• 제목/요약/키워드: 격자강화 구조체

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위성용 사각형 격자강화 구조의 다기능 구조체 개념설계 (Conceptual Design of Multi-Functional Structure using Rectangular Grid-Stiffened Structure for Satellite)

  • 서현석;장태성;이주훈;김원석;현범석;임재혁;황도순;이상곤;조희근;한은수;김임수;심은섭
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.526-534
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    • 2011
  • 위성의 부피 및 무게 절감을 위하여, 전자, 열제어 및 구조를 하나의 시스템으로 일체화 시키는 다기능 구조체가 개발되어 적용되어 왔으며, 다기능 구조체는 전자장비 중 무게가 많이 나가는 섀시/프레임들, 케이블들 및 커넥터들을 제거 할 수 있다. 이런 기존의 다기능 구조체의 주요 사항은 전기·전자의 섀시/프레임들을 개발 비용 및 시간이 많이 요구 되는 MCMs (Multi-Chip Modules)로 대체 하는 것이다. 본 논문은 위성의 부피 및 무게를 효율적으로 절감할 수 있는 새로운 다기능 구조체의 개념을 보여준다. 구조는 열제어 및 우주방사차폐 기능을 포함한 사각형 격자강화 구조체로 설계 및 제작된다. 사각형 격자강화 구조체는 등방격자구조체의 수정형으로 일반적인 인쇄회로기판을 섀시/프레임 없이 내장할 수 있는 충분한 공간을 제공한다.

격자-강화된 다기능 복합재 구조체의 방사차폐에 관한 연구 (A Study on Radiation Shielding for Grid-stiffened Multi-Functional Composite Structures)

  • 장태성;이주훈;서현석;현범석;김택영;서정기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권8호
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    • pp.629-639
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    • 2014
  • 강성이 우수하고, 경량으로 제작이 가능한 격자강화 복합재 구조체를 다기능 구조체의 기층구조로 적용함으로써, 전기전자회로를 용이하게 내장할 수 있으며 방사차폐 특성을 갖춘 다기능 구조체에 대한 설계 및 제작을 수행하였다. 피치계열 탄소섬유 복합재료의 적용을 통해 열전달특성을 향상시키고, 전자회로의 하우징 구조물이 없어도 우주방사환경에 충분한 내구성을 갖도록 경량 국부 강화 방사차폐 방법을 제안하고, 양성자 조사시험을 통하여 선택적 방사차폐의 효과를 검증하였다.

섬유강화 복합재료를 이용한 반원통형 전자파 흡수구조의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Semi-cylindrical Radar Absorbing Structure using Fiber-reinforced Composites)

  • 장홍규;신재환;김천곤;신상훈;김진봉
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • 스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다.

이산화 기법을 이용한 링프레임 복합재의 기계적 물성 예측 (A prediction of Ring Frame Composite Properties Using Discretization Method)

  • 전용운;김용하;김평화;김휘엽;박정선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.939-941
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    • 2017
  • 항공우주 구조물은 경량화를 위하여 복합재의 사용이 증가하고 있다. 이러한 구조물 중 추진기관에 해당하는 발사체 동체의 링 프레임 및 부품은 구조적 파손에 덜 취약한 섬유 강화 복합재를 주로 사용한다. 섬유 강화 복합재의 사용이 증가함에 따라 강성 및 강도의 효율적인 설계 방법에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 섬유 강화 복합재 중 2차원 3축 브레이딩 복합재의 단위 체적 형상(Repeating Unit Cell, RUC)에 따른 기계적 강도를 예측하였다. 강도 예측 기법으로 섬유다발의 이산화 기법를 통한 섬유조각(Yarn Slice) 정의, 증분 접근법, 강성저하 모델 등을 사용하였다. 마지막으로 예측된 강도와 시험결과를 비교하여 본 논문에서 정의한 예측 기법의 정확도를 검증하였다.

