• 콘크리트학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.168-174
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• 2001

탄소섬유쉬트는 고강도, 경량 및 고 내구성 등의 우수한 재료적 성질을 가지고 있어 철근콘크리트 건축물의 보수 .보강재료 장범위하게 사용되어져 왔다. 탄소섬유쉬트와 콘크리트 사이의 부착강도 즉, 부착거동은 탄소섬유쉬트에 의해 보수.보강되는 철근콘크리트 부재의 보강성능을 좌우하는 매우 중요한 요소이다. 따라서, 탄소섬유쉬트와 콘크리트의 접합면에서 발생되는 부착파괴의 메카니즘은 명확히 구명될 필요가 있다. 본 연구에서는 양생온도, 콘크리트의 표면상태 및 함수율 등의 환경요소변화에 따른 탄소섬유쉬트와 콘크리트의 인발접착강도을 파악함으로써 환경요소의 영향을 평가하였으며 아울러, 탄소섬유쉬트와 콘크리트와의 부착성능을 결정하는 유효부착길이 및 평균부착응력도를 평가하였다. 연구결과, 인발접착강도에 미치는 환경요소에서 양생온도가 가장 중요한 영향인자로 나타났으며, 인장전단부착 실험으로부터 얻어진 유효부착길이 및 평균부착응력도는 각각 15 cm 및 9.78~11.88kgf/$\textrm{cm}^2$ 내외라고 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제21권6호
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• pp.98-105
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• 2017

본 연구에서는 후크형 강섬유와 PVA 섬유의 혼합비에 따른 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체의 인장거동에 미치는 변형속도의 효과에 대하여 평가하기 위하여, 후크형 강섬유와 PVA 섬유를 각각 1.5+0.5, 1.0+1.0, 0.5+1.0vol.%의 혼합비로 보강한 하이브리드 섬유보강 시멘트 복합체를 제작하였다. 그 결과, 후크형 강섬유보강 시멘트 복합체는 변형속도가 증가함에 따라 섬유와 매트릭스의 부착력이 향상되어 인장강도, 변형능력 및 파괴인성이 크게 향상되었으며, 후크형 강섬유 주변의 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열에 의해 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 감소하고, 인장강도 점 이후의 응력 저하가 급격하게 발생하였다. 한편, PVA 섬유는 변형속도 $10^{-6}/s$에서는 끊어지는 파괴거동이 나타났으나, 변형속도 $10^1/s$에서는 변형속도가 증가함에 따라 섬유가 인발되는 파괴거동에 의해 다중균열 개수 및 변형능력이 감소하였다. 후크형 강섬유 1.5vol.%, PVA 섬유 0.5vol.%를 혼입한 시험체(HSF1.5PVA0.5)는 PVA가 후크형 강섬유의 주변 매트릭스에 발생하는 마이크로 균열을 억제하여 후크형 강섬유의 인발저항성능을 향상시키기 때문에 가장 높은 인장강도를 나타내었으며, 변형능력 및 파괴인성의 DIF가 크게 향상되었다. 또한, 변형속도 $10^1/s$에서는 후크형 강섬유의 인발저항성능의 증가로 인하여 직선형으로 인발되는 섬유의 수가 증가하기 때문에 인장강도 점 이후의 응력 저하가 감소하여 파괴인성의 시너지는 양의 값을 나타내었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.27-37
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• 2003

섬유혼합토의 전단강도 및 마찰 특성에 영향을 미치는 요인으로는 혼합되는 흙의 입도분포와 흙입자의 형상 등과 같은 흙의 공학적 특성과 섬유의 형상, 길이, 직경, 인장강도, 탄성계수, 마찰계수, 섬유 혼합률 등과 같은 섬유의 물리적 역학적 특성 그리고 구속응력, 다짐상태 등의 외적 인자 등을 들 수 있다. 본 연구에서는 흙종류, 섬유종류, 섬유혼합률 그리고 다짐도에 따른 섬유혼합토의 마찰특성을 평가하기 위하여 일련의 전단마찰시험 및 인발시험을 수행하였다. 본 연구에서는 공학적으로 그 특성이 다소 불량한 두 가지 종류의 흙시료(통일분류법상 SM 및 ML)에 세 가지 종류의 폴리프로필렌 섬유(망사 38mm, 망사 60mm 및 단사 60mm)를 0.2% 및 0.3%의 혼합률로 혼합한 섬유혼합토를 다짐도 85% 및 95%로 조성하여 실험을 수행하였고, 보강재로는 지오그리드를 사용하였다.

