• Composites Research
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• 제35권2호
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• pp.106-114
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• 2022

탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP)은 우수한 비강도 및 비강성으로 인하여 항공산업에서 널리 사용되고 있다. CFRP는 대부분 탄소섬유나 프리프레그를 적층한 구조로 사용되고 있으며, 이러한 구조는 박리가 발생할 수 있다는 치명적인 단점이 있다. 이는 보통 두께방향 섬유의 부재에서 기인한다. 본 연구에서는 탄소섬유가 세 방향으로 직조된 3차원 탄소섬유 프리폼 및 이를 적용한 항공기 날개 단위구조체를 제조하였다. 단위구조체는 항공기 날개의 핵심 요소인 스킨, 스트링거, 리브로 구성되며 수지 이송 성형공정을 이용하여 제조하였다. 압축시험을 통하여 기존의 적층형 구조물과 비교한 결과, 3차원 프리폼은 구조물의 박리예방 뿐만 아니라 강도향상에도 효과적임을 보여 주었으며, 이는 3D 프리폼 구조물이 박리 예방을 필요로 하는 다양한 분야, 특히 항공 분야에서 널리 사용될 수 있음을 의미한다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.92-99
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• 2006

Design capability for high safety vehicle with light weight is crucial to enhancing competitive power in vehicle market. The structural foam can contribute to restraining section distortion in body members undergoing bending collapse at vehicle crash. In this study, first, the validation of analysis model including structural foam model for simulating fracture behavior was discussed, and the bending collapse characteristics of five representative section types were analyzed and compared. Next, with changing the laminate foam shape, load carrying capability and absorbed energy were observed. The results suggests a design strategy of body members filled with laminate foam, leading to effectively elevating bending collapse characteristics with weight increase in the minimum.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.763-766
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• 2000

Rapid Prototyping(RP) techniques have their unique characteristics according to the working principles: stair-stepped surface of parts due to layer-by-layer stackin, low build speed caused by line-by-line solidification to build one layer, and additional post processing to improve surface roughness, so it is required very high cost to introduce and to maintain RP apparatus. The objective of this study is to develop software for automatic generation of unit shape part (USP) for a new RP process, Variable Lamination Manufacturing using linear hotwire cutting technique and expandable polystyrene foam sheet as part material (VLM-S). In order to examine the applicability of the developed software to VLM-S, USP's of general three-dimensional shapes, such as an auto-shift lever knob and a pyramid shape were generated.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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• pp.692-697
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• 2005

좋은 날개 실속특성 및 실속/스핀의 특성이 입증된 선미익형 항공기를 현재 개발중에 있다. 전에 개발된 1호기 및 2호기 시제기는 코어 샌드위치 형식으로 날개 전체가 채워지고 고정식 착륙장치로 제작되었다. 새로이 개발될 반디호는 접개식 착륙장치와 날개와 동체에 일반적인 폼 코아 샌드위치층이 장착될 예정이다. 제작을 위해 시편 시험을 포함한 복합 소재 제작 공정이 연구되었고 적층 몰드를 이용하여 유리 섬유 천으로 폼 코어 위로 상온 적충하는 방식이 채택되었으며, 복합소재 부품들은 실온과 대기압하에 경화시킨다. 일반적으로, 몰드부품들은 양산에 적합한 매끄러운 표면 조도와 표준 품질을 보여주었다. 본 연구에서는 소형 항공기 반디호 몰드 기술과 개발 상황을 기술하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권12호
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• pp.185-194
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• 2000

Rapid Prototyping(RP) techniques have their unique characteristics according to the working principles: stair-stepped surface of parts due to layer-by-layer stacking, low build speed caused by line-by-line solidification to build one layer, and additional post processing to improve surface roughness, so it is required very high cost to introduce and to maintain of RP apparatus. The objective of this study is to develop a new RP process, Variable Lamination Manufacturing using linear hotwire cutting technique and expandable polystyrene foam sheet as part material(VLM-S), and to investigate characteristics of part material, cutting characteristics by using linear hotwire cutting system and bonding. Experiments were carried out to investigate mechanical properties of part material such as anisotropy and directional tensile strength. In order to obtain optimal dimensional accuracy, surface roughness, and reduced cutting time, addition experiments were performed to find the relationship between cutting speed and cutting offset of hotwire, and heat generation of hotwire per unit length. So, adhesion strength tests according to ASTM test procedure showed that delamination did not occur at bonded area. Based on the data, a clover-shape was fabricated using unit shape part(USP) it is generated hotwire cutting. The results of present study have been reflected on the enhancement of the VLM-S process and apparatus.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.74-82
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• 1999

