• 한국안전학회지
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• 제25권3호
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• pp.34-39
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• 2010

Unidirectional Carbon Fiber Reinforced Plastics (CFRP) are advanced materials which combine the characteristics of the light weight, high stiffness and strength. For those reasons, the use of the unidirectional CFRP has increased in jet fighters, aerospace structures. However, unidirectional CFRP composites have a lot of problems, especially delamination, compared with traditional materials such as steels and aluminums, and so forth. Therefore, the interlaminar fracture toughness for a laminate CFRP composite is very important. In this study, The mode II interlaminar fracture toughness was measured by using center notched flexure(CNF) test specimen. The CNF specimens using unidirectional carbon prepreg were fabricated by a hot-press with the gage pressure and temperature controller. And three kinds of a/L ratio was applied to these specimens. Here, we discuss the relations of the crack growth and the mode II interlaminar fracture under the four point bending CNF test. From the results, we shows that mode II interlaminar was occurred when the more $a_0$/L ratio, the less load. And $G_{IIC}$ also were obtained as 5.33, 2.9 and $0.58kJ/m^2$ according to $a_0$/L ratio=0.2, 0.3 and 0.4.

• 자원리싸이클링
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• 제27권1호
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• pp.55-63
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• 2018

열처리 조건에 따른 폐 인쇄회로기판의 물성 변화에 대해 조사하였다. 열처리는 $200^{\circ}C$부터 $325^{\circ}C$까지 공기 및 질소분위기에서 시행하였다. 열중량 분석 결과 인쇄회로기판은 두 단계로 열분해되었으며, 공기 분위기와 질소 분위기 공히 $300^{\circ}C$ 전후에서 층분리로 인해 인쇄회로기판의 두께가 11~28% 팽창되었다. 기계적 강도는 열처리 유 무에 따라 338.4 MPa에서 20.3~40.2 MPa까지 감소하였다. 열처리한 인쇄회로기판을 파쇄 후 체분리하여 입도에 따른 밀도 분포 및 단체분리도를 측정하였다. 밀도측정 결과, 비금속 입자와 구리 입자가 각각 다른 입도구간에 집중되었다. 구리의 단체분리도는 열처리를 함으로써 $1,400{\sim}2,000{\mu}m$ 구간에서 9.3%에서 100%로 향상되었다.

• 폴리머
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• 제37권3호
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• pp.399-404
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• 2013

장기내열성과 파단신율이 우수한 블렌드 수지를 개발하고자 polyphenylene sulfide(PPS)에 7종류의 elastomer를 용융혼합하여 그 가능성을 조사해 보았다. PPS/elastomer(90/10, 80/20, 70/30) 블렌드를 제조한 후 시험편을 압축성형 또는 sheet를 제조하여 capillary rheometer, UTM, impact tester, SEM 등으로 유변학적 거동, 기계적 특성 및 모폴로지를 측정하였고 오븐에서 일주일간 열을 가한 후 다시 기계적 특성을 측정하였다. 열을 가하기 전의 인장강도는 elastomer 종류에 관계없이 비슷하였고 파단신율은 m-EVA의 경우가 가장 큰 값을 보였다. Elastomer 첨가량을 증가시킴에 따라 신율이 증가하였는데 30 wt%정도 첨가 시 박리가 발생하였다. 오븐테스트 이후에는 인장 강도는 더 증가한 반면에 신율은 급격히 감소하였다. 상기의 elastomer들이 PPS와 부분적인 상용성이 있는 것으로 보이는 바 소량의 elastomer 첨가 만으로도 PPS 가공과 관련된 여러 문제 등을 해결할 수 있어 다양한 그레이드의 개발에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1463-1479
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• 2015

