa;Gwak, Yeong-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • pp.50.1-50.1
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    • 2018
  • 산화물 반도체 기반 박막 트랜지스터가 국내에서 본격적으로 연구 개발 된 지 10년 만에 대면적 OLED TV에 적용되었다. 전기적인 신뢰성뿐만 아니라, 광학적 신뢰성도 검증되어, 앞으로 산업계에서 그 적용 확대가 기대되고 있는 상황이다. 그렇지만, 향후 큰 성장이 예상되는 고해상도 플렉시블 디스플레이에 적용 가능한 높은 수준의 전기적 특성뿐만 아니라, 저온공정도 만족시킬 수 있는 박막 트랜지스터 개발이 필요한 실정이다. 이러한 측면에서 LTPS, 유기물 박막 트랜지스터에 비해, 산화물 박막 트랜지스터는 250도 이하의 저온공정에서도 고이동도 및 고신뢰성을 확보할 수 있는 좋은 대안이 될 수 있을 것이다. 본 강연에서는 플렉시블 기판에 적용 가능한 산화물 박막 트랜지스터 기술 및 개발 동향에 대해 발표할 예정이다.

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형태안정성 레이온 복합소재의 염색특성에 관한 연구

  • Kim, Myeong-Sun;Park, Seong-Min;Gwon, Il-Jun;Seo, Mal-Yong;Kim, Hye-Jeong
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • pp.61-61
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    • 2011
  • 비스코스 레이온(Viscose Rayon)은 목재 펄프를 원료로 한 재생섬유로서 은은한 광택과 발색성, 흡습성 등의 기능 뿐만 아니라, 천연섬유에 찾을 수 없는 Numeri감(Smoothness), Drape(처짐)성, 반발탄성을 가지고 있는 지극히 친환경적이며 자연순환형 소재로 인식, 지구온난화에 따른 CoolBiz Look 패션소재인 레이온 소재에 관심이 증대되고 있다. 한편, 레이온 소재는 수분흡수 시 강도저하, 수축과 구김, 염색 불균염 등의 문제점과 섬유공정상 생활취급상에 많은 애로를 가지고 있으며, 구성고분자가 수소결합에 의해 강고하여 "신축문제", 수분흡수시 팽윤(Swelling)에 의한 형태불안, 즉 "수축문제"가 개선해야 할 고질적 문제로 남아 있다. 또한, 습식방사에 따른 분자구조적 불안정성으로 건 습열처리시 형태불안정(치수변화율이 큼)으로 제직(준비) 및 후공정상 여러 가지 Trouble 유발과 완제품 세탁시 수축발생으로 종종 Dry Creanning해야 하는 문제점들이 내재되어 있다. 따라서 본 연구에서는 레이온 소재의 형태안정화 제품을 개발하기 위하여 복합사가공 및 염색가공 기술을 개발하고자 하며, 신축 및 복합기술에 의한 Rayon DTY, T/R 신축 및 복합기술에 의한 Rayon DTY, T/R 복합가공사를 개발, 제편직 요소기술과 최적의 전처리 조건, 다양한 염료의 종류, 염색온도 조건 등에 관한 연구를 진행하였다.

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Preparation of Boron Compounds from Colemanite Ore : Application of Microwave in Preparation of Boric Acid (II) (Colemanite 광물로부터 붕소화합물의 제조 : 붕산 제조에 있어서 마이크로파 적용 (II))

  • Lim, Hyung-Mi;Jae, Mi-Jung;Jang, Jae-Hun;Paik, Jong-Hoo;Lee, Mi-Jai;Choi, Byung-Hyun
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.41 no.11
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    • pp.804-811
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    • 2004
  • We have studied microwave extraction process of boric acid from one of calcium borate ores, colemanite. Calcium and boron have separated by addition of sulfuric acid, and calcium has been separated out as calcium sulfate. It was possible to extract boron with the smaller amount of sulfuric acid and with short heating time in microwave heating compared to conventional heating process. The products of boric acid was the same purity and thermal characteristic, but smaller in particle size.

