• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권5호
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• pp.21-28
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• 2023

본 논문에서는 시험적 연구를 통해 초속경 복합매트의 물성을 제시하고, 수치해석적 연구를 통해 지반조건, 강우량, 비탈면 기울기, 성토 높이 등에 따른 초속경 복합매트의 비탈면 보호효과를 분석한 연구를 다루었다. 그 결과 모든 조건에서 초속경 복합매트를 적용할 경우 비탈면 안전율은 증가하였으며, 안전율 증가율은 건기 시와 우기 시 모두 평균 40%의 증가율을 보였다. 이러한 연구결과를 통해 초속경 복합매트의 비탈면 보호효과를 입증하였으며, 초속경 복합매트는 비탈면 유실 및 붕괴가 예상되는 구간에 적용하기 적합할 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.109-116
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• 2024

초속경 복합매트(Rapid Hardening Composite Mat)는 기존 GCCM의 초기 강도 발현 속도를 향상시킨 제품으로, 시공기면이 부족한 철도 비탈면에서 신속한 시공기면 확보가 가능하고 비탈면 유실 방지 및 식생억제가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 실험을 통해 초속경 복합매트의 철도 현장 적용성을 분석하였다. 현장 적용성은 내화성, 내구성, 안정성으로 구분하여 난연 시험, 접지압 실험, 일일 변위량 분석을 통해 분석하였다. 국토 대부분이 산림구조로 이루어진 국내의 경우 비탈면 화재 예방이 필수적이며, 초속경 복합매트의 내화성을 분석하기 위해 난연 시험을 수행하였다. 내구성은 시공기면에 불가피하게 투입되는 중·소형 장비에 의한 초속경 복합매트의 변형 및 파괴 여부를 분석하기 위해 접지압 실험을 수행하였다. 또한 일일 변위량 분석은 초속경 복합매트 적용 시 발생되는 변위 및 거동을 철도 비탈면 관리기준과 비교·분석하여 구조적 안정성을 평가하기 위해 수행하였다. 실내시험 결과, 초속경 복합매트는 열방출률 및 가스유해성 판정기준에 충족하는 것으로 분석되었으며 재령 4시간~24시간 초속경 복합매트의 접지압은 모든 조건에서 약 50 kPa 이상인 것으로 나타났다. 또한 현장실험을 통해 분석한 일일 변위량은 -1.7 mm~1.01 mm로 나타나, 기준치에 만족하는 것을 확인하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.158-161
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• 2010

고중량, 부식 등의 문제를 안고 있는 목재/강재 리그매트를 대체할 수 있는 고강도 경량 고내구성 특성을 갖는 복합소재 리그매트를 전통 목재 연결방식의 결구시스템을 응용한 새로운 개념의 스냅핏 방식으로 개발하였다. 본 논문에서는 기존에 개발한 리그매트와 이를 개선한 개선형 리그매트의 스냅핏(snap-fit) 연결부의 안전성을 검증하기 위해 연결부 착탈 거동에 대한 해석 및 구조성능 시험을 실시하였고, 그 결과를 비교 분석하여 스냅핏 연결부의 긍정적인 효과를 입증하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.18-21
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• 2010

현재 유전개발이 가속화 되고 있는 캐나다의 유전개발현장에서 진입도로용으로 사용하고 있는 목재 가도 매트를 대체하기 위해 고강도 경량 고내구성 특성을 갖는 복합소재 리그매트를 개발하였다. 기존에 본 연구진이 개발한 리그매트는 중차량의 반복하중에 취약한 거동을 보였으므로 이를 해결하기 위한 개선형 리그매트를 개발하였다. 개선형 리그매트의 구조안전성을 평가하기 위하여 단일데크의 강축 휨에 대한 해석 및 시험을 실시하여 휨 거동 특성을 조사하였다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.290-295
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• 2019

본 연구에서는 액화 천연 가스 운반선 단열 시스템에 적용되는 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam, PUF)의 열적 성능 및 내충격성을 향상시키기 위한 목적으로, PUF에 복합 단열 매트를 보강하였다. 복합 단열 매트는 극저온 환경에서 운용이 가능한 케블라, 에어로겔, 그리고 크라이오겔 매트를 선정하였다. 열적 성능은 $20^{\circ}C$의 상온에서 열전도율을 측정하였으며, 내충격성은 $20^{\circ}C$의 상온 및 $-163^{\circ}C$의 극저온에서 30 J의 충격에너지로 낙하 충격 시험을 수행하여 측정하였다. 측정된 열전도율은 유효 열전도율 이론 값을 통해 보강되지 않은 PUF와 비교하였으며, 내충격성은 접촉력, 접촉 시간, 그리고 흡수에너지를 평가하였다. 실험 결과 크라이오겔 복합 매트 보강 시 가장 우수한 열적 성능을 나타났으며, 내충격성은 에어로겔 복합 매트 보강 시 가장 우수하게 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.151-163
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• 2021