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전자 주게가 첨가된 완화형 강유전체 $Pb({Mg_{1/3}}{Nb_{2/3})}O_2$의 B자리 양이온 질서배열구조 (B-site Cationic Ordering Structures of Donor-Doped Relaxor Ferroelectric $Pb({Mg_{1/3}}{Nb_{2/3})}O_3$)

  • 차석배;김병국;제해준
    • 한국재료학회지
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    • 제10권7호
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    • pp.478-481
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    • 2000
  • $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$$Pb_{2+}$ 자리에 치환되어 전자주게 역할을 하는 $La^3,\; Pr^{3+,4+},\; Nd^{3+},\; Sm^{3+}$ 등이 10mol% 첨가된 단일상의 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 소결체를 합성하여 이들의 B자리 양이온 질서배열구조를 XRD와 TEM을 이용하여 분석하였다. 전자 주게가 첨가되지 않았을 때에는 XRD패턴에서 공간군 Pm3m에 해당하는 기본 회절선(fundamental reflection) 만 검출되었으나 전자 주게가 첨가된 경우에는 $Mg_{2+}$$Nb_{5+}$의 1:1 질서배열로 인하여 단위포의 체적이 8배가 되어(h/2 k/2 l/2)(h,k,l 모두 홀수) 조격자 회절선(superlattice reflection)이 검출되었다. TEM 제한시야회절패턴(selected area diffraction pattern)에서는 전자 주게의 첨가 여부에 관계없이 초격자 회절점이 검출되었으나 전자 주게가 첨가된 경우에 기본 회절점에 대한 초격자 반사점의 상대적인 강도가 현저히 증가하였다. TEM 암시양상(dark field image)에서는 전자 주게가 첨가되었을 때에만 반상경계(antiphase boundary)가 관찰되었다. 이로부터 전자 주게인 $La^3,\; Pr^{3+,4+},\; Nd^{3+},\; Sm^{3+}$등이 $Pb_{2+}$를 치환함에 따라 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$의 B자리 양이온 1:1 질서배열이 강화됨을 실험적으로 증명하였다. 얻어진 결과는 전하보상기구에 근거하여 해석하였다.

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TiZrN 코팅의 레이저 침탄에서 탄소 포텐셜에 따른 침입 거동 (Penetration behavior by carbon potential in laser-carburized TiZrN coatings)

  • 이병현;김태우;홍은표;김성훈;이희수
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.282-286
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    • 2021
  • Laser-carburized TiZrN 코팅의 침탄 공정에서 탄소 페이스트 두께에 따른 탄소의 침투 깊이 및 압축잔류응력 변화를 탄소 포텐셜 측면으로 비교·고찰하였다. 스크린 프린팅과 스핀 코팅 방법을 이용하여 각각 1.1 mm와 0.4 mm의 두께로 탄소 페이스트를 도포하고, 동일한 레이저 조사 조건에서 레이저 침탄을 실시하였다. 탄소 페이스트가 두꺼워질수록 침탄된 TiZrN 시료의 회절 패턴이 더 저각으로 이동하였으며, 고용체 강화 및 격자 왜곡의 심화를 나타내었다. TEM을 이용한 미세구조 분석에서도 두꺼운 페이스트로부터 침탄된 TiZrN 내 결정질 결함이 증가하고 높은 탄소 농도를 보였으며, 이는 페이스트 두께가 두꺼워질수록 탄소 포텐셜도 높아짐을 의미하였다. XPS depth profile 분석에서도 두꺼운 페이스트를 통해 침탄된 TiZrN 시료에서 높은 탄소 농도 및 탄화물 형성을 보이면서, 탄소 페이스트 두께 조절에 의해 침탄에서 표면 탄소농도와 탄소 포텐셜 증가가 일어남을 나타내었다. 아울러, 탄소 농도의 증가는 표면의 압축잔류응력 증가(3.67 GPa에서 4.58 GPa로)에 기여하였음을 확인하였다.