• 한국항공우주학회지
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• 제30권6호
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• pp.39-45
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• 2002

본 논문에서는 복합재의 3차원 경화 수치모사를 위해 유한요소 정식과정을 제시하였다. 이 정식을 기초로 하여 유한요소 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램을 검증하기 위해 참고문헌에 제시된 수치예제에 대한 해석을 수행하였다. 본 논문에서의 경화 수치모사결과가 측정된 경화온도와 잘 일치하였다. 본 3차원 경화 수치모사에서는 1, 2차원 해석과는 달리 복합재 구조물의 임의 지점에서의 수치모사 결과분석이 가능하다. 개발된 유한요소 프로그램을 이용하면 불규칙한 형상을 가진 복합재 구조물과 일정하지 않은 오토클레이브 내부 온도분포 하에서의 경화 수치모사를 할 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.59-66
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• 2002

광섬유 브래그 격자/외부 패브리-페로 간섭 (FBG/EFPI) 복합 센서를 이용하여 여러 가지 복합재료 적층판의 성형과정 동안 발생하는 변형률과 온도를 동시에 모니터링하였다. 일방향 적층판, 대칭 직교 적층판, 그리고 평직 적층판에 대하여 각각 두개씩의 FBG/EFPI 센서를 방향과 위치를 달리하여 삽입하고 오토클레이브 내에서의 성형 동안 복합재료 적층판 내부의 두 지점에서의 성형변형률과 온도를 실시간으로 측정하였다. 이러한 실험들을 통해 FBG/EFPI 센서는 보합재료 구조물 성형시의 스마트 모니터링에 효율적임을 알 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.244-249
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• 2001

In this paper, we present the simultaneous measurement of the fabricaition strain and temperature during and after cure of unsymmetric composite laminate uising fiber optic sensors. Fiber Bragg grating/extrinsic Fabry-Perot interferometric (FBG/EFPl) hybrid sensors are used to measure those measurands. The characteristic matrix of sensor is analytically derived and measurements can be done without sensor calibration. A wavelength-swept fiber laser is utilized as a light source. FBG/EFPI sensors are embedded in a graphite/epoxy unsymmetric cross-ply composite laminate at different direction and different location. We perform the real time measurement of fabrication strains and temperatures at two points of the composite laminate during cure process in an autoclave. Also, the thermal strains and temperatures of the fabricated laminate are measured in thermal chamber. Through these experiments, we can provide a basis for the efficient smart processing of composite and know the thermal behavior of unsymmetric cross-ply composite laminate.

• 콘크리트학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.117-124
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• 2003

최근 강모래의 고갈로 인하여 해사의 사용이 증대되고 있는 실정에 있다. 그러나 해사는 철저하게 제염처리 하여 사용하지 않으면 철근 콘크리트 구조물의 철근에 막대한 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 제염처리하지 않은 해사를 시멘트 콘크리트에 직접 사용하여도 철근의 부식을 억제할 수 있는 방청재료를 개발하기 위한 연구의 일환으로서, 기존의 에폭시 철근과 비교하여 경제적이고 방식 성능면에서 우수한 재료로서 폴리머 시멘트 슬러리를 이용하고자 하였다. 각종 폴리머를 사용하고 여러 가지 부식촉진 실험을 통하여 도장하지 않은 철근과 도장한 철근과의 성능을 비교평가하였다. 연구결과, 폴리머 시멘트 슬러리로 도장한 철근은 도장하지 않은 철근에 비해 염화나트륨 수용액에 대한 침지 및 분무시험과 시멘트 콘크리트 속에서의 부식에 관한 실험에 있어서도 매우 우수한 방식성능을 발휘하였다. 다양한 부식촉진 실험결과, 철근의 부식은 염분, 중성화 및 촉진양생에 의해 크게 영향을 받으며, 복합적인 인자가 작용될 때, 더욱더 심한 부식이 발생하였다. 이러한 부식을 폴리머 시멘트 슬러리에 의한 도장으로 억제할 수 있는데, 폴리머 시멘트 슬러리의 매트릭스에 존재하는 폴리머 필림의 연속된 막에 의해 염화물 이온의 침투가 차단되었기 때문이며, 폴리머 시멘트 슬러리의 완벽한 방식효과는 도장두께로 조절할 수 있을 것이다.

• 폴리머
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• 제24권1호
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• pp.105-112
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• 2000

본 연구에서는 항공기 구조용 재료로 쓰이는 탄소섬유/에폭시 복합재료 프리프레그(DMS 2224)를 모델시스템으로 하여 등온환경과 등속도 가열환경에서 경화반응 속도를 연구하였다. 이 복합재료의 공정온도에서의 가공공정을 묘사할 수 있는 현상학적인 반응속도 모델을 differential scanning calorimetry (DSC)와 이론을 통하여 제안하였다. 등온환경에서의 실험으로부터 반응특성곡선을 관찰한 결과 경화반응이 1차 반응함수임을 확인하였고, 활성화 에너지는 78.43 kJ/mo1을 얻었다. 이 프리프레그는 경화온도에 따라 한계경화도를 보여주어 유리화가 존재함을 확인하였고 이를 1차 반응속도 모델에 적용시킨 결과, 유리화 이후의 확산우세현상을 포함한 반응속도 모델을 제안하였다. 제안된 모델식을 이용하여 등온/등속도 가열환경을 포함한 실제 경화공정을 성공적으로 표현할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.65-71
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• 2002

