• Composites Research
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• v.16 no.6
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• pp.33-40
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• 2003

The initial thermal degradation of polymer matrix composite is not observed easily. At the beginning of thermal degradation of polymer matrix composites, phase transformation such as chain scission, oxidation occur, and then micro delamination is produced in matrix and interface between matrix and fiber before blistering. Initial heat damage deteriorate mechanical properties of composites. We presented the detection method of the initial heat damage of composites conveniently using ultrasonic technique. Absorption coefficient and material velocity was measured with thermal degradation and degree of cure. The more thermal degradation was progressed, the more absorption coefficient was increased. When the cure temperature is more high, the absorption coefficient of cured composite is increased and material velocity is decreased. We concluded that cure temperature is more high, the defects such as void is increased and molecular structure cured at high temperature has cross-linking structure which is more absorb the ultrasonic waves.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.18 no.3
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• pp.219-226
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• 2005

In this study, the problem formulation and solution technique using genetic algorithms for design optimization of laminate composite cylindrical beam section are presented. The hollow cylindrical beams we usually used in the wheel chair. If the weight of wheel chair is reduced, it will lead to huge improvement in passenger's mobility and comfort. In this context, the replacement of steel by high performance and light weight composite material along with optimal design will be a good contribution in the process of weight reduction of a wheel chair. An artificial genetics approach for the design optimization of hollow cylindrical composite beam is presented. On applying the genetic algorithm, the optimal dimensions of hollow cylindrical composite beams which have equivalent rigidities to those of corresponding hollow cylindrical steel beams are obtained. Also structural analysis is conducted on the entire wheel chair structure incorporating Tsai-Wu failure criteria. The maximum Tsai-Wu failure criteria index is $0.192\times10^{-3}$ which is moth less than value of 1.00 indicating no failure is observed under excessive loading condition. It is found that the substitution of steel by composite material could reduce the weight of wheel chair up to 45%.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.11
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• pp.1587-1592
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• 2010

The effects of specimen geometry and loading conditions on the stress distribution in a sandwich specimen under combined loads are investigated by elastic finite element analysis. A commercial software NASTRAN is used in plain-strain two-dimensional finite element analysis of sandwich specimens; the analysis was performed for three different specimen shape factors and four different combined displacement conditions. The results of computational analysis suggest that the effect of the combined displacement angle, which is defined as the ratio of the shear displacement to the normal displacement, on the size of the non-homogeneous stress distribution is observed only in the case of the shear stress and von Mises stress. Also as the combined displacement angle increases, the size of the nonhomogeneous stress distribution decreases in the case of the shear stress and increases in the case of the von Mises stress. In addition, as the specimen shape factor, which is defined as the ratio of the specimen length to the height, increases, the size of the non-homogeneous stress distribution under combined displacement conditions decreases significantly.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.311-311
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• 2022

전 세계적으로 기후변화 및 산업화로 인해 대규모 홍수, 가뭄, 폭염, 산불 등의 재해가 빈번하게 발생하고 있으며, 이러한 재해 및 재난을 조기에 발견하고 최소화를 위한 대응 체계 및 관리방안의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 자연재해들의 특징은 추가 재해를 유발할 수 있다는 것으로 재해의 강도가 증가할 뿐만 아니라 여러 가지 재난 및 재해를 동시에 유발하는 형태로 변화하기 때문에, 단일자연재해 평가 기술을 바탕으로 복합자연재해에 대한 분석 및 감지가 진행되어야 한다. 최근 기후변화로 인한 기상 패턴의 변화 및 가뭄 발생빈도의 증가가 뚜렷하며, 국외에서는 폭염과 가뭄을 고려한 복합자연재해로 'Flash Drought'로 정의된 돌발가뭄에 대한 연구가 이루어지고 있다. 폭염과 가뭄은 단순 강우 부족으로 인한 가뭄, 높은 기온으로 인한 폭염 등이 서로 독립적으로 발생하는 경우와 강우부족과 폭염의 지속으로 인한 상호연관성이 존재하는 복합자연재해 등으로 구분할 수 있다. 돌발가뭄은 강수 부족 또는 폭염이 지속되거나 강도가 높아질 경우, 지면온도가 상승하여 토양수분이 필요 이상으로 증발하여 단기간에 발생하는 초단기 가뭄으로 복합자연재해에 해당하며, 이러한 돌발가뭄은 농업분야에서 작물 생장 및 영농기 활동에 큰 영향을 미치기 때문에 모니터링 및 감지 기술이 필요하다. 본 연구에서는 수문기상학적 요소를 활용하여 폭염 및 가뭄을 고려한 복합자연재해에 대한 상관분석을 수행하였다. 기상청에서 제공하는 기상자료(일최고기온/평균기온/최저기온, 강수량, 상대습도, 일조량 등)에 대한 전국 76개소 대상 기상자료를 구축하였으며, Sentinel, Landsat, MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) 등과 같은 위성영상 자료를 구축하여 폭염과 가뭄에 대한 각각의 인자를 선정하고 상관 관계를 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후 복합자연재해 감지 및 예측 기술 개발에 활용하여 재해 예방 및 대응에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 1999.11a
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• pp.111-117
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• 1999

섬유강화 복합재료의 섬유와 수지까지 세부적으로 모델링이 가능한 Direct Numerical Simulation을 통해서 Boron/Aluminum 섬유강화 복합재료의 탄성계수들을 구해 보았다. 수치실험에서는 복합재료를 직교이방성 물질로 가정하였고, 특정 체적에 대한 평균치를 이용해서 물성치를 구하였으며, 혼합법칙에 의해서 구한 값 및 대표체적요소(Representative Volume Element)를 사용해서 구한 값들과 비교하였다. 혼합법칙의 경우, 섬유방향 인장계수(E₁)을 제외한 나머지 물성치들에 대해서는 상당한 차이를 나타내며, 이는 혼합법칙 유도과정에서 가정한 기본가정들이 적절하지 않기 때문이라는 것을 수치실험(Numerical Experiment)을 통해 알 수 있었다.