Lamb waves have been a promising candidate for quantitative damage identification for various engineering structures, taking advantage of their superb capabilities of traveling for long distances with fast propagation and low attenuation. However, the application of Lamb waves in damage identification so far has been hampered by the fact that the characteristic signals associated with defects are generally weaker compared with those arising from boundary reflections, mode conversions and environmental noises, making it a tough task to achieve satisfactory damage identification from the time series. With awareness of this challenge, this paper proposes a time reversal-based technique to enhance the strength of damage-scattered signals, which has been previously applied to bulk wave-based damage detection successfully. The investigation includes (i) an analysis of Lamb wave propagation in a plate, generated by PZT patches mounted on the structure; (ii) an introduction of the time reversal theory dedicated for waveform reconstruction with a narrow-band input; (iii) a process of enhancing damage-scattered signals based on time reversal focalization; and (iv) the experimental investigation of the proposed approach to enhance the damage identification on a composite plate. The results have demonstrated that signals scattered by delamination in the composite plate can be enhanced remarkably with the assistance of the proposed process, benefiting from which the damage in the plate is identified with ease and high precision.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.757-762
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• 2010

탄소섬유강화 복합재료는 금속재료에 비하여 높은 비강성과 비강도 등의 우수한 기계적 성질을 나타내고 있으며, 이러한 이유로 최근 경량화가 요구되는 항공기용 재료와 자동차용 재료 등으로 그 사용이 급격히 증가하여 금속재를 대체하고 있다. 그러나 대부분의 기계구조물에서는 반복하중에 의한 피로 파손이 주로 발생하고 있다. 그러므로 섬유강화 복합재를 사용한 기계구조물의 내구성을 확보하기 위해서는 이에 대한 피로 해석 및 내구성 평가가 필요하다. 따라서 피로 손상 모델을 이용하여 피로 시험으로부터 구한 손상량을 이용하여 피로손상 누적곡선을 획득하고 해석하였다.

• Composites Research
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• 제24권1호
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• pp.37-44
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• 2011

본 연구에서는 최적화 알고리즘 중 하나인 PSO기법을 이용하여 주파수 선택적 표면을 설계하였으며, 설계된 주파수 선택구조를 적용한 하이브리드 레이돔의 잔류응력을 예측하였다. 주파수 선택 구조로서 Square Loop의 등가회로모델에 PSO를 적용하여, K-band(23GHz)에서 차단특성을 갖는 최적의 설계값을 구하였다. 또한 FSS와 복합재료의 하이브리드 레이돔을 제작할 때 발생하는 잔류응력의 효과가 클 경우 구조적 안정성이 떨어질 뿐만 아니라 층간분리가 발생하여 FSS의 전파투과특성에 영향을 미칠 수 있으므로, 하이브리드 레이돔의 제작 시에 동시경화 후 상온으로 냉각되는 과정에서 발생하는 잔류 열응력에 대하여 예측하였으며, FSS패턴과 복합재료의 적층각 변화에 따른 영향을 비교하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 1997

본 연구에서는 첨단 재료인 CFRP 적층재가 저온 및 고온 분위기하에서 FOD를 받을 때 적층 부재의 충격 손상 즉, 온도 변화가 층간 박리 손상 및 모재 크랙 발생에 미치는 영향에 관해 관찰하였다. 연구 결과 주변온도가 CFRP 적층재의 충격 손상에 큰 영향을 미쳤으며 적층수가 많을수록 손상 박리 면적은 주변 온도의 변화에 따라 급격히 변화함을 알 수 있었다. 특히, CF/PEEK 적층재는 주변 온도가 낮아질수록 박리 면적은 급격히 증가하나 모재 크랙은 작아졌고 CF/epoxy 적층재는 온도가 낮아질수록 박리 면적, 모재 크랙 모두 커졌다. 즉, 시험편 표면 온도가 낮아지면 단위 충격 에너지당 박리 면적($m^2/J$)이 크게 되어 온도가 저하할수록 임계 박리 에너지가 작게되며, 박리를 생기게 하는 초기 손상 에너지가 작게 되어 박리 발생이 쉽게 됨을 알 수 있었다.

