• 제목/요약/키워드: FRP winding

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비정질 할로이사이트 나노입자의 교차적층 구조에 따른 탄소섬유/에폭시 라미네이트의 저속 충격 특성 (Low Velocity Impact Property of CF/Epoxy Laminate according to Interleaved Structure of Amorphous Halloysite Nanotubes)

  • 박예림;;김윤해
    • Composites Research
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    • 제36권4호
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    • pp.270-274
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    • 2023
  • 필라멘트 와인딩 공정을 사용한 FRP 복합재의 적층 구조는 기존의 FRP 복합재의 적층 구조와는 다를 뿐만 아니라 일반적인 적층 구조를 토대로 기계적 물성에 대해서 분석하고자 한다면 그에 대한 영향을 파악하는 것이 어렵다. 따라서 전반적인 성능을 향상시키기 위해 기계적 물성을 개선하고 교차 적층 구조를 최적화하는 것이 필수적이다. 따라서 본 연구는 비정질 할로이사이트 나노튜브(Amorphous Halloysite Nanotubes, A-HNT)를 5개의 층 배열을 통해 교차 적층 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP) 구조의 저속 충격 특성에 미치는 영향을 조사하는 것을 목표로 한다. 중량 낙하식 충격시험을 통하여 라미네이트의 저속 충격 특성을 확인하였으며, 충격을 가한 후에 현미경을 통하여 충격 파손 모드와 손상 정도를 비교 평가하였다. 나노 입자의 첨가 여부에 따른 각각의 교차 적층 구조 라미네이트를 10 J과 15 J의 충격에너지에서 비교하였다. 10 J의 경우 흡수에너지는 각 구조에서 비슷한 경향을 보였다. 그에 비해 15 J의 경우 흡수에너지는 각 구조에서 다른 흡수에너지를 가지며, 나노 입자가 첨가되지 않은 구조가 가장 높은 흡수에너지를 가진다. 또한 광학현미경을 통하여 각 구조에서 다양한 충격 파손 모드가 관찰되었다.

고온초전도변압기 개발을 위한 모델 권선의 절연 설계 및 평가 (Insulation Design and Test of Model Windings for the Development of High Temperature Superconducting Transformer)

  • 정종만;백승명;곽동순;김상현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 영호남 학술대회 논문집
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    • pp.19-22
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    • 2003
  • In the response to increasing the demands for electrical energy, much effort aimed to develop and commercialize 1MVA HTS power equipments that is supported by a grant from center for Applied Superconductivity Technology of the 21st Century Frontier R&D Program funded by the Ministry of Science and Technology is going on in Korea. For the development, the cryogenic insulation and winding insulation of it in this paper are discussed. In the first many types of dielectric insulating tests were carried out. In detail Breakdown characteristics of $LN_2$, FRP and turn insulating films, flashover characteristics along the FRP surface in $LN_2$ were verified after distinguishing insulation components in HIS windings. And then model windings were designed and insulation test was conducted. These included a AC withstand voltage test of 50kV rms and a lightning impulse test of 150kV at peak.

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폴리머 피뢰기의 구조에 따른 온도와 누설전류 특성 (Temperature and Leakage Current Characteristics with Structure of Polymeric Surge Arresters)

  • 조한구;이운용;김하나
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.513-514
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    • 2006
  • This paper presents the temperature characteristics with the structure of 18 kV surge arresters for distribution system. Three types of polymer arrester were fabricated and a ceramic arrester was also prepared to investigate. Below $100^{\circ}C$, three types of polymeric arresters exhibited almost the same leakage current value, but above $100^{\circ}C$, the polymeric arresters whose module was injected into polymeric housing with the grease exhibited the highest leakage current. In contrary, the arresters being manufactured by directly injecting silicone rubber onto arrester module exhibited the lowest leakage current. The rapid rising of leakage current of the polymeric arresters with the grease at $120^{\circ}C$ was because of the deterioration of the insulation characteristics of the grease between the FRP module and the silicone housing. All polymeric arresters exhibited the same surface temperature characteristics but the ceramic arresters was slower than the polymer arrester in heat emission despite the lowest leakage current. It was thought that the air layer between ZnO varistor blocks and the ceramic housing prevented the heat emission.