무기계 난연제로 널리 사용되고 있는 aluminum trihydrate와 antimony trioxide의 첨가에 의한 열화거동과 난연효과를 열분석 및 화염특성시험(LOI test, flammabilty을 45 degree test)을 통하여 알아보았다. 일반 구조용 glass fiber/unsaturated polyester 복합재료 제조 시 난연 조성에 따른 난연 효과와 기계적 특성(경도, 인장강도, 탄성률) 변화를 조사하였다. 항공우주용 구조에 사용되는 난연 처리된 glass fiber/epoxy prepreg 복합재료 제조 시 공정조건에 따른 난연 특성을 비교 분석하였다. 실험결과를 이용하여 난연제의 난연 기구 및 기계적 물성을 고려한 최적 난연 조성은 ATH의 경우 10∼20 phr이였으며, autoclave 공정압력이 증가할수록 높은 LOI 값을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권1호
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• pp.49-55
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• 2002

광섬유 브래그 격자/외부 패브리-페로 간섭 (FBG/EFPI) 센서를 이용하여 비대칭 적층판의 성형시 및 성형후 변형률과 온도를 동시에 모니터링 하였따. 본 논문에서는 광섬유 센서의 출력에 대한 변형률 및 온도의 관계를 수치적으로 유도하였으며 이를 통해 센서의 특성 행렬을 구하였다. 따라서 각각의 센서에 대해 특성 행렬을 구하기 위해 센서의 보정실험을 수행할 필요가 없다. 광원으로는 파장 이동 광섬유 레이저를 사용하였다. 두 개의 FBG/EFPI 센서를 Gr/Ep 비대칭 직교적층 복합적층판에 방향과 위치를 달리하여 삽입하고 오토클레이브 내에서 성형하는 동안 두 지점에서의 성형변형률과 온도를 실시간으로 모니터링 하였다. 또한 열챔버 내에서 제작된 적층판의 열변형률과 온도를 측정하였다. 이러한 실험들을 통해 복합재료의 효울적인 스마트 프로세싱에 대한 기초를 마련할 수 있으며 비대칭 직교적층 복합적층판의 열적 거동에 대해 알 수 있을 것이다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.147-152
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• 2020

본 연구에서는 스파/스킨 복합재 일체형 구조물 시편 제작을 통해 구조물 형상에 의한 국부적인 내부압력 구배 및 표면접착필름 적용 조건에 따른 복합재 내부 기공의 거동에 대하여 실험적으로 평가하였다. 표면접착 필름과 탄소섬유 프리프레그 소재의 점도특성 및 열분석 비교를 통해 경화특성 및 속도 차이를 확인하였다. 그리고 스파/스킨 일체형 구조물 시편을 표면접착필름 적용 조건에 따라 2가지 유형으로 성형 제작하여 표면상태검사, 비파괴 검사 및 파괴 검사를 통하여 검증하였다. 표면접착필름이 전체 표면에 적용된 시편#1의 경우 내부구조에 의한 압력 구배가 발생하고 이로 인해 낮은 압력이 적용되는 부위에서 형성된 기공들이 먼저 경화된 표면접착필름에 막혀 배출되지 못함을 확인할 수 있었으며, 표면접착필름이 적용되지 않아 탄소섬유 프리프레그가 전면 노출된 시편#2에서는 내부 기공이 완전히 배출됨을 볼 수 있었으며 미리 경화된 표면접착필름이 내부 기공 이동 및 배출에 있어서 차단막(Barrier film)으로 작용할 수 있음을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.192-197
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• 2004

The anisotropy in coefficient of thermal expansion (CTE) between the in-plane and out-of-plane of 3-dimensional thick composite structures induces residual stresses and the large void content due to insufficient compaction of fabric composites, which results in low interlaminar strengths. In order to reduce the through thickness CTE and the void content, in this work, carbon fabric phenolic laminates were compacted by pressure generated by autoclave and a compressive jig, from which the through-thickness CTEs and the void contents were measured. From the measurement, it was found that the through-thickness CTE and the void content had different characteristics from ordinary composites due to gas produced during the cure reaction of phenolic resin.

• 한국안전학회지
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• 제12권4호
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• pp.57-62
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• 1997

The combined structure of hybrid composite made through the bonding process of materials of different properties greatly defines its mechanical characteristics, as the results of the experiments on materials of different properties show much dissimilarity. When carbon/epoxy materials are applied to hybrid composite, the carbon materials helps to improve the mechanical properties of the hybrid composite, and the epoxy reduces its fracture strain and impact resistance. Carbon fiber which is now in general commercialization is classified as high modulus or high strength system, and its manufacturing methods are various. The study of the materials having combined structure is focused on the numerical analysis of the layers of bonding surface in materials with difference modulus. The hybrid composite made through the multilayered bonding of reinforced aluminium sheets with aramid fiber now faces the marketing phase, and especially its excellent fatigue resistance and mechanical properties promote active researches on the similar products of hybrid composite. This study aims to investigate the effects of CFRP volume ratio and fiber's orientation over the properties of mechanical strength and fatigue life of the hybrid composite, AI7075/CFRP. To carry out this study, static tensile and fatigue tests were given to some of the panels which, made through the co-cure processing in an autoclave, have different CFRP volume ratio and carbon fiber orientations.