• 접착 및 계면
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• 제13권1호
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• pp.24-30
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• 2012

폴리아릴레이트(polyarylate, PAR) 섬유의 산 처리와 자외선 조사 처리에 의한 섬유표면의 미세구조 변화를 SEM과 AFM을 통하여 살펴보고 RMS roughness로 분석하였으며, 접촉각 측정을 하였다. 또한, PAR 섬유의 표면개질이 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN) 수지와의 계면접착력에 어떠한 영향을 미치는지를 섬유 풀-아웃 시험(Fiber Pull-out)을 통해 분석하였다. 산처리 농도와 자외선 조사 처리 시간이 증가함에 따라 PAR 섬유의 표면에 에칭이나 크랙이 발생하면서 표면의 거칠기가 증가하는 양상을 보였으며, 물에 대한 접촉각은 감소하는 결과를 보였다. PEN 수지와의 계면접착력을 분석한 결과, 산 처리 농도의 증가와 자외선 조사처리 시간이 경과에 따라 증가하였고 특히, 산 처리 농도 pH 3, 자외선 조사 처리시간이 24 h일 때 최대 계면접착력을 보였다. 이는 섬유표면조도의 증가에 따른 섬유 표면적의 증가로, 계면에서 상호작용할 수 있는 면적이 증가하기 때문이라고 볼 수 있다.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.30-34
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• 2021

This paper present a three-dimensional unit cell finite element analysis to predict the pull-out behavior of a single stitch in a composite laminate. The stitching process used for this study correspond to the I-fiber stitching method that has been studied by the Composite Structures Lab (CSL) as a new through-thickness reinforced method. A total of six cases were analyzed, which were divided in two groups by the stitching yarn used, 6k and 12k. Each group of cases have three different thickness according to the amount of plies; 16 plies, 32 plies and 64 plies. The finite element analysis used the cohesive zone method to characterize the single stitch reinforcement in the interface. Due to the complexity of the load vs displacement curves taken from the experimental results, a bilinear and trilinear bridging laws were implemented in the models. The cohesive parameters used for each case showed a good agreement with the experimental data and can be used for future studies.

• International Journal of Safety
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• 제3권1호
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• pp.1-5
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• 2004

This study discusses frequency analysis based on autoregressive (AR) time series model, and the characterization of surface quality in orthogonal cutting of a fiber-matrix composite materials. A sparsely distributed idealized composite material, namely a glass reinforced polyester (GFRP) was used as workpiece. Analysis method employs a force sensor and the signals from the sensor are processed using AR time series model. The experimental correlations between the fiber pull-out and AR model coefficients are then established.

• Composites Research
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• 제31권4호
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• pp.139-144
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• 2018

장섬유강화 복합재료는 기존의 연속섬유강화 복합재료에 비해 우수한 생산 효율성과 복잡한 형상의 성형성에 대해 장점을 가지고 있다. 하지만 지나치게 복잡한 복합재료 형상을 제작하거나 서로 다른 재료로 제작된 부품들을 조립/체결해야 하는 경우 다양한 접합 방법들이 필요하다. 일반적으로 LFPS(Long Fiber Prepreg Sheet)는 성형 후 탈형을 쉽게 하기 위해 LFPS안에 이형제가 포함되어 있다. 그러므로 적절한 접합 강도를 위해 접착법과 더불어 기계적인 체결이 요구된다. 본 연구에서 열성형 공정을 통해 LFPS를 경화하고 스테인레스 강 인서트를 접착하는 동시경화 접착을 위한 스테인레스 강 인서트를 제안하였다. 성형공정 동안 펼쳐지는 스테인레스 강 인서트의 날개는 접착력과 기계적인 고정(Mechanical wedging)의 효과를 유발하여 인발력에 저항할 수 있는 갈고리 역할을 한다. 복합재료에 삽입된 인서트 날개들의 펼쳐진 상태를 확인하기 위해 소각 방법을 사용하였다. 그리고 접합 강도를 정량적으로 평가하기 위해 인발시험(Pull-out test)을 수행하였다. 이러한 실험들을 통해 가장 적절한 접합 강도를 보장하는 조건을 도출하였다.

