• 제목/요약/키워드: FRP(fiber reinforced plastic)

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UV 경화 수지의 화학적 기계적 경화특성 분석 (Analysis of Chemical and Mechanical Properties of UV Curing Resin)

  • 장용수;김정근;고선호;곽이구
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.88-95
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    • 2020
  • Currently, Fiber-Reinforced Plastic (FRP) composite materials are used in many industrial fields, owing to their superior stiffness and specific strength compared to metals. However, there are issues with FRP inefficiency, due to low productivity of such materials, environmental problems they pose and long curing times needed. Trying to address these issues, research was conducted towards the development of a FRP composite material with excellent properties and short production time, introducing a curing method using a UV lamp. Four types of composite materials were prepared, cured with catalyst or UV (CZ: Catalyst + ZNT 6345, CR: Catalyst + RF 1001 MV, UVZ: Photoinitiator + ZNT 6345, and UVR: Photoinitiator + RF 1001 MV). Examination of the chemical and mechanical properties of these composites showed that UV-cured materials performed better than the catalyst-cured ones. These results indicate that the production process of FRP composite materials can be simplified by using a UV lamp for curing, resulting in composite materials with the same quality, but reduced production time by about 70% compared to currently used practices. This advancement will contribute greatly to the composite material industry.

추적식 수상 태양광발전 구조물의 시공 및 안전성 평가 (Installation and Safety Evaluation of Tracking-type Floating PV Generation Structure)

  • 장민준;김선희;이영근;우상벽;윤순종
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.1-8
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    • 2014
  • Pultruded glass fiber reinforced polymeric plastic (PFRP) and FRP member manufactured by sheet molding compound (SMC) have superior mechanical and physical properties compared with those of conventional structural materials. Since FRP has an excellent corrosion-resistance and high specific strength and stiffness, the FRP material may be highly appreciated for the development of floating-type photovoltaic (PV) power generation system. In this paper, advanced floating PV generation system made of PFRP and SMC is designed. In the design, it includes tracking solar altitude by tilting photovoltaic arrays and tracking solar azimuth by spinning structures. Moreover, the results of the finite element analysis (FEA) are presented to confirm stability of entire structure under the external loads. Additionally, installation procedure and mooring systems in the Hap-Cheon Dam are discussed and the measurement of strain under the actual circumstances is conducted for assuring stability of actually installed structures. Finally, by comparison with allowable stress, appropriate safety of structure is confirmed to operate the system.

유한요소해석을 이용한 강선요트의 국부강도 평가 (Estimation about Local Strength using FE-Analysis for Steel Yacht)

  • 박주신;고재용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.77-82
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    • 2005
  • 지금까지 국내에서 제작된 요트는 선체의 재질이 FRP로 제작되어 왔으나 FRP는 환경오염 및 해양안전에 관한 법규 규제가 강화되고 있는 국제사회의 인식에 따라 중소형 조선소를 중심으로 강철 재료나 알루미늄 재료들 사용한 선박건조로 변화하고 있는 실정이다. 강선요트의 구조상 강선재료를 주로 사용함으로서 여러 가지 강도적인 측면에 대한 검토가 필요하지만, 소형선박이므로 종강도, 횡강도 부분은 규정에서의 허용 응력치에 안전율(Safe Factor)만을 주어서 설계를 하여도 충분히 안정된 구조를 이를 수가 있다. 그러나, 소형선박에서 가장 문제시되는 것은 국부강도(Local Strength)의 평가이다. 본 구조해석에서는 선수에 작용하는 슬래밍 동작하중 및 선수충격에 의한 선수부의 손상 여부와 선수부의 국부강도 만족 여부를 확인하고, 기관받침(Engine bed) 부분에서의 중량하중과 횡파하중에 대한 검토를 수행하였다.