다기능성화된 산화아연/그래핀 양자점 단분자층을 이용한 태양전지

  • Lee, Gyu-Seung;Sim, Jae-Ho;Yang, Hui-Yeon;Go, Yo-Han;Mun, Byeong-Jun;Son, Dong-Ik
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.275.1-275.1
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    • 2016
  • 반전형 폴리머 태양전지는 그 구조에 의하여 훌륭한 안정성을 가질 뿐만 아니라 roll-to-roll 공정을 통한 대량생산이 가능하여 각광받고 있는 구조이다. 이런 반전형 구조에서, 금속 산화물 나노파티클에 의해 만들어지는 금속 산화물 층은 전자수송층으로서 사용된다. 이 연구에서는 표면개질 물질인 PEIE (Polyethyleneimine-ethoxylate)와 화학적으로 기능화된 산화아연/그래핀 핵/껍질 양자점을 이용하여 전기수송층의 역할을 하는 기능화된 산화아연/그래핀 단분자층을 가지는 태양전지를 제작하였다. 이는 기능화된 산화아연/그래핀 단분자층이 표면개질, 광센서, 전기수송층의 역할을 동시에 수행하는 효과로 인해 제작된 태양전지는 향상된 전자 수집능력을 보였다. 단분자층이 잘 형성되어 있는지 확인하기 위하여 집속 이온 빔 장비를 이용하여 태양전지의 내부 구조를 확인하였으며, density functional theory (DFT)을 이용한 모델링을 통하여 기능화된 산화아연/그래핀 양자점의 전자상태밀도를 분석하였다. 기능화된 산화아연 단분자층에 의한 효과적인 계면 제어 및 전하수송에 의해 약 10.3%의 높은 효율을 가지는 반전형 폴리머 태양전지를 제작할 수 있었다.

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Dyeing Properties of PU-impregnated Nylon Fibers (폴리우레탄과 나일론 복합소재의 염색성)

  • Lee, Seung-Kwan;Kim, Sung-Dong;Kim, Young-Tae;Kim, Byung-Yeol
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • pp.41-41
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    • 2012
  • 고급 스포츠웨어와 이너웨어 등에 많이 사용되고 있는 나일론/폴리우레탄 혼방제품은 염색에 있어서 Grin-through 현상, 인공피혁의 염료 이염 현상 등 많은 문제들이 존재한다. 본 연구의 나일론과 폴리우레탄 복합소재에서 나타나는 염색거동을 고찰하고 분석하여, 폴리우레탄 복합소재의 염색성을 개선하기 위하여 실시하였다. 폴리우레탄 복합소재는 해성분이 용출되지 않은 나일론 초극세사 소재에 폴리우레탄 수지를 함침하여 인공피혁과 같은 느낌을 주도록 직접 제조하였다. 제조된 폴리우레탄 함침 나일론 초극세사 소재의 해성분을 용출하였고, Red 색상의 밀링형 산성 염료, 함금속 염료와 반응성 염료에 따라 달라지는 염색특성 및 세탁 견뢰도 등을 고찰하였다. 본 연구를 통하여 다음과 같은 실험결과를 얻을 수 있었다. 나일론 초극세사와 폴리우레탄 수지를 준비하여 습식공정을 통해 인공피혁을 제조한 함침 소재를 알칼리 감량하였고, 감량률은 15~17% 정도로서 대부분의 해성분이 용출됨을 확인하였다. PPG와 PTMG로 구성된 폴리올을 기반으로 한 폴리우레탄 함침 피혁과 PTMG를 단독으로 사용한 함침 피혁의 염색성을 비교한 결과, PPG+PTMG 타입이 더 우수한 염색성을 나타내었다. 특히 밀링 타입과 함금속 타입 염료의 경우는 거의 2배 이상의 흡진율과 겉보기 색농도를 나타내었다. 한편, 반응성 염료의 경우는 두 종류의 폴리우레탄 필름에 거의 염착되지 않았기 때문에 앞으로의 염색실험에서 제외하였다. 견뢰도 측면에서는 각각의 피염물의 등급은 거의 유사하게 나타남을 확인하였다. 이상과 같은 결과로부터, 인공피혁 제조시 PPG+PTMG 타입의 폴리우레탄 수지를 사용하여 함침시 더 높은 색강도와 염착률을 얻을 수 있음을 알았다. 사용하는 염료의 종류를 좀 더 다양하게 하여 실험을 실시하고 폴리우레탄의 물성 및 분석 등의 추가적인 연구가 진행된다면, 인공피혁의 염색시에 발생하는 여러 가지 문제점들을 해결할 수 있을 것이다.