• Composites Research
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• 제19권4호
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• pp.7-14
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• 2006

미소 드랍릿 시편을 이용한 탄소섬유와 에폭시 수지 사이의 계면전단강도에 대해 시험분석하였다. 또한 드랍릿 모델, 원형 단면 모델, 인발모델의 3종류의 유한요소해석을 통해 섬유/수지간의 응력분포를 계산하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. (1) 미소드랍릿 시험의 경우는 인발시험보다 섬유/수지의 계면에서 큰 응력집중이 나타났으며 계면박리가 낮은 하중수준에서도 발생하기 용이함을 알수 있었다. (2) 미소드랍릿시험에서 높은 계면강도를 보였는데, 이는 미소드랍릿의 형상과 사이즈, 바이스팁과 접촉하는 부위의 응력집중효과를 함께 받았기 때문으로 해석되었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제43권1호
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• pp.60-67
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• 2015

국내산 낙엽송 집성재와 봉형 GFRP의 접착성능을 평가하기 위해 집성재에 선공을 한 후 봉형 GFRP를 삽입하고 접착제로 목재와의 간극을 충진시켜 인발시험편을 제작하였다. 인발시험편은 접착 깊이, 접착층 두께, 접착제 종류를 다르게 적용하여 실험하였다. 봉형 GFRP를 삽입접착한 캔틸레버형 라멘구조 시험체는 인발시험 결과를 토대로 제작, 강판삽입형 시험체와 모멘트 저항 성능을 비교검토 하였다. 인발시험결과 봉형 GFRP의 삽입깊이가 봉형 GFRP 직경의 5배일 때 가장 우수한 접착력이 측정되었으며, 접착층 두께는 1 mm일 경우 2 mm일 때보다 17%~29% 향상된 접착력이 측정되었다. 또한 폴리우레탄(poly-urethane) 접착제를 사용한 시험편이 레조시놀(resorcinol) 접착제를 사용한 시험편보다 2.9~4.0배 높은 성능을 발휘하였다. 봉형 GRFP로 접합한 캔틸레버형 라멘구조 시험체는 드리프트 핀을 사용한 강판삽입형 시험체와 비교하여 평균 0.82배 낮은 모멘트 저항 성능이 측정되었지만 초기강성은 0.93배로 대등한 성능을 보였다.

• Composites Research
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• 제20권3호
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• pp.1-7
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• 2007

본 연구는 전단농화유체(STF)가 함침된 Kevlar 복합재료(STF-Kevlar composite)의 제조 및 방탄성능 평가에 관한 내용이다. 전단농화유체는 fumed silica와 구형 silica를 에틸렌글리콜에 혼합하여 제조하였고 이 유체를 Kevlar직물에 함침시켜 액체방탄재료를 제작하였다. 전단농화거동을 조사한 결과 사용된 STF는 모두 전단농화거동이 발현됨을 확인하였다. 그리고 방탄시험 결과 구형silica STF-Kevlar 복합재료가 보다 우수한 방탄특성을 나타내었다. 한편 방탄시험 시 neat Kevlar 시험편에서는 탄자가 섬유를 pull-out하면서 관통하는 현상이 발생하였으나 LBA시험편에서는 섬유의 pull-out 대신 원주방향으로 섬유가 변형되면서 방탄재료가 변형되는 거동을 보여 서로 다른 변형거동을 각각 나타내는 것으로 관찰되었다.