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Buckling conditions and strengthening by CFRP composite of cylindrical steel water tanks under seismic load

  • Ali Ihsan Celik;Mehmet Metin Kose;Ahmet Celal Apay
    • Earthquakes and Structures
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    • 제27권2호
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    • pp.97-111
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    • 2024
  • In this paper, buckling conditions and retrofitting of cylindrical steel water storage tanks with different roof types and wall thicknesses were investigated by using finite element method. Four roof types of cylindrical steel tanks which are open-top, flat-closed, conical-closed and torispherical-closed and three wall thicknesses of 4, 6 and 8 mm were considered in FE modeling of cylindrical steel tanks. The roof shapes significantly affect load distribution on the tank shell under the seismic action. Composite FRP materials are widely used for winding thin-walled cylindrical steel structures. The retrofitting efficiency of cylindrical steel water tank is tested under the seismic loading with the externally bonded CFRP laminates. In retrofitting of cylindrical steel tank, the CFRP composite material coating method was used to improve of seismic performance of cylindrical steel tanks. ANSYS software was used to analyze the cylindrical steel tanks and maximum equivalent (von-Mises) and directional deformation were obtained. Equivalent (von-Mises) stresses significantly decreased due to the coating of the tank shell with FRP composite material. In thin-walled steel structures, excessive stress causes buckling and deformations. Therefore, retrofitting led to decrease in stress, reductions in directional and buckling deformation of the open-top, flat-closed, conical-closed and torispherical-closed tanks.

복합 권선형 송전급 고온초전도 변압기의 절연설계 연구 (The Research on Insulation Design for Transmission Class HTS Transformer with Composite Winding)

  • 천현권;곽동순;최재형;정종만;김현희;김상현
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.204-205
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    • 2006
  • In the response to the demand for electrical energy, much effort aimed to develop and commercialize high temperature superconducting (HTS) power equipments has been made around the world. In Korea, companies and universities are developing a power distribution and transmission class HTS transformer that is one of the 21st century superconducting frontier projects. The composite winding of transmission class HTS transformer is concentrically arranged H1-L-H2 from center. H1 is continuous disk type, L is layer type and H3 is continuous disk type. For the development of transmission HTS transformer with composite winding, the cryogenic insulation technology should be established. We have been analyzed insulation composition and investigated electrical characteristics such as breakdown of $LN_2$, barrier, kapton films, surface flashover on FRP in $LN_2$. We are going to compare with measured each value and apply the value to most suitable insulating design of the HTS transformer.

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10kVA고온초전도변압기의 특성해석 및 제작 (Development and Characteristic Analysis of a 10kVA HTS Power Transformer)

  • 이희준;차귀수;이지광;최경달;류경우;한송엽
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.37-43
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    • 2000
  • This paper describes the construction and test results of a 10kVA single phase HTS transformer. Double pancake windings with BSCCO-2223 HTS tape and G10-FRP cryostat with room temperature bore are used in the transformer. Two double pancake windings are connected in series to provide 188 turns and other two double pancake windings are connected in parallel to conduct the secondary current of 45.4[A]. Coefficients of the constructed transformer are obtained using the fundamental teats of the transformer. According to the test results, larger leakage reactance than expected is observed due to the bulky core which surrounds the sryostat.

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해상 풍력 발전용 Tower의 고유 진동 해석에 관한 연구 (Study for Natural Frequency of Offshore Wind Turbine Tower)

  • 원종범;이강수;손충렬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1296-1301
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    • 2006
  • The Object of this paper which study for natural frequency of Offshore Wind Turbine Tower with Composite Material and Steel. The Composit Material Tower consist of shell type and stiffened shell type which is made by the method of Filament Winding. And the component of Composite material is used by the Roving RS220PE-535. The Steel Material Tower consist of shell type and stiffened shell type which is made of Mild steel. The Type of Stiffener is hats. This paper compare the Composit Material Offshore Wind Turbine Tower with the Steel Material Offshore wind Turbine Tower and study for Natural Frequency and Mode Shapes.