• Composites Research
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• v.25 no.5
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• pp.154-158
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• 2012

The effect of structure on the sound absorption and sound transmission loss of composite sheet was investigated. A sheet of polypropylene was bonded by hot press with nonwoven fabric sheets of polyethylene terephthalate on the top side and the back side. Absorption coefficient of composite sheet using nonwoven fabric with surface density of $0.64kg/m^2$ was 0.1-0.2. It is 100-400% improvement compare to that of polypropylene sheet. The transmission loss of composite sheet was increased with surface density of polypropylene board and introduction of hemisphere hole on the surface of sheet. Two types of composite sheet were made using flat sheet and sine wave shaped sheet and the effect of sheet structure on the transmission loss was investigated.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 1992.04a
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• pp.115-119
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• 1992

산업의 발전과 더불어 새로운 재료의 개발에 대한 요구가 날로 증가하고 있으며 이와 같은 요구에 부응하기위하여 각종의 신소재가 개발되고있다. 이들 신소재 중에서 섬유강화 복합재료는 높은 비탄성과 비강도특성 때문에 구조물의 경량화가 요구되는 우주선, 항공기 등에 주로 이용 되어 왔으며 최근에는 복합재료의 가격이 저렴해 지면서 이 재료의 높은 비탄성과 감쇠특성을 이용하고자 스포츠용품 및 기계 부품에도 섬유강화 복합재료의 이용이 증가 되고 있다. 항공기나 고속회전체의 부품을 복합재료로 제작하였을 경우 복합재료를 다른 금속이나 다른 복합재료부품에 접합(joining)시켜야 하는데 이 때문에구조물의 효율은 Joint에서 주로 죄우된다. Joint를 제작하기 위해서는 복합재료의 표면을 가공한 수 Adhesive를 이용하거나 Bolt로 체결하기 위해 구멍 뚫기 작업이 필요하여 드릴링을 하였을때 이 재료가 매우 연마성이 강하여 심한 공구마멸을 일으키며, 드릴의 입구와 출구쪽에서 각 ply들의 박리 현상이 발생하고, 드릴가공된 벽면으로부터 섬유 또는 레진의 탈락현상등이 발생하는 결점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 결점을 최소화하여 고정밀도의 높은 생산성을 얻기위한 가공기술에 대한 자료를 만들고 최적 절삭조건 및 복합재료가공용 드릴의 설계를 위한 지침을 제시하고자 고속도강 표준드릴을 사용하여 유리섬유 에폭시 복합재료및 탄소섬유 에폭시 복합재료의 드릴링 실험에서 절삭조건이 가공면 생성, 공구마멸, 절삭력에 미치는 영향에 대하여 조사하였다.

• Composites Research
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• v.15 no.3
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• pp.11-17
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• 2002

Cracking of the reinforcements is a significant damage mode in particle or short-fiber reinforced composites because the broken reinforcements lose load carrying capacity. This paper deals with elastic stress distributions and load carrying capacity of intact and cracked ellipsoidal inhomogeneities. Three dimensional finite element analysis has been carried out on intact and broken ellipsoidal inhomogeneities in all infinite body under pure shear. For the intact inhomogeneity, the stress distribution is uniform in the inhomogeneity and non-uniform in the surrounding matrix. On the other hand, for the broken inhomogeneity, the stress in the region near crack surface is considerably released and the stress distribution becomes more complex. The average stress in the inhomogeneity represents its load carrying capacity, and the difference of average stresses between the intact and broken inhomogeneities indicates the loss of load carrying capacity due to cracking damage. The broken inhomogeneity with higher aspect ratio maintains higher load carrying capacity.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.40 no.4
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• pp.328-336
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• 2004

This paper describes the effect of loading rate, specimen geometries and material properties for ModeⅠ and Mode Ⅱ interlaminar fracture toughness of hybrid composite by using double cantilever beam (DCB) and end notched flexure (ENF) specimen. In the range of loading rate 0.2~20mm/min, there is found to be no significant effect of loading rate with the value of critical energy release rate (Gc).The value of Gc for variation of initial crack length are nearly similar values when material properties are CF/CF and GF/GF, however, the value of Gc are highest with the increasing intial crack length at CF/GF. The SEM photographs show good fiber distribution and interfacial bonding of hybrid composites when the moulding is the CF/GF.

• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.39 no.4
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• pp.262-268
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• 2003

This paper describes the effect of loading rate, specimen geometries and material properties for Mode I interlaminar fracture toughness of hybrid composite by using double cantilever beam (DCB) specimen. In the range of loading rate 0.2-20mm/min, there is found to be no significant effect of loading rate with the value of critical energy release rate (G_IC). The value of $G_IC$ for variation of initial crack length are nearly similar values when material properties are CF/CF and GF/GF, however, the value of $G_IC/$ are highest with the increasing initial crack length at CF/GF. The SEM photographs show good fiber distribution and interfacial bonding of hybrid composites when the moulding is the CF/GF