• 한국기계가공학회지
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• 제6권3호
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• pp.98-104
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• 2007

The carbon fiber reinforced carbon composite (CFRC) materials are necessary for the advanced industries that require the thermal resistance. And the development and research for CFRC has been in progress in the field of aerospace and defense industry. CFRC have several advantages and special properties such as excellent anti ablation, outstanding strength retention at very high temperature, high heat capacity and thermal transport, high specific stiffness and strength, and high thermal shock resistance. They have been used as aircraft brake, rocket nozzle, nose cones, jet engine turbine wheels, and high speed craft. Since the technology related to CFRC was prohibited from importing and exporting, we developed our own technology to produce F-16 B32 brake disk made out of CFRC, and then we performed various tests to observe the characteristics of CFRC-based brake disk developed in this study in view of density, strength, friction, specific heat, and heat conductivity.

• Composites Research
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• 제23권1호
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• pp.31-36
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• 2010

본 연구는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료로 제작된 항공기 등 구조물의 낙뢰에 의한 손상을 방지하기 위하여 전도성 은나노입자를 탄소섬유에 코팅한 후 에폭시 수지로 함침함으로써 CFRP의 전기전도도를 향상시키는 방법에 대한 것이다. 전기전도도 측정은 4점측정법을 통해 저항값을 측정하고 이를 전기전도도 값으로 변환하였으며, 나노입자 코팅 상태와 전기전도도의 변화를 관찰하였다. 또한 SEM과 EDS를 통해 탄소섬유 표면에 코팅된 은나노입자의 존재와 전기적 네트워크가 형성된 것을 확인하였다. 결과로써 일반 CFRP의 약 3배 이상의 전기전도도를 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제34권2호
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• pp.77-81
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• 2021

복합재료의 높은 비강도와 비강성으로 인해 복합재료는 다양한 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다. 특히, 탄소 섬유 강화 복합재는 많은 기계적인 구조물에 널리 사용된다. 또한 이방성 특성을 갖는 탄소 섬유 강화복합재는 금속 재료와 달리 섬유 방향에 따라 피로 거동을 이해하는 것은 구조 설계에 있어서 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 비낌 축(off-axis) 시편에 따라 복합재료의 피로 수명에 미치는 영향을 실험적으로 평가하였다. 이를 위해 복합재료의 비낌 축 시편(0°, 10°, 30°, 45°, 60°, 90°)에 대해 인장 및 피로 시험을 수행하였다. 피로 시험 결과, 복합재의 피로 강도는 섬유 방향이 0도로부터 조금 벗어날수록 피로 강도가 크게 감소하였으며 많이 벗어날수록 적게 감소하였다. 이는 적층 각이 커질수록 섬유의 하중을 지지하는 역할이 감소했기 때문이다. 또한 복합재의 피로 선도에 비낌 축 각도를 평준화하는 피로 강도 비율을 도입하여 피로 수명의 경향을 분석하였다. 피로강도 비율(Ψ)-피로 수명 선도를 이용하여 적층 각도와 관계없이 피로 수명을 단일선으로 표현하였다. 피로 강도비율을 통해 평준화된 피로 선도를 이용하면 2개 이상의 비낌 축 각도를 가지는 복합재의 피로 선도만으로도 임의의 다른 비낌 축 각을 가진 동일한 복합재의 피로 수명 곡선의 도출이 가능하다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.206-206
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• 2017

• Composites Research
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• 제16권3호
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• pp.49-57
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• 2003

본 연구에서는 항공기 구조재로 활용되고 있는 카본/에폭시 복합재료와 기체 외부 열차단용 소재로 추천되고 있는 실리카/페놀 및 카본/페놀 복합재료 2종에 대하여 고온 환경하에서 인장시험을 행하였다. 고온용 스트레인게이지를 응용하여 각각의 복합재료에 대한 온도변화에 따른 인장강도, 탄성계수, 프와송비 같은 기계적 물성치를 도출하였으며, 복합재료 방향성에 따른 기계적 물성 및 인장 거동을 강화재 종류별로 비교 고찰하였다. 본 연구결과를 통하여 획득된 기초자료들은 항공기 구조재 및 열차단용 내열재료를 이용한 복합 구조재의 설계 및 해석에 응용되었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.188-191
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• 2002

3-D orthogonal woven carbon/Al composites were fabricated using a pressure infiltration casting method. Especially, to minimize geometrical deformation of fiber pattern and $Al_4C_3$ formation, the process parameters of the minimum pressurizing force, melting temperature, delay and holding time of molten aluminum pressurizing was optimized through the PC-controlled monitoring system. Resonant ultrasound spectroscopy (RUS) was utilized to measure the effective elastic constants of 3-D orthogonal woven carbon/Al composites. The CTE measurement was conducted using strain gages in a heating oven.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권6호
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• pp.685-692
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• 2017