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Impact Property of S-2 Glass Woven Composites with Different Matrices and Stitching (S-2 유리섬유 평직복합재의 기지재료 및 스티칭에 따른 충격 특성 비교)

  • Byeon, Jun-Hyeong;Hwang, Byeong-Seon;Eom, Mun-Gwang;Lee, Jeong-Hun;Nam, Won-Sang;Song, Seung-Uk;Lee, Chang-Hun
    • Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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    • pp.31-34
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    • 2005
  • For the damage tolerance improvement of conventional laminated composites, stitching process has been utilized for providing through-thickness reinforcements. 2D prefonl1S were stacked with S-2 glass plain weave, and 3D preforms were fabricated using the stitching process. For the matrix system, epoxy and phenol resins were considered. To examine the damage resistance performance the low velocity drop weight impact test has been carried out, and the impact damage was examined by scanning image. CAI (Compressive After Ih1paet) tests were also conducted to evaluate residual compressive strength. Compared with 2D epoxy composites, 2D phenol composites showed drastic reduction in the compressive strength prior to impact because of the higher contents of voids. The damage area of 2D phenol composites were also larger than that of 2D epoxy composites. However, by introducing the stitching, the damage area of 3D phenol composites was reduced by 60%, while the CAI strength improvement was negligible.

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The Fall Impact test for Extraction of Optimal Stacking Section of Composite Safety Barrier for Bridge (복합소재 교량용 방호울타리의 최적 적층 단면 도출을 위한 낙하 충돌시험)

  • Hong, Kab-Eui;Jeon, Shin-Youl;Kim, Kee-Seung;Kim, Seung-Eock
    • Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • In this study the optimal stacking section was selected by pendulum impact test for six different stacking sections of the composite safety barrier. The beam cross-section shape was determined through the poll on six different beam cross-section shapes. The six kinds of stacking design for the determined beam cross-section were suggested. CSM, DB, DBT and Roving fibers were used for stacking design. Horizontal beam and 3:1 sloped beam were modeled by using LS-DYNA. The fall impact simulation was carried out by using rectangular pendulum and cylinder pendulum. Optimal stacking section was determined by comparing and analyzing the impact simulation results.

Complex Permeability of 0-3 Polymer Magnetic Composites for Near-Field Communication (근역장 통신용 0-3형 고분자 자성 복합소재의 복소투자율 변화)

  • Nam, Joong-Hee;Lim, Choong Hyuck;Yun, Ji Sun;Jeong, Young-Hun;Cho, Jeong-Ho;Paik, Jong Hoo;Kim, Hyo Tae;Kim, Jong-Hee
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.22 no.6
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    • pp.216-220
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    • 2012
  • Magnetic properties of composite materials consisting of polymer filled with ferromagnetic powders (MnZn ferrite, Fe-Si alloy) were investigated in this study. The volume fraction of magnetic powders as fillers was varied from 70 % to 95 %. This paper presents the fabrication method of polymer magnetic composites in an effort to produce the 0-3 types of MnZn ferrite and FeSi as fillers with a proper complex permeability through the optimization of some experimental parameters. The polymer matrix composites were prepared by mixing the crushed ferrites and flaky FeSi powders homogenously with low-density resins (EPDM, epoxy). The relationships among the manufacturing technology of these materials, their filler volume fraction, as well as their complex permeability were measured and analyzed.