• 한국분말재료학회지
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• 제20권6호
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• pp.460-466
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• 2013

4 mol% Yttria-stabilized zirconia (4YSZ) coatings with $200{\mu}m$ thick are fabricated by Electron Beam Physical Vapor Deposition (EB-PVD) for thermal barrier coating (TBC). $150{\mu}m$ of NiCrAlY based bond coat is prepared by conventional APS (Air Plasma Spray) method on the NiCrCoAl alloy substrate before deposition of top coating. 4 mol% YSZ top coating shows typical tetragonal phase and columnar structure due to vapor phase deposition process. The adhesion strength of coating is measured about 40 MPa. There is no delamination or cracking of coatings after thermal cyclic fatigue and shock test at $850^{\circ}C$.

• Macromolecular Research
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• 제11권4호
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• pp.260-266
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• 2003

Ethylene vinyl acetate (EVA)/clay nanocomposites were synthesized by blending a solution of ethylene vinyl acetate copolymer containing 12% vinyl acetate abbreviated as EVA-12 in toluene and dispersion of dodecyl ammonium ion intercalated montmorillonite (l2Me-MMT) in N,N-dimethyl acetamide (DMAc). X-ray patterns of sodium montmorillonite ($Na^+$-MMT) and 12Me-MMT exhibited $d_{001}$ peak at $2{\theta}=7.4^{\circ}$ and $2{\theta}=5.6^{\circ}$ respectively; that is, the interlayer spacing of MMT increased by about 0.39 nm due to intercalation of dodecyl ammonium ions. The XRD trace of EVA showed no peak in the angular range of $3-10^{\circ}(2{\theta})$. In the XRD patterns of EVA/clay hybrids with clay content up to 6 wt% the basal reflection peak of 12Me-MMT was absent. leading to the formation of delaminated configuration of the composites. When the 12Me-MMT content was 8 wt% in the EVA-12 matrix, the hybrid revealed a peak at about $2{\theta}=5.6^{\circ}$, owing to the aggregation of aluminosilicate layers. Transmission electron microscopic photograph exhibited that an average size of 12-15 nm clay layers were randomly and homogeneously dispersed in the polymer matrix, which led to the formation of nanocomposite with delaminated configuration. The formation of delaminated nanocomposites was manifested through the enhancement of mechanical properties and thermal stability, e.g. tensile strength of an hybrid containing only 2 wt% 12Me-MMT was enhanced by about 36% as compared with neat EVA-12.

• Composites Research
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• 제26권3호
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• pp.201-206
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• 2013

전기저항 측정법을 이용하여 전도성을 띄는 소재는 손상예측이 가능하다. 본 연구에서는 차량용 소재로 이용하는 폴리프로필렌(PP)를 이용할 때 재료 내부에 발생될 손상 평가법을 고안하였다. PP 내부에 전도성을 부여하기 위해 탄소나노튜브(CNT)를 0.5 wt% 삽입하여 CNT/PP 복합재료를 제조하였다. 손상 평가를 하기 위해 시편 내부에 구리선을 삽입하여 가로와 세로, 대각선 구간을 설정하여 측정하였다. 시편의 모형은 $20^{\circ}$ 휘어진 시편을 사용하였다. 동적 압축 실험에 따른 전기저항 측정을 통해 구간별로 전기저항 변화도를 분석하였다. 동적 압축 실험에 따른 구간별 전기저항 변화도의 신호는 재료 내부에 전가된 응력을 나타내는 신호이다. 전기저항 측정 구간에서 전기저항 변화도가 높은 경우는 미세 손상이 발생되었음을 의미한다. 전기저항 측정법을 이용한 동적 압축 실험에 따른 예상 손상부위와 실제 파괴 실험을 통해 본 평가 방법을 이용하여 재료 내부 미세 손상을 예측할 수 있는 방법임을 확인하였다.