• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제43권1호
• /
• pp.86-95
• /
• 2015

본 연구는 기존에 제조되었던 교호집성재의 휨강도의 단점을 보완하고 새로운 특성을 가진 교호 집성재 즉, 합판을 코어로 이용한 집성재가 가진 기계적강도의 효과를 알아보기 위해 수행되었다. 집성재와 합판의 구성 방법, 적층 방향에 따라 그 값을 비교하였으며, 그에 따른 휨강도와 탄성계수를 측정하여 분석한 결과, 중심부를 집성판과 합판을 혼합하여 구성한 합판 코어 집성재의 휨강도(MOR) 값이 59.6% 강도가 향상되어 교호집성재구조 대조군보다는 우수하고, 집성재구조 대조군과는 유사한 강도를 나타냈다. 휨탄성계수(MOE)는 합판 코어 집성재의 구조 및 적층 방향성에 상관없이 모두 집성재구조 대조군과 유사한 MOE 값을 나타냈다. 치수 안정성 실험에서는 합판을 코어에 사용한 합판코어 집성재가 합판 사용으로 인하여, 수축 팽창률 모두 집성재와 교호집성재구조 대조군에 비해서 더 안정적인 것으로 나타났다.

• 항공우주산업기술동향
• /
• 제7권1호
• /
• pp.128-140
• /
• 2009

본 논문에서는 FAR Part 23에 따른 복합재 소형항공기 구조 인증시 복합재료의 인증활동에서 발생할 수 있는 기술적 문제점 또는 고려사항을 검토하고, 이에 대한 인증 신청자가 수행해야 할 것으로 예상되는 사항을 검토하였다. 본 논문은 복합재 인증시 발생하는 기술적 문제에 초점을 맞추어 규정과의 관계 및 인증 경험에 관련한 기술 적 문제를 설명하였다. 복합재 인증활동에 대한 개괄적 내용과 복합재 항공기 구조물의 인증에 유용한 지침과 참고자료를 제시하고 있다. 본 논문에 소개된 일반적인 인증에 관련한 내용은 모든 복합재료 구조에 대해 적용되어지지 않을 수 있으며, 비행 안전에 치명적이지 않는 2차 구조에 대해서는 적용되어지지 않을 수 있다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제38권7호
• /
• pp.727-736
• /
• 2010

과학기술위성 3호는 국내 최초의 전구조 복합재 위성이다. 이전에 개발된 위성은 대부분 태양전지판 등 부분적인 복합재 구조로 된 것도 있으나 전 구조 복합재 위성은 개발된 적이 없었다. 본 연구는 소형 복합재 위성의 버스 구조체 개발을 위한 복합재 응용 설계 및 제작 기술의 적용과 그 활용에 중점을 두고 있다. 특히 과학기술위성 3호의 버스구조체는 이전에 개발된 위성의 구조체 와는 전혀 다른 형태로 개발되었다.

• Composites Research
• /
• 제23권5호
• /
• pp.15-21
• /
• 2010

본 연구에서는 손상된 복합재 구조의 유지 보수 방안에 대한 연구를 수행하였다. 복합재료 구조의 손상 수리 방안을 제시하고 수리 절차를 카본/에폭시 적층판 복합재 구조에 적용하여 시편 시험 및 수치 해석을 통해 분석하였다. 손상은 중량 낙하식 충격 시험기를 활용하여 복합재 구조 시편에 충격 손상으로 모사하였다. 손상된 복합재 적층판 구조는 충격 손상 부위 제거 후 외부 패치 수리 기법을 적용하여 수리하였다. 충격 손상 후 유지 보수된 시편과 손상이 없는 시편의 압축 강도를 실험적 및 해석적으로 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 유지 보수된 시편의 강도 회복 능력을 고찰하였다.

• Composites Research
• /
• 제17권1호
• /
• pp.18-28
• /
• 2004

섬유강화 적층 복합재 차체 구조물의 강도를 평가하기 위해 전체 적층판 접근방법의 적용을 제시하였다. 180km/h급의 한국형 틸팅열차의 하이브리드 복합재 자체 기본설계를 검증하기 위해서 구조해석을 수행하였으며 또한 복합재 적층판의 강도를 구하기 위해 기계적 물성시험을 수행하였다. 결과적으로, 한국형 틸팅열차의 복합재 자체 구조물에서 발생하는 응력값들은 모두 파손영역의 안전한 범위 내에 존재하였으며 전체 적층판 접근방법은 초기 기본석계 단계에서 하이브리드 복합재 자체 구조물의 파손을 예측하는데 매우 유용함을 증명하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
• /
• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
• /
• pp.57.1-57.1
• /
• 2011

