• Journal of the KSME
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• v.34 no.5
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• pp.310-325
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• 1994

복합재료는 원자재의 특성에 따라 성형 공정이 각각 다르다. 생산단가 절감을 위하여 최적 공정 및 자동화가 가장 큰 관심의 대상이므로 공정의 모델링과 이에 의거해 컴퓨터를 이용한 수치해 석들이 많이 이루어지고 있으며 이 결과를 제조 공정의 최적화에 이용할 경우 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리는 실험에 의한 방법을 많이 대치할 수 이어 새로운 기지재료가 소개되었을 경우, 제조 공정의 결정에 있어 시간과 비용을 대폭 절감시킬 수 잇다. 앞으로 소재의 기능화, 경량화 추세에 힘입어 복합재료의 수요는 계속 늘어날 전망이어서 환경문제에 대한 관심도 소 홀히 할 수 없으며, 기존의 재료 성형 공정과는 비교적 색다른 성형 공정의 개발에도 관심을 가져야 할 것이다.

• Journal of the KSME
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• v.32 no.1
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• pp.18-27
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• 1992

섬유강화 플라스틱을 시초로 복합재료가 상업적으로 생산, 판매되기 시작한지 어언 30여년이 되었다. 뛰어난 기계적 . 화학적 특성을 바탕으로 오늘날 복합재료는 신소재의 한 분야로 굳게 자리잡고 있다. 설계, 성형, 분석기술의 발전과 아울러 유리섬유 복합재료 이후에 특성이 뛰어난 복합재료 소재들이 개발되고 있어 복합재료의 응용범위를 더욱더 넓히고 있다. Boron, carbon, aramid섬유의 개발은 첨단 복합재료의 개발을 가능케 했으며 군용, 우주기기의 개발로 얻어진 결과들은 민간 항공기 또는 스포츠, 레저 분야에 많이 이용되고 있다. 민간 항공기의 많은 부분에 첨단 복합재료로 된 부품들이 사용되고 있으며 복합재료로된 골프채, 낚시대, 테니스채 그리고 스키 등을 우리 주변에서 손쉽게 찾아볼 수 있다. 이 글에서는 고분자 기지 복합재료를 중심으로 그 성형법 및 응용에 대하여 논하고 기타 특수용도 복합재료에 대해서 약술하고자 한다.

• Composites Research
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• v.36 no.3
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• pp.186-192
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• 2023

Recently, in the field of railway vehicles, interest in the use of composite materials for weight reduction and transportation efficiency is increasing. Accordingly, research and commercialization development to apply composite materials to various vehicle parts are being actively conducted, and evaluation is conducted centering on post-measurement such as mechanical performance evaluation of finished products to verify quality when composite materials are applied. However, the analysis of heat and stress generated during the molding process of composite materials, which are factors that greatly affect manufacturing quality, is insufficient. Therefore, in this study, in order to verify the molding quality of composite parts for railway vehicles, the molding quality analysis was conducted for the two types of composite interior panels (laminate panel and sandwich panel) that are most actively used. To this end, temperature and strain changes were monitored during the molding process by using an FBG fiber optic sensor, which is easy to apply to the inside of the composite, and the residual strain value generated after molding was completed was measured. As a result, it was confirmed that overheating and excessive residual stress did not occur, thereby verifying the excellent molding quality of the composite interior panel for railway vehicles.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2005.11a
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• pp.1103-1108
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• 2005

본 연구는 한국형 틸팅 차량의 복합재 적용 차체에 대한 비용 모델링과 전주기 평가(LCA)를 수행하였다. 원자재 생산에서 차체 제작, 수명이 끝나는 시점까지의 사용에 대한 모든 단계에서의 비용을 분석했다. 5년 동안 년간 90대의 생산량에 대한 금속 차체, 2종의 복합재 차체에 대해 비교하였다. 2종의 복합재 차체는 하이브리드 스틸-복합재 구조와 전체 복합재 차체를 나타낸다. 또한, 이 두 경우 모두에 대해 오토클레이브, 진공 성형, 레진 인퓨젼 공법의 성형에 대해 분석하였다. 제작시의 모든 성형 공법에 대해 하이브리드 차체는 전체 복합재 차체 보다 $4\~6\%$ 비용이 낮았다. 전체 복합재 차체의 경우, 레진 인퓨젼의 경우가 오토클레이브에 대해서는 $11\%$ 낮은 가장 낮은 제작 비용이 소요되었다. 비용-전주기 분석을 통해 전체 복합재 차체는 가장 높은 제작비용이 소요되고 사회 경제학적 측면에서 전체 전주기 비용과 환경영향은 단순 차량 구입 비용보다 더 중요한 변수이며 전체 복합재 차체가 분명한 최적의 해답 임을 확인하였다.

