• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.140-146
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• 2020

본 논문은 차량에 사용되는 파티션 패널을 기존의 알루미늄 소재에서 Carbon Fiber Reinforced Plastics(CFRP)로 소재를 변경하여 경량화 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 복합재 제작에는 3가지 방법의 직조 방법(평직, 능직, 주자직)이 사용되었고, 복합재 시편을 제작하고 시험을 수행하여 물성을 도출하였다. 이를 통해 비틀림 조건에 대한 복합재 파티션 패널 해석 모델을 구성하고, Tsai-Hill 파손 기준에 따라 구조적 안정성과 시스템 강성을 평가하였다. 섬유 배향 각도와 적층 순서에 대한 설계변수를 통해, 진화론적 알고리즘을 수행하였고, 그 결과로 최적의 복합재 파티션 패널을 설계하였다. 또한, 강도 및 비강성에 대한 구조해석 결과를 기존의 알루미늄 파티션 패널과 복합재 파티션 패널를 비교하여, 경량화 가능성을 검증하였다.

• 토지주택연구
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• 제15권3호
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• pp.141-151
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• 2024

이 논문은 텍스타일 그리드 종류가 다른 FRCM 복합재를 적용한 철근콘크리트 보의 전단거동을 평가하기 위해 실험적 연구 결과를 제시하였다. 세 가지 종류의 텍스타일 그리드를 사용하여 각 실험체의 최대내력, 최대내력 시 처짐 및 파괴모드를 나타내었다. 또한, 전단보강근 및 텍스타일 그리드에서 측정된 변형률을 비교하여 FRCM 복합재가 보강된 철근콘크리트 보의 전단거동을 관찰하였다. FRCM 복합재를 보강한 실험체 모두 기본실험체에 비하여 최대 내력이 증가하였으며, 최대내력 시 파괴모드가 전단파괴에서 휨파괴로 변경된 것을 확인할 수 있었다. 현행 전단강도 설계 기준 중에서 KDS 14 20 22 및 AIJ 종국강도형의 전단강도 설계값을 실제 실험값과 비교하였을 때, AIJ 종국강도형의 전단강도 설계값이 더욱 유사한 것으로 나타났다. 또한, A 모델 및 T 모델의 FRCM 복합재의 전단기여도 산정식을 비교한 결과, A 모델 및 T모델 모두 유사한 경향을 나타내었다. 이러한 결과를 반영하여 전단보강근의 철근비 및 텍스타일 그리드의 종류를 변수로 하여 추가적인 연구를 통하여 더욱 정확한 FRCM 복합재를 적용한 보 부재의 전단성능과 FRCM 복합재의 전단기여도 산정이 필요할 것으로 사료된다.

• 기계저널
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• 제56권6호
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• pp.36-40
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• 2016

이 글에서는 3D 프린터를 활용하여, 형상기억합금을 구동원으로 사용하는 복합재 형태의 유연 구동기 설계 및 제작 기술에 대해 소개하고자 한다.

• Composites Research
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• 제22권5호
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• pp.1-7
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• 2009

WR580/NF4000 유리섬유 에폭시 면재를 갖는 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물은 구조 시험과 유한요소 해석에 의해 평가되었다. 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수행되었다. 차체 구조물의 추조 안전성은 다이얼 게이지와 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐 및 고유진동수 결과에 의해 평가되었다. 그리고 제안된 유한요소 모델은 구조 시험 결과와 비교 되었으며, 유한요소 해석은 구조 시험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 차제 구조물의 강성을 높이기 위해 언더프레임에 보강재가 적용된 모델은 설계단계에서 제안되었다. 보강된 언더프레임 모델을 갖는 복합재 차체 구조물은 구조 강성이 약 44%가 향상되었다.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.26-34
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• 2017

본 연구에서는 직물섬유 복합재의 열전도를 구하는데 있어 기존의 연구보다 개선된 방법을 제시하고, 직물섬유의 기하학적 구조가 복합재의 열전도도 향상에 미치는 영향, 그리고 유전 알고리즘(Genetic algorithm)을 이용하여 복합재의 열전도도 향상을 위한 최적구조 설계에 관한 연구를 하였다. 직물섬유의 구조를 토우의 물결무늬와 너비 및 두께를 이용하여 구현하였고, 열전도도는 열전기유사법(Thermal-electrical analogy)을 이용하여 구하였다. 유전 알고리즘에서 염색체 문자열은 fill과 warp tow의 두께와 너비로 하였고 복합재의 열전도도를 향상 시키는 방향으로 목적함수를 정하였다. 연구결과 직물섬유 복합재의 열전도도를 예측을 위한 향상된 방법이 제시되었고, 섬유토우 사이의 간격(inter-tow gap)이 넓어 질수록 복합재의 열전도도가 감소하는 것으로 나타났다. 직물섬유 복합재의 구조 최적화에서는 이론적 수치해석 결과가 제시되었는데, 전체적으로 섬유토우(tow)의 축의 수직방향보다는 축 방향의 열전도도 성분이 복합재의 전체 열전도도 향상에 크게 기여를 하는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.307-311
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• 2011

