• 제목/요약/키워드: 섬유강화

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보강재 박리에 의한 GFRP 휨 보강 RC보의 파괴강도에 관한 실험 및 해석적 연구 (Experimental and Analytical Study on the Fracture Strength of RC Beams Strengthened for Flexure with GFRP Involving the Debonding of FRP Reinforcement)

  • 이종한;권혁배;강수태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.39-48
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    • 2015
  • 섬유강화폴리머(FRP) 보강 철근콘크리트(RC) 구조물은 보강효과가 충분히 발휘되기 전에 보강재의 탈락으로 보강효과의 상실 및 구조부재의 갑작스러운 파괴를 야기할 수 있다. 현재 FRP 보강보의 박리파괴강도는 설계지침에서 제시된 보강재의 탈락변형률에 근거하여 무보강 RC보와 동일한 강도해석법을 적용하고 있다. 그러나, 각 설계지침에 따라 FRP 보강재의 탈락변형률이 달리 제시되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 유리섬유강화폴리머(GFRP)로 보강된 RC보의 박리파괴 휨 강도 실험을 통해 각 설계기준에서 제시된 보강재 탈락변형률에 의한 박리파괴강도를 비교 평가하였다. 또한, 보강재 탈락에 의한 파괴는 콘크리트의 압축변형률이 극한변형률에 도달하기 전에 발생하므로, 본 연구에서는 재료의 비선형 응력분포를 고려한 해석을 수행하였다. 그리고, GFRP 보강 RC보의 설계 박리파괴강도 산정 시 강도설계법에 의해 산정된 무보강 RC보의 극한휨강도와 유사한 안전율을 나타낼 수 있는 강도식을 제시하였다.

유리섬유강화 복합재의 점탄성 특성 규명 및 인쇄회로기판 열변형해석에의 적용 (Characterization for Viscoelasticity of Glass Fiber Reinforced Epoxy Composite and Application to Thermal Warpage Analysis in Printed Circuit Board)

  • 송우진;구태완;강범수;김정
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권2호
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    • pp.245-253
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    • 2010
  • 전자기기부품에 적용되는 회로기판의 패키지 공정상에서 가해지는 온도변화에 따른 신뢰성 평가시 발생되는 문제들은, 주로 회로기판을 구성하고 있는 기본 재료들의 열팽창 계수 차이 및 시간의존성 물성에 의해 영향을 받는다. 특히, 인쇄회로기판 내부 회로층 사이에서 절연 역할을 수행하는 유리섬유강화 복합재료와 같은 수지몰딩 고분자 재료는 온도에 따른 물성변화 뿐만 아니라, 변형 및 하중이 가해지는 시간에 대한 물성변화도 고려해야 하는 점탄성 성질을 나타낸다. 본 논문에서는 인쇄회로기판에 사용되는 주요 고분자 재료인 유리섬유강화 복합재의 시간 및 온도에 따른 점탄성 특성을 규명하기 위하여, 단축인장 모드의 응력완화 시험과 크리프 시험을 각각 수행하였다. 또한, 고분자 재료 점탄성 물성의 영향성을 파악하기 위하여, 유한요소해석을 이용한 인쇄회로기판의 예비가열 공정 상에서 가해지는 온도변화에 따른 열변형을 평가하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로, 인쇄회로기판과 같이 고분자재료를 사용하는 전자회로 구조물의 수치해석 기반의 열변형 예측시 점탄성 물성의 고려 필요성을 검증하였다.

섬유강화형 포스트를 이용한 치관-치근 파절의 치료: 증례 보고 (TREATMENT OF CROWN-ROOT FRACTURE USING FIBER-REINFORCED POST: A CASE STUDY)

  • 임화신;라지영;이광희;안소연;김윤희;금기석;이상봉
    • 대한소아치과학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.58-65
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    • 2012
  • 치관-치근 파절은 법랑질, 상아질, 백악질이 모두 포함된 치아의 파절로, 파절선이 대부분 절단연이나 순측의 변연부 치은에서 구개측 치은열구 하방으로 사선으로 진행된다. 파절선의 위치가 치은 연상이라면 파절편의 제거 및 치은연상 수복을 시행하고, 치은 연하라면 파절면의 외과적 노출술, 교정적 정출술, 외과적 정출술을 이용한 치아의 수복이 이루어진다. 그 외에 섬유 강화형 포스트를 삽입하여 치관 수복물의 유지력을 높이고, 레진 접착 시스템을 사용하여 치관 파절편을 재부착함으로써 생물학적으로 최소한으로 침습적인 치료를 하는 방법도 있다. 만약 파절의 정도가 치은 연하로 깊은 경우 발치나 치관절제술을 이용한 치근의 유지 등을 고려할 수 있다. 본 증례는 치관-치근파절로 내원한 12세 환아로 섬유강화형 포스트를 사용하여 치관 파절편 재부착을 시행하였으며 양호한 경과를 보여 이를 보고하는 바이다.

