• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1439-1441
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• 2003

전기절연재의 구조재로 많이 사용되고 있는 FRP(fiber reinforced plastics)는 열경화성 수지를 접착성 결합제(binder)로 하고 고강도 섬유를 보강재로 한 복합재료로서 기계적, 화학적, 전기적 특성이 매우 우수하다. FRP의 기계적 강도는 유리섬유에 의존 하고 있으므로 유리섬유의 방향과 힘을 가하는 방향에 따라서 그 강도의 차이는 매우 크게 나타난다. 본 연구에서는 섬유의 배향에 따른 강도의 변화를 이해하기 위하여 시편을 제작하여 압축강도를 측정하고 압축강도와 응력의 분포를 유한요소법으로 시뮬레이션하였다. FRP rod에 압축응력이 가해졌을 때 섬유의 배향에 따른 파괴강도와 응력의 분포를 유한요소법을 이용하여 시뮬레이션하였고 모델링에는 3-D Shell과 3-D Brick 요소를 사용하였다. 제작된 시편의 강도특성과 시뮬레이션을 통한 응력의 분포를 서로 비교하여 시편의 파괴에 미치는 응력을 고찰하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권8호
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• pp.849-855
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• 2014

유리섬유강화 플라스틱 복합재료의 압축성형 시, 모재와 유리섬유의 분리 없이 유동성이 우수하고, 불균질한 섬유배향이 없는 GFRP 복합재료 개발에 관한 체계적인 연구결과는 미흡한 실정이다. GFRP 복합재료를 사용하여, 자동차 부품 성형 시 발생하는 불균질도와 섬유배향 발생을 억제하는 많은 연구를 해왔으나 아직 해결되고 있지 않다. 본 연구에서는 위의 문제점들을 해결하기 위해 섬유유동성이 뛰어나고, 섬유배향이 발생하지 않고, 불균질성이 없으며, 구조안정성, 함침도, 기계적 특성 및 재활용성 등이 우수한 유리섬유강화 플라스틱 프리프레그를 제조하여, 수직교차형 평직직조방법을 적용하여, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic) Sheet 를 제조한다.

• Composites Research
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• 제24권4호
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• pp.41-47
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• 2011

본 연구는 사출 성형 공정을 통하여 제작되는 단섬유강화 플라스틱 복합재료의 구조해석 기법에 관한 내용으로 소재의 이방성 기계물성을 예측하고 이를 구조해석에 적용하도록 하였다. 사출 성형 공정을 통하여 제작되는 단섬유강화 플라스틱 복합재료의 구조해석에 있어서 기존의 경우는 일반적으로 소재의 기계적 물성을 균질 등방성 탄성 모델로 이용하여 왔으나, 실제 부품 파손 모드와 크게 상이한 경우가 많다. 이러한 점을 극복하고자 사출 성형 g,름 해석, 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균 모델을 도입하여 단섬유강화 플라스틱 복합재료의 섬유배향 효과가 고려되도록 새로운 구조해석 시스템을 개발하였다. 해석의 정확도는 시편시험 결과와의 비교를 통하여 검증하였으며, 섬유 배향 및 웰드라인 영향 및 섬유 함량에 따른 변화가 해석에 장 반영됨을 확인하였다. 또한 자동차 부품에 개발된 해석 시스템을 적용하여 균질 등방 모델과 달리 부품의 위치별로 다른 기계적 성능이 반영되고, 사출 게이트 위치에 따라 유리섬유 배향이 변화하여 부품의 성능이 달라짐을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제26권5호
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• pp.315-321
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• 2013

본 연구에서는 탄소재료의 우수한 열적 특성을 이용하여 에폭시 수지의 열전도도 특성을 향상시키기 위해 Pitch 탄화유리섬유를 제조하고 산처리 기능화 방법을 수행하여 형태학적, 기계적, 및 열전도 특성을 관찰하였다. 그 결과, 산처리 기능화된 Pitch 탄화유리섬유는 에폭시 수지 내에서 분산성 및 계면결합력이 향상됨에 따라 기계적 물성 및 열전도 특성이 증가함을 확인하였다. 특히, Pitch 탄화유리섬유 복합재료 내의 Pitch 탄화유리섬유의 함량이 증가함에 따라 기계적 물성 및 열전도 특성이 증가하여, 탄소섬유 복합재료보다 기계적 물성은 10%, 열전도 특성은 150% 향상됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 제조된 Pitch 탄화유리섬유의 우수한 구조배향성 및 계면결합력은 에폭시수지내의 분산성을 향상시키고 열전도성 경로를 형성하여 에폭시수지의 우수한 기계적 및 열전도 특성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권9호
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• pp.2396-2403
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• 1994

