• 청정기술
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• 제19권3호
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• pp.300-305
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• 2013

ZnO(산화아연)와 rGO(환원 흑연산화물, reduced graphite oxide)로 구성된 복합체를 제조하여 중저온 영역($300-500^{\circ}C$)에서 $H_2S$(황화수소) 흡착실험을 수행하였다. rGO에 붙어있는 수산화기, 에폭시기, 그리고 카르복실기와 같은 산소를 포함하는 관능기들이 $H_2S$흡착에 미치는 영향을 조사하기 위해서 다양한 특성분석(TGA, XRD, FT-IR, SEM, 그리고 XPS)을 실시하였다. GO(흑연산화물, graphite oxide)를 rGO로 환원시키기 위해서 마이크로파 조사법을 사용하였다. 마이크로파 조사법에 의한 환원공정에서는 온화한 환원분위기를 조성하여 rGO 표면에 상당량의 산소 관능기들이 남아있는 것을 확인하였다. 이러한 관능기들은 나노 크기의 ZnO가 2D rGO 표면에 균일하게 부착되도록 유도하여 고온 영역에서도 ZnO의 응집 및 소결이 일어나는 것을 방지하는 효과가 있다. 이로 인해 ZnO/rGO 복합체는 순수한 ZnO와 비교하여 3.5배 정도의 흡착량을 보여주었다.

• 항공우주기술
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• 제1권2호
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• pp.19-31
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• 2002

본 연구는 탄소섬유 복합재료 사각튜브의 압축 에너지 흡수 특성을 실험적으로 규명하였으며, 유한요소해석을 통해서 그 특성을 예측하였다. 압축 속도는 0.003mm/sec 와 0.3mm/sec로 하여 사각튜브에 가하였으며, 적층각 별로 실험을 하여 각각에 대한 압축 에너지 흡수 특성인 최대 압축하중과 평균하중을 찾았다. [0/90]₄와 [0/±45/90]₂의 특정 적층각을 가지는 사각튜브에 대해 유한요소해석을 수행하여 최대 압축하중을 예측하였다. 유한요소모델은 좌굴해석을 통해서 나온 형상과 원래 형상을 중첩하였으며, 해석방법은 Tsai-Wu criteria를 사용하였다. 실험으로부터 최대 압축하중은 인 사각튜브에서 나타났고 평균 압축하중은에서 나타났으며, 특정각을 가지는 사각튜브에 대한 최대 압축하중 예측은 실험과 거의 일치하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권10호
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• pp.21-26
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• 2003

본 논문에서는 광섬유 센서를 사용하여 우주환경하에 노출된 그래파이트/에폭시 복합재 적층판의 열팽창계수의 변화를 측정하였다. 열변형률과 온도를 동시에 측정하기 위해서 두개의 FBG 센서를 사용하였다. 또한 열-진공 챔버를 사용하여 고진공, 자외선, 열적 사이클 등의 인자를 가지는 저궤도(LEO) 우주환경을 모사하였다. 예비실험으로써, 본 실험에서 사용되는 온도범위에 대해 FBG 온도센서를 기준온도계로부터 보정하였고 알루미늄 시편에 부착된 FBG 변형률 센서와 변형률 게이지(ESG)의 비교실험을 통해 FBG 변형률 센서의 사용가능성을 검증하였다. 검증된 FBG센서가 삽입된 그래파이트/에폭시 복합재 평판을 모사된 우주환경에 노출하여 일정한 노화간격마다 열팽창계수 변화를 실시간으로 측정하였다. 실험결과 1000 사이클 노화후의 열팽창계수는 노화전에 비해 대체적으로 큰 변화는 없었지만 전 온도구간에서 약간 감소하는 경향을 보였다. 이러한 현상은 가스방출(outgassing), 수분방출, 모재균열 등에 기인한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.9-19
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• 1989

본 논문에서는 복합 적층판의 이론적 충격 응답을 통한 충격 응력 및 충격파 전파를 해석하기 위하여 이질, 이방성 판에 전단 변형을 고려한 Whitney와 Pagano의 이론에 기초를 두고 정적 접촉법칙과 연계한 동적 유한요소해석(FEA)을 하여, 이 중 충격 접촉력에 관하여는 각각 [0。/45。/0。/-45。/0。]$_{2s}$와 [90。/45。/90。/-45。/90。]$_{2s}$의 두 적층 형태를 가지는 흑연/에폭시와 유리/ 에폭시 복합 재료에 대한 강구에 의한 충격 해석을 하여, Yang의 식에 의한 최대 접촉력과 비교 검토하였고, 다음 변형율 파형을 파동 전파(wave propagation) 이론에 의해 비교 검토하므로써 본 이론해석의 타당성을 입증하였고, 재료 및 적층 형태에 따른 충격 응답, 충격 응력 및 충격파 전파 특성에 대하여 연구하였다.하였다.

