• 한국재료학회지
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• 제4권2호
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• pp.194-205
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• 1994

본 연구에서는 원료 석탄 핏치와 흑연화성이 우수한 THF 가용성분만을 추출한 핏치 결합재에 8H/Satin woven fabric 프리프레그 및 고탄성 및 고강도계 연속 탄소섬유 등을 보강하여 가압열성형법으로 green body 를 제조한 다음 탄화, 함침, 재탄화 및 흑연화 공정을 거쳐 열적 미 기계적물성이 우수한 CFRC를 제조하였으며, 주사전자현미경, 편광현미경, X선회절분석,열중량분석, 굴곡강도, 굴곡탄성률, 충간전단강도 등을 시험하였다. THFSP결합재를 $2300^{\circ}C$까지 열처리 한 다음 X선회절분석을 한 결과, 결정성이 가장 우수하여 (002) 면에서 $C_0$/2인 값이 3.380$\AA$였으며, 2$\theta$값도 $26.276^{\circ}$로 천연흑연의 Bragg angle에 거의 접근하였으며 공기산화 반응특성을 시험하기 위하여 등온 열중량분석을 한 결과 $2300^{\circ}C$까지 흑연화 한 THFSP결합재가 산화에 대하여 가장 우수한 저항성을 나타내었다. 섬유용적률이 증가됨에 따라 65~70%까지는 기계적 물성이 중가하는 경향을 보였지만 그이상 섬유가 보강된 CFRC는 결합재의 부족으로 인하여 오히려 기계적 물성이 감소하였다. 또한 굴곡강도 시험후 주사전자현미경으로 파괴 단면을 관찰한 결과 THFSP결합재가 흑연화성이 우수하여 파괴시 결합재가 외력에 대한 흡수가 양호하여 보강재의 파괴를 억제했기 때문에 기계적 물성도 우수하게 나타났다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.230-234
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• 2013

본 연구에서는 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료를 직접함침방법을 이용하여 제조하였고, 이의 기계적 열적 물성이 고찰되었다. 프리프레그의 물성은 기존의 알려진 폴리유산의 물성과 사출 성형으로 제조된 유리섬유 강화 폴리유산 복합소재와 비교 평가되었으며, 섬유체적분율 27.7% 를 갖는 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료의 인장응력, 굽힘응력, 굴곡탄성율은 각각 331.1 MPa, 528.6 MPa, 24.0 GPa의 향상된 값을 보였다. 또한 향상된 열변형 온도와 결정화도가 확인되었다. 생산속도에 따른 함침도가 고찰되었고, 그 결과 본 연구에 사용된 공정조건에서는 분당 5 m의 섬유당김속도에서 함침도 90% 이상의 연속 유리섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제조가능하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권2호
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• pp.147-153
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• 2013

최근 가압경수로형 원전의 가압기 노즐과 안전단 사이의 이종용접부에서 일차수응력부식균열에 대한 건전성 확보가 중요한 관심사항으로 대두되고 있다. 가압기 노즐은 SA508 Gr.3 저합금강이며 안전단은 F316L 스테인리스강으로, 이들 두 재료 사이에 용접재로는 Alloy 82/182가 사용되었다. 재료 결함에 대한 건전성 평가를 위해서는 재료의 기계적 물성치, 특히 인장물성과 파괴물성이 확보되어야 한다. 그러나, 일반적인 재료 규격과 시험성적서에서는 상온의 인장물성이 제공되지만 고온의 인장물성과 파괴인성이 제공되지 않는다. 따라서, 본 논문에서는 상온과 원전 운전온도에서 SA508 Gr.3과 F316L 스테인리스강에 대한 인장시험과 J-R 파괴인성시험을 수행하고 그 결과를 수록하였다.

• Composites Research
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• 제20권4호
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• pp.1-8
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• 2007

본 연구에서는 에폭시 수지조합에 따른 탄소섬유강화 복합재 프리프레그 제작 및 극저온 인장시험을 통해 극저온에서 우수한 기계적 물성을 갖는 복합재 수지조합을 제시하였다. 환경챔버를 이용하여 상온으로부터 $-150^{\circ}C$ 까지 6회의 열-하중 사이클을 수행한 일방향 복합재 시편에 대하여 $-150^{\circ}C$에서 복합재의 인장강도와 강성을 측정하였다. 또한, $-150^{\circ}C$에서 복합재의 섬유수직방향 인장물성 및 면내 전단물성과 같은 모재 지배적인 물성 측정을 통해 수지조성변화가 섬유와 모재의 계면에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, bisphenol-A 형의 에폭시와 CTBN 고무 변성 형 필러를 비교적 다량으로 함유한 수지조성을 갖는 복합재 시편이 극저온에서 우수한 기계적 물성을 보임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권9호
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• pp.663-670
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• 2020