본 논문에서는 초속경 복합매트를 이용하여 비탈면 보강 시 비탈면 안정해석에 대한 내용을 다루었다. 최근 지구온난화에 따른 기상이변으로 태풍, 집중호우 등에 의해 철도 성토 노반 비탈면 유실로 열차 운행이 제한되고 있다. 또한 복구 비용보다 피해액이 증가하고 있으며 유실로 인한 작업환경 저하로 작업자들의 안전이 우려되고 있다. 이를 위해 기존에 다양한 비탈면 보호공법이 개발되었지만 철도 현장 특성상 중장비의 투입이 곤란하여 적용이 곤란한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 시공기면 확보가 용이하여 시공성 및 작업 안정성을 증대시키며 집중호우 시 재유실 방지 및 식생생장을 원천적으로 차단하여 유지보수 비용을 절감할 수 있는 초속경 복합매트를 적용한 비탈면 안정해석을 실시하였다. 해석 결과 초속경 복합매트의 적용시 안전율 증가가 확인되었지만 초속경 복합매트의 두께에 따른 안전율 증가는 미미한 것으로 확인되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권4호
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• pp.518-527
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• 2015

본 연구에서는 바이오 매스기반의 셀룰로오스 나노크리스탈(cellulose nanocrystals, 이하 CNC)과 PLA (polylactic acid, 이하 PLA)를 tetrahydrofuran (THF)에 용해시킨 서스펜션으로부터 PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트를 상온에서 전기방사법으로 제작하였다. PLA 및 PLA/CNC 나노복합재 매트의 형상은 섬유가 긴축을 따라 3차원 구조의 표면으로 정렬된 것으로 관찰되었다. PLA 및 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 인장강도는 CNC 함량이 증가할수록 감소하였는데, 이는 전기방사된 섬유 속에 형성된 비드와 PLA와 CNC의 낮은 계면접착력 때문으로 기인된다. PLA/CNC 복합재 매트를 구성하는 섬유의 평균 지름 크기는 CNC의 함량이 증가할수록 작아졌다. 한편 PLA/CNC 나노섬유 복합재 매트의 열안정성은 CNC의 함량이 증가할수록 증가하는 것을 보였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.118-123
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• 1999

저밀도 폐놀계 탄소/탄소 복합재의 층간전단강도를 개선하기 위해 흑연분말, 카본블랙, 카본매트, 단섬유 등의 첨가제를 사용하였다. 카본매트와 단섬유를 첨가한 경우, 수지의 부족에 의한 층간접착력의 약화를 가져왔으며, 카본블랙을 첨가한 경우에도 큰 효과를 나타내지 못했다. 흑연을 첨가했을 때 약 30%의 층간강도 개선을 가져왔으며 특히 9 vol.%의 첨가량에 대해서 가장 큰 효과를 보였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.226-226
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• 2003

일반적으로, 고분자 매트릭스에 층상 점토광물이 분산되어 얻어지는 복합재료는 세가지 형태를 이룬다. 첫째 통상의 복합재료는 고분자 매트릭스 내에 점토입자가 고루게 분산된 상태를 말하며, 둘째 점토 층 사이에 고분자 모노머나 올리고머가 일부분 삽입된 삽입형 복합재료(intercalated composite)이며, 셋째 점토 층 사이에 삽입된 모노머나 올리고머의 경화 또는 중합반응을 통해 점토내의 한층 한층 균일하게 매트릭스 내에 분산된 박리형 나노복합소재(exfoliated nanocomposite) 이다. 이들 복합재료들 중 박리형 나노복합소재는 적은 양의 점토가 단위 층으로 고분자 매트릭스에 완전히 분산되어 다양한 물성의 향상이 기대되는 재료이다. 따라서 최근 고분자의 기계적 강도, 팽윤 저항성 그리고 차폐특성 둥 전반적인 물성을 향상시키는 방법으로 층상 점토광물의 층 사이에 다양한 유기물을 삽입하여 층간거리를 확장시킨 유기 점토광물을 제조하고 이를 고분자 소재에 첨가하여 박리형 나노복합소재를 제조하는 방법이 많은 연구가 수행되고 있다.

• 유변학
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• 제10권2호
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• pp.106-112
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• 1998

항공기용 소재로 개발된 에폭시/탄소섬유 복합재료가 매트릭스의 유리전이온도에 육 박하는 온도주기를 경험할 때 발생하는 복합재료의 구조 및 물성변화를 실험과 모델링을 통 하여 연구하였다. 복합재료의 표준 경화온도인 177$^{\circ}C$에서 2시간 체류시킨후 냉각시키는 바 복 열주기는 복합재료를 취약하게 하여 결국 표면에서부터 미세크랙이발생한다는 것을 알수 있었다. 이러한 열주기에 따른 미세크랙 현상은 매트릭스의 분해반응이 발생할수 있는 유효 표면적을 증가시키고 크랙을 통하여 산소의투과를 용이하게 함으로서 산화반응을 가속화하 여 복합재료시편의 무게감소를 가속화시키는 것으로 판단된다. 특히 본 연구에서는 등온과 등속도 승온조건을 주기적으로 반복하는 열주기 조건을 해석하기 위하여 열주기 조건을 특 정온도에서의 등오시간으로 전환할 수 있는 e-quivalent cycle time(ECT)를 제안하였고 이 를 이용하여 열주기에 의한 복합재료 손상의 가속/감속 현상을 규명할수있었다.