• Composites Research
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• v.20 no.2
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• pp.10-16
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• 2007

The 2-step manufacturing method consisting of preforming and stamping processes was developed to manufacture composite bipolar plates for PEMFCS. The preform was composed of expanded graphite, graphite flake and phenol resin. Procuring conditions were optimized by checking the electrical conductivity, flexural strength and microstructure. Procuring temperature $(100^{\circ}C)$ slightly above the melting point of phenol powders $(90^{\circ}C)$ induced moderate curing, but also prevented excessive curing. Preforms utilizing the tangled structure of expanded graphite were easily fabricated at low pressure of 0.07-0.28MPa. The proper procuring time, 5min, was determined to fabricate the preform stably because insufficient and excessive procuring deteriorated the flexural strength of composite bipolar plates.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.2
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• pp.59-66
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• 2002

In this paper, we present the simulataneous monitoring of the strain and temperature during cures f various composite laminates using fiber Bragg grating/extrinsic Fabry-Perot interferometric (FBG/EFPI) hybrid sensors. Three types of graphite/epoxy composite were used : a undirectional laminate, a symmetric cross-ply laminate, and a fabric laminate. Two FBG/EFPI hybrid sensors were embedded in each laminate at different directions and different locations. We performed the real time monitoring of fabrication strains and temperatures at two points within the composite laminates during cure process in an autoclave. Throuhg these experiments, FBG/EFPI sensors proved to be an efficient choice for smart cure monitoring of composite structures.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.9 no.3
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• pp.103-110
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• 1997

고분자 복합재료 제조방법의 하나인 수지이동성형의 충전공정을 모사하기 위한 수 치모사 코드를 개발하였다. 수지이동성형의 충정공정문제를 수학적 공식으로 표현하기 위하 여 비등방성 다공질체를 통과하는 유동에 대한 이론을 사용하였다. 과도상태로 진행하는 자 유표면의 동적 충전거동을 묘사하기 위하여 수치격자 생성을 포괄하는 경계적합 좌표계의 계산기법을 적용하였다. 이와 아울러 불규칙적인 구저와 다중으로 연결된 금형면의 충전모 사에 저합한 복합격자의 개념을 도입하였다. 복합격자들 간의 가상의 경계에 대해서는 검사 체적 기법을 이용하여 물질보존을 만족시켜 주었다. 임의의 금형 두께와 투과도를 가지는 다수의 금형면이 결합된 두 개의 입구를 지닌 금형을 대상으로 하여 몇가지 예를 시험해 보 았다. 수치모사의결과 복합격자의 개념을 도입한 수치모사 코드는 수지이동성형의 복잡한 충전공정을 보다 정교하게 모사하는데 응용될수 있음을 보여주었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.6
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• pp.397-404
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• 2019

Linear Shaped Charge (LSC) that is widely used as separation system in aerospace system has to charge lots of explosives due to lack of uniformity. In addition, it is hard to optimize shape of liner and explosives because of manufacturing process. In order to overcome aforementioned drawbacks, Precision Linear Shaped Charge (PLSC) is currently under development. PLSC is made in two steps: prepare liner independently and charge explosive uniformly. In this study, PLSC is designed to have proper amount of explosives and penetration test of PLSC with different stand-off distance from liner to target is conducted to confirm penetration performance. Based on the penetration test results of PLSC, the numerical analysis method using AUTODYN is established and verified. Penetration mechanism and characteristics of PLSC is analyzed from the numerical and experimental results.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.13 no.8
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• pp.88-95
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• 1996

유리섬유가 강화된 열가소성 복합재료 판재의 성형성에 대한 이해를 돕기 위해 이론적 고찰과 실험적 고찰이 행해졌다. 성형시험에서 사용된 형상은 임의의 방향으로 위치한 유리섬유를 중량비로 30% 함유한 폴리프로필렌 재료가 사용되었고, 시험된 형상은 판재의 굽힘성이나 인장성을 측정하는데 널리 사용되는 스위프트컵(Swift flat-bottomed cup)모양이다. 성형시험과 재료시험은 플리프로필렌 Matrix의 유리성 천이온도(Glass transition temperature)와 용융온도 사이에서 행해졌다. 본 연구의 이론과 고찰을 위해서 재료의 평면 방향으로는 동질성을 그리고 그 직각 방향으로는 이질성을 가진 연속체 물질로 가정하여 유도하였다. 이러한 이론적 결과는 실험 결과와 비교되어졌고,이를 통해 시험된 재료의 최적의 성형조건을 제시하였다.

• Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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• v.15 no.3
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• pp.119-126
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• 1998

유리섬유 강화 열가소성 복합재료는 고상성형법에 의해 저렴한 가격으로 큰 부피의 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나 이러한 재료의 성형성이나 재료거동의 특성은 아직 잘 파악되지 않았다. 본 연구의 주안점은 이러한 재료의 단순 굽힘에서의 굽힘성형성을 연구하는데 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리섬유를 중량비로 20 %, 35 %, 40 % 함유한 폴리프로필렌이다 굽힘시험은 75 $^{\circ}C$에서 150 $^{\circ}C$ 사이의 온도에서 25 $^{\circ}C$ 씩 증가하면서 행했고, 편치속도는 2.54 mm/sec와 0.0254 mm/sec에서 행했다. 단순 굽힘시험에서 측정된 굽힘성형성은 해석적 모델로 예측한 결과와 비교하였다. 실험결과와 예측결과가 비교적 잘 일치함을 보였으며, 굽힘성 map으로써 성형 온도와 펀치반경의 좌굴에 대한 효과를 가시화 함은 물론 좋은 성형조건을 선정할 수 있는 좋은 도구로써 나타내었다.