2.5D C/SiC를 적용한 구조물의 거동 특성을 유한요소해석으로 근사하기 위해 기계적 물성 특성화와 모델링 기법에 관한 연구를 수행하였다. 2.5D C/SiC 소재의 거동 특성을 분석하기 위해 인장시험을 수행하였고 수학적 균질화 기법과 수정된 혼합 법칙을 적용하여 2.5D C/SiC를 구성하는 섬유와 기지의 탄성 물성을 정의하였다. 탄소성 거동을 나타내는 기지는 소성 영역의 거동을 bilinear 함수로 근사하고 시험과 해석의 오차를 최소화하여 등가 항복 강도와 등가 소성 강성을 계산하였다. 그리고 2.5D C/SiC의 RVE를 정의하고 수정된 혼합 법칙을 적용하여 유효강성행렬을 계산하는 과정을 ABAQUS의 User-defined subroutine을 통해 구성하였다. 제안된 과정을 바탕으로 정의된 섬유와 기지의 기계적 물성을 적용하여 유한요소해석을 수행한 결과는 시험의 거동을 잘 근사하고 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.175-180
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• 2017

탄소섬유 강화 복합재료는 가볍고, 우수한 물성을 가지고 있기 때문에 그 수요는 급격하게 증가되고 있다. 그에 따라, 탄소섬유 강화 복합재료의 기지로 재활용이 가능한 열가소성 수지를 사용한 복합재료 연구를 많이 진행하고 있다. 본 연구에서는 재활용 PET를 이용하여 재활용 복합재료에 대한 활용성 평가를 하였다. PET는 음료수 병으로 활용되는 폐기물을 수집하여 PET 필름을 제조하는 과정을 거쳤으며, PET 필름을 제조하기 위한 성형 온도와 시간의 차이에 따른 기계적 물성을 비교하여 최적의 성형온도와 시간을 분석하였다. 이를 바탕으로 재활용 PET 필름과 탄소섬유 매트를 이용하여 CF/PET 복합재료를 최적으로 성형하기 위한 변수를 관찰하였다. 성형 조건에 따른 기계적 물성을 굴곡시험으로 확인하였고, PET 필름이 탄소섬유 매트 내에 함침 되는 정도를 단면 사진으로, 그리고 계면 성질을 층간전단강도로 평가하였다. 궁극적으로 최적의 기계적 물성을 가지는 CF/PET 복합재료를 성형하기 위한 성형 조건이 $270^{\circ}C$와 5분임을 확인했다.

• 자원리싸이클링
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• 제16권4호
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• pp.17-26
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• 2007

재활용한 폴리프로필렌(재활용 COPP, 이하 COPP)에 무기계 폐기물인 패각을 도입하여 함량 변화에 따른 기계적 물성 및 난연성을 조사하였다. 상기 복합소재의 기계적 물성 향상을 위하여 상용화제(Polytail H)를 첨가하였고, 난연성 향상을 위하여 다양한 종류의 난연제($Al_2O_3$, DBDPO, $Sb_2O_3$)를 첨가하여 이에 따른 기계적 물성 및 난연성을 종합적으로 평가하였다. 측정 결과 재활용 COPP에 패각만 혼합하는 것보다는 추가적으로 상용화제를 혼합하는 것이 매트릭스인 폴리프로필렌과 패각과의 계면 결합력이 증대되어 패각만을 혼합하였을 때 보다 물성저하가 감소하였고, 충격강도의 경우는 100 wt% 재활용 폴리프로필렌(COPP)과 유사한 값을 나타내었다. 한편, 난연제 첨가에 따른 기계적 물성의 저하는 관찰되지 않았다. 제조된 재활용 COPP 복합소재의 UL-94규격에 의한 난연 테스트 결과 패각만을 혼합한 경우 패각 40 wt% 함유된 경우가 pure COPP보다 불이 붙을 때까지 걸리는 시간과 타는 시간이 지연됨을 확인할 수 있었지만, 난연 효과는 나타나지 않았다. 그러나, 패각을 난연제와 함께 복합화하여 제조한 소재에서는 뚜렷한 난연 효과를 관찰할 수 있었으며, 난연 효과는 $Sb_2O_3>Al_2O_3>DBDPO$의 순으로 효과가 있음을 확인하였다. UL-94 V-0 등급은 $Al_2O_3$를 첨가한 그레이드 중 상용화제를 넣은 그레이드와 패각 40 wt%가 함유된 그레이드에서, 그리고 $Sb_2O_3$를 난연제로 사용한 모든 그레이드에서 관찰되었다.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.42-46
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• 2022