폴리 우레탄 폼 코아 샌드위치 복합재료의 정적 및 피로 특성에 대하여 연구하였다. 유리 섬유강화 스킨과 중합의 폼 코아를 갖는 비스티칭, 스티칭, 스티프너의 세 종류 시편이 사용되었다. 특히 스티칭 샌드위치 구조는 두께 방향에 대하여 폴리에스터와 유리섬유를 꼬아서 부가적인 구조 보강이 코아의 상하 표면을 통하여 꿰멘 구조로 층간분리를 최소화하기 위해 샌드위치 구조 패널을 스티칭하여 만들고 수지는 수지의 유동 온도에서 수지의 낮은 점도 특성을 이용하여 스티칭 섬유에 침투시켜 함께 경화하였다. 스티칭 섬유가 $50{\times}50{\;}mm$의 간격으로 스티칭된 시편 및 스티프너 시편의 굽힘강도는 비스티칭 시편과 비교하여 각각 50%및 10배 이상으로 향상되었다. 최대 하중의 20%크기로 $10^6$ 피로 사이클을 받은 후, 비스티칭 시편의 굽힘 피로강도는 정적 굽힘강도와 비교하여 27%까지 감소되었고, 스티칭된 시편은 39%,그리고 스티프너에 의하여 보강된 시편은 20%정도 감소되었다. 폴리우레탄 폼 코아의 에이징 효과를 입증하기 위해, 피로 시험 후 샌드위치 시편의 표면 적층의 손상은 초음파 C-scan장비를 사용하여 검출하였다. 초음파 C-scan결과로부터 피로 시험동안 손상 받은 어떤 결함도 없었다 이는 피로 사이클동안 폼 코아 샌드위치 구조에 대한 굽힘강도의 감소는 폴리우레탄 폼이 에이징되어 발생하는 것을 의미한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.860-867
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• 2009

본 논문에서 는 X-band FMCW Radar용 Microstrip Array Patch Antenna를 설계하여 제작하였으며 적층 구조를 채택하여 대역폭 특성을 개선하였다. 배열 안테나는 비유전율 2.33인 기판에 설계하였고, 적층 패치는 비유전율 4.6인 기판을 사용하였다. 배열 안테나와 적층 패치 사이에는 일정한 간격을 유지하기 위하여 공기와 유전율이 비슷한 폼 (foam)을 삽입하였다. 배열 안테나 제작 결과 설계 주파수 9GHz에서 반 전력 빔 폭은 $10.6^{\circ}$, 이득은 18.70dBi, 대역폭은 1.25GHz의 특성을 얻었다. 배열 안테나에 적층 구조를 추가한 결과 반 전력 빔 폭은 $15.17^{\circ}$, 이득은 15.85dBi, 대역폭은 2GHz의 특성을 얻었고, 향후 X-Band FMCW Radar에 응용하기 위해서는 배열 안테나의 대역폭은 유지한 채 이득을 개선할 필요가 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.165-171
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• 2019

오늘날 공학과 기술은 스포츠 분야에 많은 영향을 미치고 있다. 스포츠의 속성인 경쟁은 스포츠선수 뿐만이 아니라 스포츠용품에 있어서도 보다 높은 성능을 요구하게 된다. 특히 모터스포츠분야는 성능과 안전이라는 측면에서 오래전부터 스포츠와 기술의 융합이 자연스럽게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 모터스포츠와 일반 자동차튜닝 시장을 겨냥한 카본 버킷 시트(Bucket seat)의 개발을 위하여 유한요소해석을 통해 구조강도 평가를 시행하였다. FIA($F\acute{e}d\acute{e}ration$ Internationale de l'Automobile)의 규정을 기본 설계와 강도평가에 적용하였으며, 복합소재의 특성을 고려한 유한요소 모델링과 CFRP 라미네이트(Carbon Fiber Reinforced Plastic Laminate)의 적층각도와 적층수에 따른 시트의 강도를 Tsai-Wu Failure index를 구하여 평가하였다. 해석 결과 3mm의 폼코어를 적용한 $[0^{\circ}/30^{\circ}/60^{\circ}/90^{\circ}/-30^{\circ}/-60^{\circ}]_4$인 적층이 다른 실험조합에 비하여 무게와 강도 면에서 만족할 만한 성능을 나타내고 있어 최적 적층으로 선정하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권8호
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• pp.64-70
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• 2001

In all the Rapid Prototyping (RP) techniques, the computer-aided design (CAD) model of a three-dimensional part is sliced into horizontal layers of uniform, but not necessarily constant, thickness in the building direction. Each cross- sectional layer is successively deposited and, at the same time, bonded onto the previous layer. The stacked layers form a physical part of the model. The objective of this study is to develop a software for automatic generation of unit shape part(USP) for a new RP process, Variable Lamination Manufacturing using the linear hotwire cutting technique and expandable polystyrene foam sheet as part material(VLM-S). In order to examine the applicability of the developed software to VLM-S, USPs of general three-dimensional shapes, such as an auto-shift lever knob and a pyramid shape were generated.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.36-41
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• 2013

본 연구에서는 복합재 샌드위치 적층판의 저속 충격 해석을 수행하였다. 샌드위치 구조 형상의 스킨은 탄소/에폭시(Carbon-Epoxy) 재질이 채택되었고 코어(Core)의 재질은 폼(Foam)이 적용되었다. 연구의 타당성을 입증하기 위해 관련 문헌에서의 연구 결과에서 제시한 실험 결과와 유한 요소 해석 결과의 비교가 선행되었다. 타당성 검증을 바탕으로 본 연구에서 손상이 시작되는 충격체의 속도를 평가하고, 예측된 충격 속도에서 충격 거동을 분석하기위해 유한요소법을 이용하여 충격 해석을 수행하였다. 샌드위치 복합재 적층판의 충격 해석 결과 예측된 충격 속도에서 손상이 발생함을 확인하였다. 최종 시편 시험 결과와 수치 해석 결과의 비교 값이 잘 일치함을 확인하였다.