• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권8호
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• pp.85-94
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• 2012

실내시험을 통하여 현장여건을 고려한 스미어 영향을 평가하기 위하여 3종류(C:M=1:0, C:M=0.5:0.5, C:M=0:1)의 재성형 시료를 이용하여 다양한 조건의 3차원 실내 모형시험을 30종 실시하여 스미어 존의 발생범위를 측정하고 대표적인 위치에서 시료를 채취하여 스미어 존 내에서의 투수계수의 변화특성을 검토하였다, 연구결과, C:M=1:0(점토 100%)의 경우 맨드렐 관입길이, 맨드렐의 크기, 토압고려여부, 단위중량 및 맨드렐의 형상의 순으로 스미어 존의 발생범위에 큰 영향을 미치는 것을 알았다. 따라서, 현장에서 맨드렐의 관입, 인발의 영향을 크게 받는 장척의 배수재를 설치하는 경우에는 기존의 실내시험을 통한 연구결과에 비해 스미어 존이 더욱 크게 형성되며, 스미어 존(smear zone)의 직경 ($d_s$)은 맨드렐(mandrel) 환산직경($d_m$)의 약 1.89~2.48배로 나타났다. 지반밀도와 맨드렐관입특성이 동일한 조건인 경우에 실트의 함유량이 높은 지반일수록 스미어 존의 발생범위는 넓어지는 것을 알았다. 현장의 토압이 크게 고려될수록, 맨드렐 사이즈가 클수록, 단위중량이 작을수록 스미어 존의 발생범위는 적게 나타났다. 맨드렐 관입, 인발에 의한 투수계수 비($k_{hs}/k_{ho}$)는 재성형시료를 사용한 본 실험에서 평균적으로 약 0.70~0.85의 범위를 나타냈으며, 투수계수저하의 영향요인과 영향치는 스미어 존의 발생범위와 유사하게 나타나는 것을 알았다.

• 한국광학회지
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• 제33권5호
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• pp.218-229
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• 2022

실리콘 카바이드(SiC) 소재를 이용해서 위성용 대구경 망원경의 경량 반사경을 제작하는 과정에서 발생할 수 있는 결함과 SiC 소재의 기계 및 열적 특성을 조사했다. SiC 반사경 제작에는 advanced ceramic material (ACM) 공법이라고 불리는 탄소성형체를 이용한 액상 실리콘 침투 소결법 및 화학기상 증착법이 사용되었으며, 크기와 형상이 다른 네 가지 SiC 반사경을 개발했다. 반사경의 크기 및 형상에 따라 구분하여 광학 소재의 결함을 검사하는 기준과 방법을 체계적으로 제시했고, 경면 표면검사 및 소재 내부 결함 탐지를 위한 비파괴 검사법과 결과에 대해 분석했다. 또한, 반사경을 설계하고, 최종 완성품의 기계적 열적 안정성을 계산하고 예측하기 위해 필요한 밀도, 탄성계수, 비열, 열전달 계수 등을 포함한 14종의 물성 계수 측정값을 공인시험을 통해 추출했으며, 특히 측정 신뢰도 향상을 위해 주요 물성인 탄성계수, 열팽창 계수, 굽힘 강도 측정 방법과 결과에 대해 자세히 연구했다.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.1-15
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• 2023

미래모빌리티의 발전 기대에 따라 에너지 소비 절감에 대한 수요가 증가하고 있다. 경량구조용소재는 온실가스 배출 감소 및 에너지 효율 향상을 위한 방안으로 알려져 있다. 특히, 섬유강화복합재료(FRP, fiber reinforced polymer composite)는 뛰어난 기계적 특성 및 낮은 무게로 인해 기존 합금을 대체할 수 있는 소재로 주목받는다. 본 논문에서는, 탄소섬유강화복합재료(CFRP, carbon FRP) 및 자기강화복합재료(SRC, self-reinforced composite)의 산업 적용 및 연구 동향을 강화재, 고분자 매트릭스 및 공정에 기반하여 검토하였다. 항공분야에서 주로 활용되는 에폭시 수지 기반 오토클레이브 공법의 높은 공정단가 및 긴 제조시간을 극복하기 위하여, 속경화성 에폭시 수지를 이용한 고압수지이송성형 공정으로 CFRP가 적용된 전기자동차의 양산을 보고하였다. 또한, 탄소섬유복합재료의 재활용 이슈를 해결하기 위한 열가소성 수지 기반 CFRP 및 계면 향상 방안들이 재료 및 공정 측면에서 검토되었다. FRP의 우수한 기계적 특성을 유도하는 주요한 요인으로 알려진 완벽한 매트릭스-강화재 계면을 형성하기 위하여, 고분자 섬유에 동일한 매트릭스를 함침시킨 SRC에 대한 연구들이 보고되고 있다. 다양한 열가소성 고분자에 기초한 SRC의 물리적 및 기계적 특성들을 고분자 배향 및 복합재료 구조 측면에서 검토하였다. 또한, 고연 신 폴리프로필렌 섬유 기반 SRC의 공정창 확장을 위한 공중합체 매트릭스 전략이 논의되었다. 경량구조용소재의 CFRP 및 SRC 적용은 미래모빌리티의 에너지 효율 향상에 대한 잠재적인 선택을 제공할 수 있다.