In this study, the effect of various adhesively bonded composite patches on mechanical properties of notched Al-Mg alloy plates was analyzed. For this purpose firstly, the un-notched and notched specimens were fabricated from 5086 Al-Mg alloys which have been used in armor-plated military vehicles. The surface notches as a flaw were machined with circular cutting tool to form notch aspect ratio a/c=0.15 and notch-to-thickness ratios a/t=0.5 in the radial direction on the test specimens. Then, various composite patches which reinforced by glass, carbon and Kevlar fibers were bonded adhesively at elliptically surface notches. Finally, experimental measurements conducted by applying tensile static loading. The experimental results showed that repairing with composite patches with order of carbon, glass and Kevlar fibers have remarkable effect on tensile strength of the notched plate. Also the finite element models were developed using Abaqus/Explicit code to predict the tensile strength and elongation of unrepaired notched specimen and specimen repaired by carbon fiber composite patch. The comparison between numerical and experimental results showed good agreement between them and proved the accuracy of numerical modeling.

• 폴리머
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• 제27권1호
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• pp.52-60
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• 2003

본 연구에서는 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재료의 충격 특성 향상을 위해 탄소섬유표면에 전해 및 무전해 니켈도금처리를 하였으며, 이때 각각의 니켈도금법에 따른 충격 특성을 비교 고찰하였다. 도금된 탄소섬유의 표면 특성은 XRD, SEM, 그리고 접촉각 측정을 통해 관찰하였고, 탄소섬유 강화 복합재료의 충격 특성은 Izod형의 충격시험기를 이용하여 분석하였다. 실험결과, 무전해 니켈도금층에는 전해도금층과는 달리 Ni-P 합금이 포함된 것이 XRD를 통하여 확인되었으며, 전해 니켈도금된 탄소섬유가 무전해 니켈도금된 것보다 표면자유에너지가 큰 것이 접촉각 측정을 통해 관찰되었다. 한편, 무전해 니켈도금된 탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재료는 충격강도가 크게 증가하였으나, 전해 니켈도금된 복합재료의 경우는 충격강도가 증가하지 않았다. 이러한 결과는 각각의 도금법에 따른 젖음성의 차이가 탄소섬유 강화 복합재료의 연성을 변화시켜 충격강도 증가에 주요하게 작용되었기 때문으로 사료된다.

• 한국안전학회지
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• 제34권5호
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• pp.7-14
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• 2019

The type III vessel, which is used to store high-pressure hydrogen gas, is made by wrapping the vessel's liner with carbon fiber composite materials for strength performance and lightening. The liner seals the internal gas and the composite resists the internal pressure. The properties of the fiber composite material depends on the angle and thickness of the fiber. Thus, engineers should consider these various design variables. However, it significantly increases the design cost due to the trial and error under designing based on experience or experiments. And, for aluminum liners, fatigue loads due to using and charging could give a huge impact on the performance of the structure. However, fatigue failure does not necessarily occur in the position under the highest load in use. Therefore, for hydrogen storage vessel, fatigue evaluation according to design patterns is essential because stress distribution varies depend on composite layer patterns. This study performed an optimization analysis and evaluated a high-pressure hydrogen storage vessel to minimize these trial and error and improve the reliability of the structure, while simultaneously conducting fatigue assessment of all patterns derived from the optimization analysis process. The results of this study are thought to be useful in the strength improvement and life design of composite reinforced high-pressure storage vessels.

• 한국가스학회지
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• 제20권5호
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• pp.96-103
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• 2016

도시가스 배관의 손상부에 대한 적절한 보수방법은 안전한 가스이송 및 가스 배관의 파손으로 인한 경제적 손실을 줄일 수 있는 중요한 요소이다. 육성용접, type-A 슬리브, type-B 슬리브 그리고 복합재료 슬리브와 같은 보수 방법들이 현재 도시가스 배관 보수에 사용되고 있다. 본 연구에서는 여러 보수방법중 비교적 손쉬운 보수절차로 인해 작업자의 숙련도에 의존하지 않으며 쉽고 경제적으로 보수 할 수 있는 복합재료 슬리브를 이용한 보수방법에 관한 연구를 수행하였다. 특히 탄소섬유 프리프레그를 사용한 복합재 보수방법과 그 결과에 대해 논의하였다.