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500톤급 탄소섬유 복합소재 경비함 건조가능성 검토 (Feasibility Study of a 500-ton Class Patrol Vessel Made of Carbon Fiber Reinforced Polymer)

  • 장재원;이상규;;;이주형;오대균;임상혁;권용원;황인혁
    • Composites Research
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    • 제35권5호
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    • pp.347-358
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    • 2022
  • 탄소섬유 복합소재의 우수성은 이미 여러 산업분야에서 입증되었으며, 조선산업 또한 예외는 아니다. 특히, 해양선진국에서는 탄소섬유 복합소재 선체의 해군과 해경의 특수선박이 이미 실전 배치된 바 있다. 국내에서도 10톤 급 레저선박 혹은 30톤 급 고속정 등에 탄소섬유 복합소재가 적용된 바 있으나, 아직까지 수 백 톤 이상의 경비함급에 대한 연구는 이루어진 바 없다. 본 연구에서는 해외 유사사례 분석을 통해 탄소섬유 복합소재 선체의 500톤 급 경비함에 대한 건조가능성 검토를 수행하였다. 연구결과, 기존 알루미늄 혹은 FRP 선체 대비 약 21%~25%의 경량화가 가능함을 확인할 수 있었으며, 이러한 경량화 효과는 동급 선박보다 최대 운항 속력의 향상과 함께 작전 반경의 향상효과 또한 기대할 수 있는 것으로 시뮬레이션되었다.

수냉식 1MW 고온초전도 동기모터의 설계 (Design of Water-cooled 1MW HTS Synchronous Motor)

  • 백승규;손명환;이언용;권영길;문태선;박희주;김영춘
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.21-28
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    • 2005
  • Superconducting synchronous motors and generators have the field coil composed of superconductor with almost zero resistance at superconducting state. Therefore, copper loss at the conventional field coil is eliminated and the superconducting machine gets higher efficiency. The armature coil of the superconducting machine is composed of copper wire and supported by non-magnetic material such as FRP (Fiber Reinforced Plastic) This paper contains the design Procedure of a 1MW superconducting synchronous motor using high-temperature superconductor only for the field coil. Especially, the armature coil is designed by water-cooling in order to dissipate Joule heat easily. Moreover, 3-dimensional electromagnetic design is conducted to get a proper design result and reduce design errors from 2-dimensional approach.

소형선박 안전관리 개선을 위한 무선인식 (RFID)기술적용 시스템 구축방안 연구 (A Study on the Application of RFID Technique for Improving Small Vessel Safety Management System)

  • 정용근;최경일;이희준
    • 선박안전
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    • 통권28호
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    • pp.19-35
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    • 2010
  • 본 연구에서는 2톤 미만 소형선박에 대한 효율적인 안전관리를 위하여 RFID(Radio Frequency IDentification)시스템의 실제 해양환경에서의 도입타당성을 검증하였다. 이를 위하여 FRP Fiber Glass Reinforced Plastic 선박을 중심으로 목선과 알루미늄선에 태그를 부착하고 이동형 Reader를 활용하여 태그정보를 확인하는 실제 해양환경 인식실험을 실시하였다. 해양환경 인식실험을 위하여 4종의 태그를 선정하였으며 다양한 각도에서 인식률 및 인식거리를 측정하여 그 특성을 파악하고자 하였다. 특히, 선박에 설치된 무선설비로 인한 전파장애, 염분, 수분, 온도 등 열악한 해양환경에서 무선인식(RFID)기술의 기술적 환경적 문제점 유무를 분석하였으며, 2톤 미만 소형선박 소유자의 편의성 제고를 위하여 유관기관과의 관련정보 공유를 통한 연계방안으로 무선인식(RFID)기술을 적용한 효율적인 선박안전관리체계 구축방안을 강구하여 선박등록 및 검사업무에서의 활용방안을 제시하였다.

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복합재료 회전체의 휨진동에 관한 연구 (A Study on Bending Vibration of Laminated Rotating Disc)

  • 박승진;이승현
    • 도시과학
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    • 제10권1호
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    • pp.11-20
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    • 2021
  • In this study, the vibration characteristics were theoretically analyzed by modeling a free isotropic rotating disk with an outer periphery with a fixed inner periphery, paying attention to disks used as storage devices for information devices, especially magnetic disks, magneto-optical disks, and compact disks in which the head and disk are non-contact. Iluminate with Composite materials represented by fiber-reinforced plastics (FRP) have high specific strength (strength/density) and specific stiffness (narrowness/density). It is used in the elements, and its use is rapidly expanding. Under this circumstance, the disk currently manufactured using an isotropic material made of various plastic materials such as aluminum or polycarbonate as a base material is an extremely anisotropic material made of a composite material, and the circumferential stiffness of the disk is made of reinforcing fibers in the circumferential direction. It is modeled as an anisotropic rotating disk with increased, and its influence on the vibration characteristics is revealed.

