• 제목/요약/키워드: 강화재

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GFRP적층판을 활용한 보강보부재와 원통형 단판적층기둥재 접합부의 내력 성능평가 (Structural Performance of Joints for Partial Reinforced Beam Using GFRP Laminated Plate and Cylindrical Reinforced LVL Column)

  • 송요진;정홍주;이정재;서진석;박상범;홍순일
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권3호
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    • pp.282-289
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    • 2014
  • 합판과 유리섬유강화플라스틱을 조합하여 적층 후 $1.96N/mm^2$의 압력으로 $150^{\circ}C$에서 1시간 고밀화시킨 유리섬유 강화플라스틱 적층판을 제작하였다. 제작된 5가지의 유리섬유강화플라스틱 적층판을 각각 기둥재와 접하는 집성재에 부착하여 부분보강보부재를 제작하였다. 더불어 합판과 시트형 유리섬유강화플라스틱을 적층한 보강적층목재핀과 유리섬유로 보강한 원통형 단판적층기둥재로 기둥-보 접합부를 제작하였다. 기준시험편으로는 원주목과 집성재로 제작한 보부재, 드리프트핀을 사용한 접합부를 제작하여 모멘트 저항 내력을 평가하였다. 시험결과 기준시험편과 비교하여 부분보강보부재를 사용한 시험체들이 평균 1.8배 높은 내력성능이 측정되었다. 모든 부분보강보부재와 원통형 단판적층기둥재에는 파단이 발생하지 않았으며 접합부의 인성과 강성이 모두 양호하게 측정되었다. 부분보강보부재의 보강효과는 시트형 유리섬유강화플라스틱이 직물형 유리섬유강화플라스틱으로 보강한 적층판보다 양호한 보강효과를 보였으며, 시트형 유리섬유강화플라스틱을 각층에 삽입한 적층판이 접합내력과 변형각 모두 양호하여 보부재의 부분보강에 적합한 것을 확인하였다.

ARALL재의 개발과 이의 피로파괴거동에 관한 연구 (A Study on the Fatigue Behavior of ARALL and Manufacturing of ARALL Materials)

  • 장정원;손세원;이두성
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권4호통권97호
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    • pp.13-18
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    • 1999
  • 섬유강화금속적층재(Fiber Reinforced Metal Laminates. FRMLs)는 고강도금속과 섬유강화복합재료(Fiber Reinforced Composite Materials)를 적층한 새로운 종류의 하이브리드 재료이다. 국산 아라미드 섬유인 헤라크론(Heracron, 코오롱)과 국내 복합재료 제작기술(한국화이바)을 사용하여 섬유강화금속적층재를 제작하고, 이를 HERALL(Heracron Reinforced Aluminum Laminate)이라 명명하였다. HERALL(Heracron Reinforced Aluminum Laminate)의 피로균열성장특성 및 피로균열진전 방해기구를 ARALL(Aramid-fiber Reinforced Aluminum alloy Laminates) 및 Al 2024-T3과 비교해석하였다. HERALL과 ARALL은 균열진전을 저지하는 아라미드 섬유로 인해 뛰어난 피로균열성장특성 및 피로저항성을 보여주었다. 아라미드 섬유의 균열브리드징으로 인한 $K_{max}$의 감소량과 Al 2024-T3의 균열닫힘으로 인한 $K_{max}$의 증가량을 구할 수 있는 응력-COD법을 사용하여 실제로 균열성장에 영향을 준 유효응력확대계수범위를 측정하였다. 균열선단으로부터 균열을 가공하면서 COD 변화량을 측정하여 균열브리징 영역을 구하였다.

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섬유강화 복합재의 동적 취성 파괴현상 규명을 위한 비국부 페리다이나믹스 해석법 개발: 비대칭 하중 연구 (Nonlocal Peridynamic Models for Dynamic Brittle Fracture in Fiber-Reinforced Composites: Study on Asymmetrically Loading State)

  • 하윤도;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권4호
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    • pp.279-285
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    • 2012
  • 본 논문에서는 섬유강화 복합재에 대해 균질화법과 접목된 페리다이나믹 전산해석 방법론을 제시하였다. 복합재료에 대해 제시된 해석모델로 동적 취성 파괴 및 손상해석을 수행하였다. Coker 등(2001)에서 제시된 비대칭 하중 하의 섬유강화 복합재의 동적 파괴 실험결과와 비교하여 페리다이나믹 비국부 해석모델이 다양한 동적 파괴특성 및 극초음속으로 균열이 진전되는 것을 잘 모사할 수 있음을 검증하였다. 또한 대칭 하중조건에 대한 해석결과와 비교하여 비대칭 하중이 더 높은 균열전파 속도를 유발하는 것을 확인하였다. 수치해석 결과들이 실험 결과들에 부합함을 또한 확인하였다.