탄소섬유 복합재를 제작하였을 때, 함께 적층되는 유리섬유 부직포 개수 및 적층 순서에 따른 기공률과 기계적 물성 간의 상관관계를 확인하였다. 탄소섬유 복합재는 고 투과성 물질인 유리섬유 부직포를 함께 적층 하여 진공 수지 이송 성형 법(vacuum assisted resin transfer molding, VARTM)을 통해 제작하였다. 기공률은 시편의 단면을 광학현미경으로 촬영 후 MATLAB의 기공률 계산 코드를 통해 측정하였고, 기계적 물성은 인장시험을 통해 인장 강도 및 인장 강성, 굽힘 강도, 굽힘 강성을 측정하였다. 또한, 기공률과 기계적 물성 간의 상관관계를 확인하기 위해 두 변수간 피어슨 상관계수를 계산하였다. 결과적으로 유리섬유 부직포의 개수가 증가할수록, 적층 시 중심에서 멀어질수록 기공률이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 인장 강도 및 인장 강성은 기공률과 약한 양의 상관관계를 보였다. 또한, 인장 강도 및 강성에 기공률만이 미치는 영향을 확인하기 위해 고전 적층 판 이론으로 계산한 기계적 물성과 실험값을 비교하였으며, 인장 강도의 차이는 기공률에 강한 양의 상관관계를 인장 강성은 약한 양의 상관관계를 보였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제7권3호
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• pp.213-218
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• 1994

본 연구는 식품의 물성을 측정하기 위한 한 가지 방법으로 50 변위를 아주 정밀하게 직선적으로 측정이 가능한 linear proximity sensor(선형 근접 센서)를 활용하여 식빵의 굳기를 측정하였다 선형 근접 센서를 장착한 기구로 몇 가지 응력(0.376, 0.543, 0.769 kPa) 하에서 식빵의 온도와 수분 함량에 따른 변형을 컴퓨터 자동 자료 수집 장치를 통하여 on-line 상태로 매초마다 자료를 수집하여 컴퓨터 자료 분석 program으로 그래프를 얻었다. 식빵에 적용한 응력과 strain의 비율은 응력이 클수록 그 값이 커지는 비 선형 점 탄성체의 성질을 보였다. 이 측정 기구는 좁은 온도범위와 작은 수분함량의 차이에 따른 식빵의 굳기의 정도에 현저한 차이가 있음을 관찰할 수 있었다. 선형 근접 센서를 활용한 이 기구는 간단하면서도 정밀하게 동적으로 식품의 물성을 측정할 수 있었고, 높은 반복성을 나타내었다. 또한 수집된 자료는 점 탄성체의 특성을 설명하는 기계적인 모형으로 나타낼 수 있었다. Inokuchi의 방법을 적용하여 식빵의 물성을 모형화 하면 용수철과 완충 장치의 조합으로 나타내는 Burger's 모형에 잘 일치하였다. 본 측정 장치는 설치와 사용이 간단하여 식빵과 같은 연 식품의 물성을 측정하는데 활용이 용이하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권7호
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• pp.608-614
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• 2001

수지결합질 탄소재의 사출성형시 중요한 요소는 열유변학적 거동이다. 수지결합질 탄소재의 열유변성, 기계적 물성은 충진제(흑연)의 표면상태에 영향을 받는다. Coupling 처리에 의한 충진제의 표면개질은 binder와의 젖음성과 호환성 등에 영향을 미쳐 수지결합질 탄소재의 특성을 향상시킨다. 본 연구에서는 충진제의 표면개질을 위해 실란 coupling 처리하였다. 충진제의 표면에 코팅된 실라놀은 FT-IR과 침수거동 관찰결과 충진제 표면에 단층으로 코팅되었음을 보였다. Coupling 처리는 충진제 표면에 활성을 가함으로써 수지결합질 탄소재의 열유변학적 거동과 기계적 물성에 기여하였다.