합성섬유 집진필터의 내열특성 향상 연구 (Experimental Study on Thermal Resistant Characteristics of Fabric Filters)

  • 박현설;박석주;김상도;최호경;임정환;박영옥
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.193-196
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    • 2002
  • 국내 대기오염물질 배출에 대한 규제는 단계적으로 강화되고 있으며, 2005년 이후에는 한층 강화된 배출허용기준치가 적용될 예정이다. 오염물질 배출시설을 보유한 각 산업체에서는 이러한 정부의 대기오염물질 규제 방안에 대처하기 위해 고효율의 오염물질 처리설비를 도입하여야 하며, 이에 따른 비용부담도 증가할 것이다. 따라서 저비용 고효율 오염물질 처리설비의 개발은 현재 대기오염물질제어 연구개발에 있어서 가장 중요한 핵심사항이다.(중략)

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AE을 이용한 Woven 구조 CFRP 적층 복합재의 손상특성 평가

  • 윤유성;권오헌
    • 한국산업안전학회:학술대회논문집
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    • 한국안전학회 2002년도 추계 학술논문발표회 논문집
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    • pp.101-104
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    • 2002
  • 직물구조 복합재료는 일방향 섬유강화복합재료에 비해 변형능력이나 인장강도가 우수하므로, 항공우주, 첨단 산업 기기에 적용될 뿐만 아니라 다른 광범위한 분야에서 사용되고 있으나 복잡한 강화구조를 가지기 때문에 그 역학적 손상거동은 파악하기가 쉽지 않다. Uetsugi 등은 직물구조 CFRP 복합재에 대하여 미세구조를 고려한 유한요소모델을 제안하여 손상진전 해석하였고, 지금까지 많은 연구자에 의해 여러 가지 수법이 제안되어져 왔으나, 아직까지 명확한 파괴거동 해석수법이 확립되어 있지 않다.(중략)

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초내열합금의 용접과 접합 (Welding and bonding of superalloys)

  • ;강창윤
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제8권4호
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    • pp.8-19
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    • 1990
  • 최근 항공우주산업, 원자력산업, 석유화학산업 등의 산업분야에 있어서는 각종 기기의 사용환경이 더욱 가혹하게 되고, 내열기능성이나 내식기능성이 특히 우수한 내열합금의 개발이 강하게 요구되고 있다. 이와 같은 요청에 대응하기 위해서 결정제어합금이나 입자분산강화합금, 섬유분산강화합금 등이 개발되고 있다. 내열합금을 사용하여 각종의 기기를 제조하는 경우에는 고성능, 고정도의 용접, 접합기술이 필요불가결하게 된다. 본 보고에서는 내열합금 중에서도 초내열합금에 초점을 두어 그 용접, 접합법으로서 주로 용접법과 확산접합법에 대한 최근의 연구동향에 대해서 기술한다.

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CFRP 적층쉘의 고속 관통실험에 따른 에너지 흡수특성

  • 조영재;김영남;양인영
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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    • pp.62-62
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    • 2004
  • 최근 신소재인 선진 복합 재료 중 탄소 섬유 강화 플라스틱(이하 CFRP라고 한다. )은 비강도, 비강성이 높기 때문에 경량화가 요구되는 여러 분야, 즉 항공기, 인공위성, 원자로, 자동차 산업분야, 조선 산업분야 등 널리 사용되고 있다. 경량화가 요구되는 분야에 사용되는 구조 부재의 형상은 평판보다는 다양한 형태의 곡면 형상을 뛰는 챌(Shell)의 형상을 갖는다. 또한 이러한 구조물에 충격이 가해 졌을 때 곡면을 갖는 구조물의 충격_응답 및 파괴형태는 평판과는 다른 양상을 보인다.(중략)

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셀룰라아제를 포함한 One-Step Bio-treatment 연구 적용사례 (A case Study on One-Step Bio-treatment including cellulase)