조선해양 파이프 단열재 커버 적용을 위한 내화/난연 성능을 갖는 친환경 바잘트섬유 강화 퓨란계 복합재료 개발 연구 (Development of Eco-friendly Basalt Fiber-reinforced Furan-based Composite Material with Improved Fire and Flame Retardants for Shipbuilding and Offshore Pipe Insulation Cover)

  • 권동준;서형석
    • Composites Research
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    • 제34권1호
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    • pp.57-62
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    • 2021
  • 조선해양산업에서 친환경 선박 및 경량화 기자재에 관한 관심이 높아짐에 따라 파이프 등의 기자재에 복합재료를 적용하고 있다. 본 연구에서는 친환경 및 내열/난연 성능을 요구하는 파이프 단열재 커버에 적용하기 위해 친환경 소재인 바잘트 섬유강화 퓨란복합재료(BFC, basalt fiber reinforced furan composite)를 제조하였다. BFC 소재의 낮은 물성을 강화시키기 위해 후경화 조건의 최적화 연구를 수행하였고, BFC 소재의 기계적강도, 내열/난연 특성 강화, 친화경 특성에 대한 실험과 평가를 진행하였다. 최종적으로 연구 결과 조선해양기자재인 파이프 단열재 커버에 BFC 소재의 적용이 가능함을 확인하였다.

문화재 재난관리의 필요성과 발전방향 - 숭례문 화재사고사례를 중심으로 - (Improvement of cultural heritage disaster management - The Case of Sungnyemun's Collapse in Fire -)

  • 한범덕
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.189-197
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    • 2008
  • 본 연구는 숭례문 화재사고의 분석을 통해 문화재 재난관리의 필요성을 역설하고 향후 문화재 재난관리의 발전을 위한 방안을 모색해 보고자 하였다. 연구 목적의 달성을 위하여 문화재 재난관리에 관한 기존 논문, 서적 등을 중심으로 문헌분석을 실시하였고, 아울러 숭례문 화재사고 사례분석을 통하여 문화재 재난관리의 문제점과 향후 발전방향을 제시하였다. 한마디로, 이번 숭례문 화재는 목조문화재에 대한 방재활동의 어려움을 보여준 사례였다. 따라서 향후 문화재 재난관리의 필요성을 적극적으로 인식하고, 대책마련을 하여야 할 것이다. 이를 위해 우선, 문화재 재난관리의 사전 예방체계 강화가 필수적일 것이다. 둘째, 문화재별 특성을 고려한 초기 재난대응이 이루어져야 할 것이다. 셋째, 문화재 재난관리의 경우 문화재청과 소방방재청 및 관할 자치단체가 협력적 관계 유지가 중요할 것이다. 마지막으로, 관계법령을 정비하여 문화재 소방시설 기준을 강화하고 문화재 방화 등 훼손범죄에 대한 가중처벌 근거를 마련하는 등 제도적 기반을 강화하는 것이 필수적일 것이다.

유리섬유 / 탄소섬유 강화 비대칭 하이브리드 복합재료의 스프링 백 (Spring-back in GFR / CFR Unsymmetric Hybrid Composite Materials)

  • 정우균;안성훈;원명식
    • Composites Research
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    • 제18권6호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 섬유강화 복합재료는 우수한 기계적, 전자기적 물성 등으로 다양한 분야에서 응용되고 있다. 열경화성 복합재는 제작공정에서의 성형온도와 제품의 운용온도인 상온간의 온도차이로 형상의 변형(스프링 백)이 발생하게 된다. 이러한 스프링 백은 하이브리드 구조의 정밀한 형상 제작을 위해서 반드시 보정되어야할 부분이다. 본 연구에서는 유리섬유/에폭시 복합재와 카본섬유/에폭시 복합재로 구성된 비대칭 하이브리드 복합재를 경화사이클, 적층두께, 적층방법 등 다양한 조건을 적용하여 제작하고 3차원 좌표측정기를 이용하여 스프링 백을 측정하였다. 또한 고전 적층판 이론(CLT)과 유한요소해석(ANSYS)으로 스프링백을 예측하고 실험결과와 비교하였다. 고전 적층판 이론과 유한요소해석으로 예측된 스프링 백은 실험 결과와 잘 일치하였으며, 성형온도가 낮을수록 스프링 백이 감소되는 경향을 보임을 확인하였으나 근원적으로 스프링 백이 제거되지는 않았다.