중공식 FRP쏘일네일링 시스템의 적용성 평가 (An Estimation on the Applicability of Hollow FRP Soil Nailing System)

  • 이혁진;고형선;한용희;김홍택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권6C호
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    • pp.385-393
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    • 2006
  • 쏘일네일링공법은 굴착벽체나 사면을 안정화시키기 위한 보강공법으로서, 시공성과 경제성의 이점으로 인해서 그 사용량이 증가하고 있다. 그러나 쏘일네일링공법은 대지경계선 뒤쪽으로의 시공이 불가피하며 이는 대지점용료의 문제를 초래하게 된다. 이러한 이유로 제거식 쏘일네일링공법이 개발되었으나 제거식 쏘일네일의 제거율은 50 ~ 70% 정도 밖에 미치지 못하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 제거가 불필요하고 대지경계선 뒤쪽의 삽입시 지주의 동의가 필요없는 섬유보강플라스틱(FRP) 쏘일네일이 개발되었다. 본 연구에서는 시험시공 및 인발시험과 같은 현장시험과 수치해석을 통하여 FRP 쏘일네일링 시스템의 안정성과 거동특성을 평가하였다. 그리고 다양한 지반조건에서 현장시험시공과 인발시험을 묘사하기 위한 수치해석(FLAC 2D)을 실시하였다. 본 연구결과, 제거식 쏘일네일링 시스템과 비교하여 FRP 쏘일네일링 시스템은 제거식 쏘일네일과 유사한 거동특성을 나타냈다. 따라서, FRP 쏘일네일의 사용성과 안정성이 사용하기에 충분한 것으로 나타났으며 기존의 제거식 쏘일네일에 대한 좋은 대안이 될 것으로 기대된다.

적층수에 따른 GFRP 피막 Al 평활재의 저주기 피로수명 평가 (Low Cycle Fatigue Life Behavior of GFRP Coated Aluminum Plates According to Layup Number)

  • 명노준;서지혜;이은균;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.332-339
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    • 2018
  • 섬유 금속 적층판(Fiber metal hybrid laminate, FML)은 금속재료와 FRP의 접합으로 기존의 금속 소재가 가지지 못했던 뛰어난 물성과 가벼운 무게로 경제적인 구조용 재료로 사용된다. 그러나 섬유의 형태와 종류, 적층조건에 따라 물성의 차이가 크며, 파괴거동을 예측하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Al6061-T6 합금에 직조형태의 유리섬유 플라스틱(GFRP, GEP118)을 적층피막한 복합재의 파손거동에 대해 연구한다. Al합금에 GFRP 1, 3, 5 겹을 피막한 3가지 조건으로 성형하고, 피막의 적층수를 변수로 정적시험과 저주기 피로시험을 병행하여 파손거동을 분석하였다. 저주기 피로시험에서는 변형률-수명 해석, 전변형률 에너지밀도법을 사용하여 분석하고, 피로수명을 예측하여 하이브리드 재료에 대한 수명예측성을 분석하였다. 인장해석 결과, GFRP 피막으로 인한 강화효과는 없었고, 피로시험시 나타나는 히스테리시스 형상은 GFRP피막 유무와 피막 수에 상관없이 모재인 Al합금의 거동을 따랐다. 저주기 피로시험 결과 GFRP의 피막으로 피로강도가 증가하였지만, GFRP의 두께에 따라 비례하여 증가하지는 않았다.

F.R.P 재료 보강에 의한 신개념 중량충격음 저감대책 (Heavy-weight Impact Noise Reduction of Concrete Slab Reinforcement Using F.R.P)

  • 정정호;유승엽;이평직;전진용;조아형
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.383-386
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    • 2005
  • Low frequency heavy-weight impact noise is the most irritating noise in Korean high-rise reinforced concrete apartment buildings. This low frequency noise is generated by foot traffic due to the fact that Koreans do not wear shoes at home. The transmission of the noise is facilitated by a load bearing wall structural system without beams and columns which is used in these buildings. In order to control low frequency heavy-weight impact noise, floating floors using isolation materials such as glass-wool mat and poly-urethane mat are used. However, it was difficult to control low frequency heavy-weight impact sound using isolation material. In this study, reinforcement of concrete slab using beams and plate was conducted. Using the FEM analysis, the effect of concrete slab reinforcement using FRP(fiber-glass reinforced plastic) on the bang machine impact vibration acceleration level and sound were conducted at the standard floor impact sound test building. The $3{\sim}4dB$ floor impact vibration acceleration level and impact sound pressure level were reduced and the natural frequency of slabs were changed.

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