본 논문에서는 소음을 저감하고 구조적 안전도를 향상시키기 위하여 10kW급 소형 복합재 풍력터빈 블레이드를 해석, 설계하였다. 풍력터빈 블레이드 설계의 기본 사항에 맞추어 블레이드의 스팬 길이는 약 4m, 중량은 30kg 내외가 되도록 설정하였다. 풍력발전기용 블레이드는 경량화가 중요하므로 유리섬유복합재 (glass fiber reinforce pastics), 탄소섬유복합재 (carbon fiber reinforced plastics)가 사용되었다. 본 설계에서는 Carbon prepreg (WSN3KY), Carbon UD(UIN150c), E-glass 등을 사용하였다. 상용 유한요소 프로그램인 NASTRAN을 이용해 Carbon prepreg (WSN3KY), Carbon UD (UIN150c)의 탄소섬유복합재만으로 구성된 블레이드 구조해석을 수행한 결과 중량 조건 및 강도의 안전도는 충족되었으나, 높은 가격을 감안하여 E-glass와 조합하여 블레이드를 재설계할 예정이다. 이번 설계는 소형 풍력발전용 블레이드 설계이므로 좌굴은 고려하지 않았으며, 향후 필요에 따라서 좌굴 및 피로해석도 수행하여 검증할 예정이다. 그리고 블레이드가 복합재로 구성되면 감쇠력이 감소할 가능성이 있다. 탄소섬유복합재로만 구성된 블레이드 구조해석에서도 최대 40cm의 변형이 예측되었으며, 감쇠값 저하 문제도 고려하여야 될 것 같아 BEMT (Blade Element Momentum Theory) 공력모델을 이용해 구조-유체 연성 결합 해석을 수행할 계획이다.

• Composites Research
• /
• 제17권3호
• /
• pp.15-22
• /
• 2004

위성 발사체의 추진 기관에 의한 음향 하중은 이륙 시 작용하는 주요한 동적 하중 중 하나로서, 이에 의한 위성이나 탑재물의 파손이 보고되고 있다. 위성이나 탑재물에 작용하는 음향 하중의 강토를 저감하기 위해서는 노즈 페어링의 구조 설계 시 차음 성능을 고려한 설계가 필요하다. 특히 복합재 구조의 경우 금속재 구조에 비해 비강성이 커서 음향 하중의 차음 측면에서는 불리하다. 본 논문에서는 위성 발사체의 노즈 페어링용 복합재 평판의 차음 특성을 살펴보았다. 노즈 페어링 구조로 사용 가능한 4종의 복합재 구조에 대하여 무한판 이론 및 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용하여 차음 성능을 평가하였다. 해석 결과를 토대로 두 종류의 복합재 평판을 제작하여 이에 대한 차음 성능을 측정하고 예측치와 비교를 수행하였다. 이를 바탕으로 무게 대비 차음 성능이 우수한 노즈 페어링용 복합재 구조를 선정할 수 있었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
• /
• 제39권6호
• /
• pp.521-530
• /
• 2011

구조용 집성재의 시장 수요가 확대되고 다양화되면서 교량이나 파고라와 같이 외기에 노출되는 조건에서 사용하기 위한 고 내구성 구조용 집성재에 대한 시장 요구가 증가할 것으로 예견된다. 따라서 본 연구는 국산 침엽수재로 제조되는 구조용 집성재에 적합한 방부처리 기술 및 기준을 개발하기 위한 목적으로 진행되었다. 본 연구에서는 방부처리된 국산 리기다소나무 제재목을 이용하여 구조용 집성재를 제조하고 제조 단계별 생산수율과 KS 품질기준 충족여부를 평가하였다. 방부집성재의 제조수율은 일반 집성재와 큰 차이를 나타내지 않았으며, 목재자원의 효율적인 활용을 위해서는 집성재 제조수율 향상방안과 함께 부산물에 대한 효율적 활용방안도 함께 검토되어야 한다. 리기다소나무 방부처리재의 경우 불균일한 방부약제 흡수량으로 인하여 구조용 집성재 제조용으로 적합하지 않은 것으로 확인되었으며, 집성재 제조 후에 유용성 방부제를 처리하는 방안에 대한 추가적인 검토가 요구되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1999년도 제12회 학술강연회논문집
• /
• pp.28-28
• /
• 1999

본 연구는 이전 연구에서 500KW급 중형 수평축 발전기를 설계하였던 경험을 토대로 750KW급 대형 수평축 풍력발전용 복합재 회전날개를 개발하기 위해 수행되었다. 회전날개의 대형화에 따른 구조강도 확보 및 경량화 문제를 해결하기 위해 날개의 단면구조를 변경하였고, 주 하중을 받는 스파부분을 보강하였으며, 취급이 어렵고 가격이 비싼 노맥스 허니컴 대신에 폼을 사용한 샌드위치 구조를 적용하였다. 또한 경량화를 위해 금속재 플렌지형 허브부분 접합방식을 삽입볼트 접합방식으로 구조 설계를 변경하였다. 이러한 복합재 회전날개의 구조적 안정성을 확인하기 위해 상용 유한요소 해석 코드인 NISA II를 사용하였으며, 선형정적해석, 고유진동수해석, 국부 좌굴해석 등을 수행하여, 무게의 증가는 최대한 억제하면서 대형화에 따른 구조강도의 확보가 이루어졌음을 확인하였고, 피로수명해석을 통하여 20년 이상의 요구 수명을 만족함을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제25권4호
• /
• pp.105-109
• /
• 2012

최근 국내에서 미국과 상호항공안전협정 체결을 위한 소형 항공기가 연구 개발 중이다. 연구 대상 항공기는 경량화 하여 연료 절감을 위해 전기체 복합재료가 적용되었다. 그러나 복합재 구조는 외부의 충격 손상에 취약한 구조이다. 따라서 항공기 구조물은 충격 손상에 대한 압축 파손 강도를 고려하여 손상 허용 설계가 반드시 수행되어야 한다. 이는 복합재 구조 항공기 인증에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 항공기 복합재 구조에 적용된 두꺼운 적층판에 대한 손상 허용 연구를 수행하였다. 두꺼운 적층판의 세 가지 형태인 손상이 없는 시편, 구멍 손상 및 충격 손상이 적용된 시편의 압축 하중 하에서 손상 허용 기준이 평가되었다.