입자 강화 금속기지 복합재의 연속체 강도해석을 위한 전위 펀칭 이론의 전산적 평가 (Numerical Assessment of Dislocation-Punching Theories for Continuum Structural Analysis of Particle-Reinforced Metal Matrix Composites)

  • 서영성;김용배
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권3호
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    • pp.273-279
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    • 2011
  • 입자 강화 복합재료는 입자의 크기가 감소할수록 그 항복강도가 증가하므로, 입자의 크기에 대한 길이 스케일을 보인다. 항복강도에 대한 이러한 길이 스케일은 복합재가 압밀된 후 냉각될 때 기지재와 입자간 열팽창계수의 상이함에 의하여 입자 주위 기지재에 펀칭되는 기하적 필수 전위가 주된 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 입자 강화 복합재의 연속체 강도해석 모델링에 사용할 수 있는 두 가지 전위 펀칭이론들에 대하여 전산적으로 검토하였다. 즉, 입자 주위에 펀치되는 전위 영역의 크기를 계산하는 대표적인 두 가지 이론들인 Shibata 등 및 Dunand and Mortensen 이론으로부터 전위 펀치 영역의 크기를 계산하고, 이를 유한요소해석에 적용하여 복합재의 항복 강도를 예측하였으며 실험값과 정성적으로 비교하였다. 본 연구에서 입자가 매우 작은 경우, 즉, 입자의 크기가 2.m이하인 경우에 두 이론 간에 극명한 차이를 보여주었으며, Shibata 등의 정식이 정성적으로 실험값에 더 근사한 것을 확인하였다.

목판 문화재 보존처리를 위한 강화처리제 연구 (Experimental Study for Consolidating Materials for Conservation Treatment of Woodblock)

  • 조상윤;박정혜;김수철
    • 보존과학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.166-179
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    • 2022
  • 본 연구에서는 목판 문화재의 보존처리를 위해 열화된 소나무를 이용하여 시험편을 제작하고 Dammar, Beeswax, Paraloid B-72, 아교, H.P.C 처리제 적용에 따른 시험편의 중량변화와 수축률, 색 변화, 침투확산 특성을 관찰하였다. 그 결과 목재 본래의 색을 유지하며 재질 강화에 효과적인 처리제로 Dammar이 가장 적합한 것으로 확인되었다. 위 결과를 토대로 목판 문화재와 손상 상태가 유사하며 목판 문화재의 주요수종과 유사한 열화된 산공재 수종을 이용하여 시험편을 제작하고 Dammar의 적용농도 및 처리 방법을 알아보고자 Dammar 농도별(2%, 5%) 도포와 Dammar 농도별(10%, 15%) 함침을 진행하였으며 중량변화, 침투확산 특성 등을 관찰하였다. 그 결과 목재 본연의 색을 유지하면서 재질 강화에 효과적인 방법으로 Dammar 2% 도포가 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서, 충해 및 열화가 심한 목판 문화재의 강화처리에는 Dammar 2% 도포가 가장 적합한 것으로 판단된다.

섬유강화 플라스틱 복합재의 성형공정에 관한 연구(일방향 섬유강화 복합재의 점도측정 및 유동해석) (A Study on Molding Process Fiber Reinforced Plastic Composites (Flow analysis Measurement of viscosity of Unidirectional Fiber Reinforced Plastic Composites))

  • 조선형;안종윤;이국웅;윤성운
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.103-114
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    • 2001
  • During a compression molding process of Unidirectional Fiber Reinforced Plastic Composites, control of filling patterns in mold and distribution of fiber is needed to predict the effects of molding parameters on the flow characteristics. To obtain an excellent product and decide optimum molding conditions, it is important to know the relationship between molding conditions and viscosity. In this study, the anisotropic viscosity of the Unidirectional Fiber Reinforced Plastic Composites is measured by using the parallel plastometer. The model for flow state has been simulated by using the viscosity. The composites is treated as an incompressible New-tonian fluid. The effects of longitudinal/transverse viscosity ration A and slip parameter $\alpha$ on buldging phenomenon and mold filling patterns, are also discussed.

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