  • 김문정;윤민선;이정호
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.94-94
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    • 2012
  • 섬유산업은 원가 경쟁력 향상과 산업 고도화에 필요한 미래형 저에너지 염색가공 핵심 기술을 통한 고부가가치 섬유제품의 창출과 섬유산업의 선진화달성에 꾸준히 노력을 해 왔다. 염색가공업의 에너지 소비는 섬유산업에서 염색가공업이 연료 사용량의 77%, 전기사용량의 54%를 차지하여 섬유산업의 에너지절감을 위해서는 염색가공 공정에서의 에너지 절감이 가장 중요하다. 국내 염색가공 분야의 4백여 업체를 대상으로 실시한 애로 기술에 관한 설문 조사결과에 따르면 염색공업의 에너지 절약형 구조로의 전환을 위해서 가장 시급히 요구되는 우선기술 1순위는 에너지절약형 염색가공 공정기술로 에너지 절감의 필요성을 반영하고 있다. 효소(Enzyme)가 섬유산업에 도입되기 시작한 것은 면섬유의 호발에 아밀라제가 사용되기 시작하면서 부터이며, 최근 유럽선진국들의 강화된 환경규제와 눈부신 바이오테크놀러지(Biotechnology)의 발전에 기인하여 섬유산업에서 관심과 적용이 확대되고 있다. 섬유산업에서 효소적용의 장점은 효소 그 자체가 자연산물이기 때문에 생분해 되고 중성에 가까운 pH에서 반응하므로 처리액이 환경문제를 일으키지 않으며, 기질특이성을 가져 매우 선택적으로 반응하여 부반응으로 인한 섬유의 손상을 최소화 하는 효과를 들 수 있으며, 무엇보다 소량 저온반응으로 인한 에너지절감이 가장 큰 장점이라 할 수 있다. 실제 섬유산업에서는 전분호제를 제거하는 아밀라아제, 데님워싱 및 면섬유의 후가공에 사용하는 셀룰라아제, 표백 후 잔류하는 과산화수소를 제거하는 카탈라제 등을 적용하는 사례가 많아지고 있으며, 이 밖의 다양한 공정에 효소 이용연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 그 동안 섬유 업체에서 직물의 표면 잔털을 제거하여 매끄러운 외관과 선명한 색상을 재현하기위해 후가공으로 셀룰라아제를 이용했던 공정을 개선하여, 효소를 이용한 정련-Bio polishing-염색의 3공정을 1욕처리를 통해 기존 단독으로 진행되어진 기존제품과의 중량, 외관, 색상재현성, 정련성 등을 비교하여 에너지 절약형 공정기술의 효과를 극대화 해보았다.

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자동차 측면 도어의 섬유금속적층판을 적용한 임펙트 빔의 수치해석에 의한 성능 평가 (Numerical Study on Performance Evaluation of Impact Beam for Automotive Side-Door using Fiber Metal Laminate)

  • 박으뜸;김정;강범수;송우진
    • Composites Research
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    • 제30권2호
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    • pp.158-164
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    • 2017
  • 섬유금속적층판은 금속 판재와 섬유 강화 플라스틱을 적층한 하이브리드 소재 중 하나다. 섬유금속적층판은 부품 경량화 측면을 고려했을 시, 뛰어난 충격흡수능력을 가지고 있기 때문에 자동차 및 항공우주 산업에서 적용 및 연구를 진행하고 있는 추세다. 특히, 자동차의 측면 도어 임펙트 빔의 경우, 기존의 금속소재에서 복합재료로 대체하기 위한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 자동차의 측면 도어 임펙트 빔을 금속소재와 자기 강화형 폴리프로필렌을 적층한 섬유금속적층판으로 대체하는 것이 목표다. 3가지 종류의 임펙트 빔의 3점 굽힘 시험 수치해석을 통해 단면적 대비 굽힘 저항력의 크기를 비교하였다. 그 후, 제작 실현성을 고려하여 굽힘 저항력이 우수한 이중모자형 임펙트 빔을 순수 DP 980과 섬유금속적층판으로 제작하여 자동차 측면 도어에 설치된 모델을 상정하고 충돌 해석을 수행하였다. 결과적으로 섬유금속적층판을 사용한 임펙트 빔은 기존의 DP 980보다 무게 대비 충격 에너지 흡수 능력이 약 7배 높음을 알 수 있었다.

전기저항 평가법을 이용한 CNT 함유 에폭시의 탄소섬유내 젖음성 및 계면특성 예측 연구 (Prediction of Wetting and Interfacial Property of CNT Reinforced Epoxy on CF Tow Using Electrical Resistance Method)

  • 권동준;최진영;신평수;이형익;이민경;박종규;박종만
    • Composites Research
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    • 제28권4호
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    • pp.232-238
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    • 2015
  • 본 연구에서는 탄소 나노복합재료 수지의 분산도를 평가하기 위해 전기저항 측정방법을 활용한 평가 예측 연구를 시도하였다. 탄소 나노복합재료 수지을 탄소섬유 토우에 떨어뜨려 탄소섬유의 배열 변화에 따른 전기저항 변화도를 이용하여 분산도를 평가하였다. 분산도가 균일한 탄소 나노복합재료 수지의 상태는 섬유 토우의 배열을 변화시키더라도, 섬유들 사이에 CNT의 영향으로 전기적 접촉면을 생성시켜 비교적 낮은 전기저항 변화도를 나타낸다. 그러나 불균일한 나노입자 분산상태의 수지는 탄소섬유 토우의 필터링 현상에 나노입자와 에폭시가 분리되었다. 탄소섬유의 전기저항 변화도는 크게 변화되며, 이러한 전기저항 변화도의 크기차이를 이용하여 분산도를 분석할 수 있었다. 나노복합재료 수지 적용 섬유강화 복합재료의 ILSS 측정 결과와 전기저항 측정법을 이용한 분산도 평가 결과간의 상관관계를 비교하였다. 균일한 분산도 상태의 나노복합수지를 이용한 경우가 섬유강화 복합재료화 하였을 경우 우수한 계면 특성을 확인하였다.