이 논문은 필라멘트 와인딩 공법으로 제작된 cone형 복합재 lattice 구조물에 대한 연구이다. cone형 복합재 lattice 구조물은 helical rib과 hoop rib 구조로 이루어져 있다. 이 구조는 탄소 섬유를 에폭시수지에 함침 시켜 섬유의 끊어짐이 없이 연속적으로 실리콘 고무 금형의 홈 안에 필라멘트 와인딩 하여 제작한 것이다. 본 연구에서 cone형 복합재 lattice 구조물에 대한 설계 개념과 제작방법에 대해 기술하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권2호
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• pp.146-153
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• 2011

복합재 항공기의 설계하중 데이터로부터 전기체 구조시험 중에 하중부가용 스트랩에 부가될 시험하중의 크기를 산출하는 몇 가지 방법에 대하여 비교 분석하였다. 이 방법들을 KC-100 복합재 항공기 좌측 주익의 시험하중 산출과정에 적용해보고 산출된 결과의 특성 및 차이를 분석하였다. 항공기 전기체 구조시험에 부가되는 시험하중은 각 항공기의 설계 하중의 특성 및 하중부가용 스트랩의 위치 등에 따라 그 크기가 다르게 결정되므로 본 연구에서 소개하는 시험하중 산출방법을 모두 적용하여 결과를 비교해보고 최종적으로 적합한 방법을 선정하는 과정이 필요하다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1002-1008
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• 2001

본 논문은 전파흡수기능을 갖는 경량, 고강도 고분자 복합재료의 재료 설계 및 전각흡수특성에 관한 연구이다. 전송선로 이론을 도입하여 다층구조 전파흡수체의 반사감쇠량 계산에 필요한 이론식을 제시하고, 각 층의 재료정수 및 두께의 함수로 계산한 전파흡수능 결과에 근거하여 각 층의 재질에 적합한 복합재료를 제시하였다. 본 연구에서 가장 중요한 결과는 페라이트 충진재를 사용하지 않은 3층 구조 (표면층/중간층/배면층)의 전파흡수구조재를 설계하였다는 점이다. 표면층 재료로는 저유전율 특성의 유리섬유 복합재료를 사용하고, 중간층 및 배면층에는 유전상수 및 도전손실이 큰 탄소섬유 복합재료를 사용하여 4~12 GHz 주파수 범위에서 10 dB 이상의 전파흡수특성을 얻을 수 있었다. 이에 반하여 흡수층/반사층으로 구성되는 2층 구조의 전파흡수구조재에서는 흡수층에 페라이트 충진재의 사용이 필수적이었다. 반사층 재질로 탄소섬유 복합재료를 사용하고, 횹수층 유리섬유 복합재료에 페라이트 충진재를 약 40 wt% 첨가함으로써 4~12 GHz 주파수 범위에서 10 dB 이상의 전파흡수특성을 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.126-132
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• 2012

상용프로그램을 사용하여 복합재료 실린더를 설계할 때는 적층 각과 적층 수에 따른 node 수의 증가로 해석하는데 오랜 시간이 걸리기 때문에 본 논문은 LabVIEW를 사용하여 재료의 물성치, 적층각, 적층 수 등을 입력하여 빠른 시간에 응력분포를 구할 수 있는 GUI 프로그램을 개발하여 초기설계시 설계가능영역을 빠른 시간 내에 살펴볼 수 있도록 하였다. 자긴가공된 특수강 실린더의 응력분포와 내압을 받는 특수강/복합재 실린더의 응력분포는 MSC Nastrsn/Patran v.2010 사용하여 값을 비교하였고, 복합재료 실린더의 응력분포는 선행 연구된 값과 비교하여 검증하였다. 또한 프로그램을 사용하여 내압을 받는 자긴가공된 특수강/복합재 실린더의 응력분포를 살펴봄으로써 설계초기단계에서 경향성 검토를 쉽게 할 수 있어 초기설계에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권3호
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• pp.57-68
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• 2012

본 연구에서는 한국의 차세대 중형항공기에 사용될 고속형 터보프롭 항공기용 고효율 복합재 프로펠러 블레이드의 설계를 수행하였다. 와류 이론과 블레이드 깃 요소 이론을 활용하여 기본 공력설계 및 성능 해석을 수행하였고 공력설계 결과는 상업용 전산유체해석 프로그램인 ANSYS를 이용한 해석을 통해 확인 되었다. 프로펠러 구조 설계 시 카본/에폭시 복합재료가 적용되었으며, 경량화와 구조 안정성 개선을 위하여 스킨-스파-폼 샌드위치 구조 형식를 채택하였다. 제안된 프로펠러 블레이드는 공력 및 구조 해석과 시제품 프로펠러 블레이드의 구조 시험을 통하여 높은 효율과 안전한 구조임이 검토되었다.