An experimental study on material characterization and mechanical properties of SMC(Sheet Molding Compounds) compression method parts was carried out. Simple compression test using grease oil as a lubricant was carried out to characterize flow stress of SMC at elevated temperatures. Two different mold temperatures, $130^{\circ}C{\;}and{\;}150^{\circ}C$ and two different mold speeds, 15, 45 mm/min were used for preparing the specimen of SMC compression molded parts. Surface roughness, tensile, and 3-point bending tests were used to determine the effects of molding temperatures and speeds on mechanical properties of compression molded SMC parts. Orientation and distribution of glass fiber in the compression molded SMC parts were also investigated by photographing the burnt flat specimen and taking SEM(Scanning Electron Microscope) of cross-sectional T-specimen.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.78-88
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• 2000

하이브리드 복합재료는 구조용으로 개발되어 여러 분야에서 응용되고 있으며, 특히 항공산업, 우주산업, 스포츠레저산업, 자동차산업 등에서 그 응용 분야를 확대하고 있다. 섬유 보강 고분자 복합재료는 비강도, 비강성이 높으며, 물리 화학적 성질, 동적 특성, 트라이볼로지 특성 등이 우수하여 고부가가치를 가지는 부품이나 성형물을 생산할 수 있다. 이러한 하이브리드 복합재료는 치차, 베어링, 캠, 씨일 등의 마찰부품으로도 사용가능성이 매우 높으며, 하이브리드 복합재료의 구조를 적절히 설계함으로써 일정한 하중에 견디며, 마찰마모특성이 뛰어난 바이오미메틱 재료로서 사용될 수 있다. 복합재료의 마찰 및 마모 특성을 규명하기 위하여 마찰 및 마모시험기를 설계하여 제작한 후 일방향 섬유복합재료의 마찰 및 마모 성질을 측정하였다. 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유 등이 포함된 일방향 복합재료의 트라이볼로지 특성을 규명하여 이를 바탕으로 최소마모율이 예상되는 하이브리드 복합재료의 구조를 제안하기 위하여 유리섬유복합재료, 탄소섬유 복합재료, 아라미드섬유 복합재료의 마찰 및 마모특성을 측정하였다. 그 결과 섬유복합재료의 마찰 및 마모성질은 섬유의 배향과 활주속도 및 보강섬유의 종류에 따라 변화함을 알았다. 각 시편에 대한 실험결과를 분석하여, 탄소섬유와 아라미드섬유가 하이브리드화 된 복합재료의 구조를 제안하고 그 시편을 제작하여 실험하였고 결과를 분석하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제25권1호
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• pp.35-41
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• 2017

The use of engineering plastics in automotive components is increasing with the trend towards improving the car strength and reducing weight. Among the different choices of materials, engineering plastic emerged as the necessary material for achieving lower costs, reduced weight and improved production efficiency. To produce the automotive parts, it is important to predict defect and validation of injection molding prior to design. Injection molding analysis and structural analysis are widely applied as a part of the design process when developing automotive parts. Injection molding analysis, in particular, involves a highly complicated mechanism that requires deep knowledge of polymer properties as well as an analytic approach different from that used for a general isotropic material when the molded material is used as a structural material. This is because the parts made of polymer have pre-stress factors such as intrinsic deformation and residual stress. The most important factors for injection molded plastic products are injection molding condition and cavity design, taking into account ease of molding, mass production and application. Despite optimal injection molding conditions and cavity design, however, glass fiber orientation is critically linked to strength reduction. The application of injection molding and structural coupled analysis provides a low-cost solution for product molding and structural validation, all prior to the actual molding. The purpose of this study involves the validation, pre-study, and solution of defect in injection-molded polymer automotive parts using the simulation software for injection molding and structural coupled analysis. Finally, this thesis provides validation of an injection molding and structural coupled analytic mechanism that can demonstrate the effect of glass fiber orientation on mechanical strength. Design improvement ideas for the injection molded product of PPS (Poly Phenylene Sulfide)+40% glass fiber are also suggested.