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지중케이블의 절연통 보호대책 및 방식층 보호장치의 특성 (Characteristics of the Surge Protector for Underground Cable)

  • 김석수;조한구;박태곤
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 연구회
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    • pp.72-75
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    • 2001
  • 전력케이블 선로에 가해지는 전압은 상시교류전압이외에 지락 등에 의한 사용주파과전압과 뇌써지와 같은 써지성 과전압이 있다. 써지성 과전압이 케이블 심선에 침입할 경우 종단접속부나 절연접속함의 접속점은 절연통 양단 및 시스와 대지간에 고전압이 발생하여 케이블심선-시스간 시스-대지간의 써지임피던스 비에 따라 과전압이 발생하며, 이와 같이 써지성 과전압이 방식층의 충격내전압치를 초과할 경우 방식층을 보호하기 위한 대책이 필요하며 그 보호장치로 절연통 보호장치를 사용하는 것이 일반적이다. 절연통에 대한 보호대책과, 설계 제작된 절연통 보호장치에 대한 주요시험항목을 실시하여 항목별 그 특성을 검토하고 절연통 보호장치의 지중송전선로에서 사용되는 조건인 열적내량을 검증하는 충격전류시험과 침수에 의한 기밀성능을 검증하는 내수성능시험을 실시함으로써 그 중요성을 인식할 수 있었다.

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154kV 지중케이블 절연통 보호장치의 기본특성 평가 (Basic Characteristics of the Surge Protector for 154 kV Underground Cable)

  • 김석수;조한구;박태곤
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.604-607
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    • 2000
  • 뇌써지가 케이블 심선에 침입할 경우 케이블심선-시스간과 시스와 대지간의 써지임피던스 비에 따라 과 전압이 발생하며, 이와 같이 써지성 과전압이 방식층의 충격내전압치륵 초과할 경우 방식층을 보호하기 위 한 대책이 필요하며 그 보호장치로 절연통 보호장치를 사용하는 것이 일반적이다. 설계, 제작된 절연통 보호장치에 대해 절연저항시험, 동작개시전압시험, 뇌충격제한전압시험, 충격전류시험, 방전하에서 교류내전압시험, 절연성능시험 및 내수성능시험을 실시하여 내수성능시험을 제외한 모든 시험항목에서는 그 결과가 양호하나, 내수성능시험에서는 미세한 홈으로 물이 침투되어 불량이 발생함에 따라 절연통 보호장치는 지 중송전선로에 사용되는 보호장치로서 지중조건에서의 수밀 및 기밀특성 더욱 우수해야 하므로 내수성능시험의 중요성을 인식할 수 있었다.

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수적층 및 필라멘트 와인딩을 이용한 GFRP튜브로 구속된 콘크리트의 압축 거동 (Stress-strain Relations of Concrete Confined with Tubes Having Varying GFRP Layers)

  • 이성우;최석환
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권6A호
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    • pp.861-872
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    • 2008
  • 콘크리트충전 유리섬유 복합소재 튜브는 좋은 내구성과 심한 부식환경에서 견딜 수 있는 높은 화학적인 저항성으로 인해서 해양구조물에서 종종 사용된다. 이 연구는 원형 콘크리트충전 유리섬유 복합소재 튜브에 대한 다양한 실험을 수행하고 결과를 분석한다. 유리섬유 직포 수적층, 필라멘트 와인딩 적층을 압축을 받는 관의 바깥 튜브로 사용하는 경우에 고려해야 하는 몇 가지 측면을 실험 분석한다. 이 연구의 목적은 다음과 같다: (1) 유리섬유 층의 필라멘트 와인딩 각도의 효율성 검증 (2) GFRP 적층수가 강도 및 최고 변형률에 미치는 영향 평가 (3) 단부 재하조건이 구속효과 및 파괴양상에 미치는 영향 파악, 그리고 (4) 구속 상태에서 콘크리트의 응력-변형률 거동을 모사하는 해석적인 모델 제시이다. 세 가지 서로 다른 종류의 섬유 구성이 사용되었다: 직포층, ${\pm}45^{\circ}$ 필라멘트 와인딩 층, 그리고 ${\pm}85^{\circ}$ 필라멘트 와인딩 층. 각 층은 독립적으로 혹은 복합적으로 함께 사용되었다. 시편의 비 및 지름이 서로 다른 경우도 실험하였다. 총 27개의 GFRP 튜브 시편을 이용해서 인장 실험을 수행하였고, 66개의 콘크리트충전 GFRP튜브 시편을 이용해서 압축 실험을 수행하고 결과를 분석하였다. 구속상태의 콘크리트 응력-변형률 거동을 모사하는 해석적인 모델 및 영향계수를 제시하였다.