• Composites Research
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• 제33권4호
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• pp.228-233
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• 2020

본 논문은 유리섬유강화 복합재료(GFRC)를 사용하여 단일 랩 전단 시험을 진행하고, 단일 랩 전단 시험을 진행하면서 연필심을 이용한 종이센서(PLDPS)를 적용하였다. 복합재료의 접착은 비스페놀-A계 에폭시와 아민계 경화제를 혼합하여 접착제로 사용하였다. 접착물성의 차이를 주기 위해 각기 다른 조건에서 경화시켰고 물성이 달라진 것을 확인하였다. 연필심을 이용한 종이센서는 A4용지에 4B연필을 사용하여 제작하였다. 연필에 있는 흑연은 전기가 통하는 물질이므로 전기저항을 측정할 수 있다. 연필심을 이용한 종이센서에 단일 랩 전단 시편에 붙은 위치에 따라 전기저항의 변화를 관찰하였고, 붙이는 두 위치에 따라 전기저항의 변화가 다르게 나오는 것을 확인하였다. 또한, 랩 전단변형률에 따라서 전기 저항의 변화도 관찰하였다. 랩 전단변형률이 높으면 전기 저항 변화도 큰 것을 확인했다. 접착부분의 변형이 클수록 시편이 휘는 정도도 커져 전극 사이의 거리변화도 크게 만들기 때문이다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제20권3호
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• pp.832-842
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• 1996

Fatigue life prediction and fatigue behavior of circular notched carbon fiber reinforced plastic laminates are presented. Point and average stress criteria by Whitney and Nuismer are generalized to fatigue fracture criteria for notched laminates. Residual strength degradation model and the assumptions on the stress redistribution are introduced during the derivation of prediction equations. S-N curve, Basquin's relation, and H and H's FLPE1 are chosen for evaluation of residual strength of unnotched laminates and six prediction equations are derived. Experiments are performed using Graphite/Epoxy laminates whose fiber orientation is $[0$^\circ$/+45$^\circ$/-45$^\circ$/90$^\circ$]s. Presented prediction equations are reasonably close to experimental data and proposed appoach is found to be suitable to predict fatigue life of notched composite laminates.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권10호
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• pp.1435-1450
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• 2004

The investigation, which includes the material homogenization and the calculation of local stress concentration of long-fibrous composites in a microscopic level, has been performed to analyze the behavior of fiber-reinforced composites by using finite element method. In order to carry out this study, the finite element models of composites have been generated by the idealized arrays as square and hexagonal-packed type. In the FE analysis, the boundary conditions of micromechanical finite element method(MFEM) have been defined and verified by comparing with the results from multi-cells, and the effective material properties of composites composed of graphite/epoxy have been also evaluated by rules of mixture. For acquiring the relation between the global and local behaviors of composites, the magnifications of strain, stress, and interfacial stress of composites subjected to a longitudinal and transverse loading respectively have been calculated. And the magnifications have been proposed as the stress concentration in the microscopic level at composite material.

• Composites Research
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• 제12권3호
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• pp.26-35
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• 1999

복합재료내의 결함을 원공노치로 가정하고 노치의 크기에 따른 정하중 및 피로실험을 수행하였다. 원공이 존재하는 복합재료에 대하여 다양한 수리기법을 적용하여 정하중 실험을 수행하였다. 수리기법중에 precured double patched 방식과 cure-in-place 방식의 수리는 가장 우수한 결과를 보여 평활재의 약 60∼80%의 강도복구효과를 보였다. 우수한 결과기법을 나타낸 수리기법중에 보다 실제적인 방식이라고 사료되는 cure-in-place 방식으로 수리된 재료에 대하여 피로실험을 수행하였다. 수리된 재료는 정하중 및 피로의 경우에 있어서 향상된 결과를 보였으며 피로시 평활재의 거동을 나타낸다. 참고계수를 도입하여 회귀분석된 피로수명예측식(MFLPE's)은 수리된 시편에 비해 타 예측식에 비해 더 좋은 결과를 나타낸다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권12호
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• pp.2917-2925
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• 2000

Tensile strength and failure process of composite materials depend on the variation in fiber strength, matrix properties and fiber-matrix interfacial shear strength. A Monte-Carlo simulation considering variation in these factors has been widely used to analyze such a complicated phenomenon as a strength and simulated the failure process of unidirectional composites. In this study, a Monte Carlo simulation using 2-D and 3-D(square and hexagonal array) model was performed on unidirectional graphite/epoxy and glass/polyester composites. The results simulated by using 3-D hexagonal array model have a good agreement with the experimental data which were tensile strength and failure process of unidirectional composites.

• Corrosion Science and Technology
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• 제9권1호
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• pp.39-47
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• 2010

Galvanic coupling between GECM(graphite epoxy composite material) and metallic materials can facilitate corrosion of metals and alloys because GECM is noble and electrically conductive. Galvanic corrosion is affected by many factors including metallic materials, area ratio, surface condition, and corrosivity. This work aims to evaluate the effect of area ratio on galvanic corrosion between GECM and several metals. In the case of glavanic coupling of carbon steel and Al to GECM, corrosion rate increased with increasing area ratio. Corrosion rate of sensitized STS 316S stainless steel decreased a little at an area ratio 1:1 but increased at an area ratio 30:1. It is considered to be due to that area ratio affects galvanic corrosion more in less corrosion resistant alloys. However, in case of STS 316 and Ti, galvanic coupling reduces corrosion rate by the formation of passive film.