• 제목/요약/키워드: fiber shape

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3-D 점탄성 모델을 이용한 복합재 성형후 잔류변형해석 및 몰드 효과 연구 (Residual Deformation Analysis of Composite by 3-D Viscoelastic Model Considering Mold Effect)

  • 이홍준;김위대
    • Composites Research
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    • 제34권6호
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    • pp.426-433
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    • 2021
  • 탄소 섬유 강화 복합재료는 오토클레이브 공정 시 발생하는 잔류응력이 발생하고, 스프링 인, 뒤틀림과 같은 열변형으로 인해 치수 결함이 발생한다. 열변형의 주요원인은 제품의 형상, 수지의 화학 수축과 열팽창, 몰드의 재질과 표면 상태에 따른 몰드 효과 등 다양한 요인에 의해 발생한다. 본 연구는 열변형을 예측하기 위해 점탄성 모델 해석 기법을 평판 모델에 적용하여 열변형의 주요 원인인 수지의 화학 수축과 열팽창의 영향을 분석했고, 몰드 유무에 따른 3-D 점탄성 모델의 해석 기법을 검증했다. 검증된 3-D 점탄성 모델의 해석 기법을 이용하여 L-형상의 몰드 효과를 분석한 결과, 동일한 재질의 몰드를 사용했더라도 표면 상태에 따라 잔류 변형이 다르게 나타났다.

열변형 저감을 위한 고분자 복합소재 배합 조건에 따른 재료특성 분석 (Analysis of Material Properties According to Compounding Conditions of Polymer Composites to Reduce Thermal Deformation)

  • 변상원;김영신;전의식
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.148-154
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    • 2022
  • As the 4th industrial age approaches, the demand for semiconductors is increasing enough to be used in all electronic devices. At the same time, semiconductor technology is also developing day by day, leading to ultraprecision and low power consumption. Semiconductors that keep getting smaller generate heat because the energy density increases, and the generated heat changes the shape of the semiconductor package, so it is important to manage. The temperature change is not only self-heating of the semiconductor package, but also heat generated by external damage. If the package is deformed, it is necessary to manage it because functional problems and performance degradation such as damage occur. The package burn in test in the post-process of semiconductor production is a process that tests the durability and function of the package in a high-temperature environment, and heat dissipation performance can be evaluated. In this paper, we intend to review a new material formulation that can improve the performance of the adapter, which is one of the parts of the test socket used in the burn-in test. It was confirmed what characteristics the basic base showed when polyamide, a high-molecular material, and alumina, which had high thermal conductivity, were mixed for each magnification. In this study, functional evaluation was also carried out by injecting an adapter, a part of the test socket, at the same time as the specimen was manufactured. Verification of stiffness such as tensile strength and flexural strength by mixing ratio, performance evaluation such as thermal conductivity, and manufacturing of a dummy device also confirmed warpage. As a result, it was confirmed that the thermal stability was excellent. Through this study, it is thought that it can be used as basic data for the development of materials for burn-in sockets in the future.

전자기장을 이용하여 강섬유를 원주방향으로 배열시킨 원통형 몰탈의 Double Punch 인장강도 (Double Punch Tensile Strength of Cylindrical Mortar with Steel Fibers aligned in Circumferential Direction by Electro-Magnetic Field)

  • 신선철;누르 인다 무카로마;문도영;박대욱
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.40-47
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    • 2022
  • 본 연구에서는 전자기장을 이용하여 일반몰탈과 스틸슬래그 몰탈 내부에 혼입되는 강섬유의 방향을 원주방향으로 배열시켰으며, 성능변화를 확인하기 위하여 Double Punch 실험을 수행하였다. 실험결과, 전자기장을 이용하여 강섬유를 원주방향으로 배열하는 것이 가능한 것으로 확인되었다. 전자기장 노출로 인한 강섬유의 배열조정에 따라 인장강도와 파괴 시 변형도 유의미한 증가를 보였다. 반면 파괴에너지는 거의 증가하지 않았다. 전자기장이 영향을 미쳐 강섬유의 배열이 조정되는 구간이 크지 않은 문제와 사용한 강섬유가 직선으로 되어 있어 균열성장을 억제하는데 한계가 있었던 것으로 판단된다. 이와 같은 문제를 보완한 추가연구가 필요하다.

미세 방전가공 기계 구조를 위한 복합재료-포움 샌드위치 구조 설계에 관한 파라메트릭 연구 (Parametric Study on Design of Composite-Foam Sandwich Structures for Micro EDM Machine tool structures)

  • 김대일;장승환
    • Composites Research
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    • 제19권2호
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • 본 논문에서는 미세 방전가공(Electrical Discharge Machining; EDM) 기계를 위한 샌드위치 구조를 설계하기 위해 복합재료의 적층 순서, 두께, 그리고 리브의 형상 등을 고려한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 샌드위치 구조는 면재인 섬유강화 복합재료와 심재인 레진 콘크리트 및 고분자 포움으로 이루어졌다. 컬럼은 정적 굽힘강성과 비굽힘강성을 높이기 위해 십자 리브를 가진 형상으로 설계하였으며, 적층 순서와 두께를 조절하였다. 베드의 경우 양방향의 강성을 동시에 향상시키기 위해 적층 순서와 리브 형상을 조절하였다. 최적의 고강성을 얻기 위하여 리브의 두께와 면재의 두께 등 설계 파라메터의 최적치를 제안하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 정적, 동적 강성의 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 진동 실험을 통하여 각 요소의 고유진동수와 감쇠비를 측정하여 비교하였다. 이러한 결과로부터 고정밀 미세 방전가공 기계 구조를 위한 최적의 형상조건을 제안하였다.

위성용 전개형 고안정 반사판 안테나 복합재 주반사판 설계 및 해석 (Design and Analysis of Composite Reflector of High Stable Deployable Antenna for Satellite)

  • 김동건;구경래;김현국;송성찬;권성철;임재혁;김영배
    • Composites Research
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    • 제36권3호
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    • pp.230-240
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    • 2023
  • 전개형 반사판 안테나는 단위 구조물 형태의 반사판이 접힌 상태로 수납되어 발사체에 탑재된 후, 운용궤도에 도달 및 전개되어 임무를 수행하는 위성체이다. 전개형 반사판 안테나는 수납 부피를 줄일 수 있어 발사체의 제한적 수납공간에 대형 우주 구조물을 탑재시킬 수 있으며, 경량소재를 적용할 경우 발사 및 운용 성능 향상에 용이한 장점이 있다. 본 논문에서는 전개형 반사판 안테나를 구성하는 주반사판에 대해 강성 및 강도 등의 구조적 분석을 통해 초기 개념설계를 수행하였다. 탄소섬유 복합재 및 허니콤 코어를 적용하여 경량 복합재 주반사판을 설계하였으며, 적층 패턴 및 형상을 설계 변수로 운용조건에 적합한 주반사판 설계안을 도출하였다. 이후 모드(Modal analysis), 준정적(Quasi-static), 열 구배(Thermal gradient) 및 동적(Dynamic) 거동에 대한 상세 구조해석을 수행하여 경량 복합재 반사판 안테나의 성능을 분석하였다

사인파형 프로파일 구조의 분산 맵과 결합한 광 위상 공액 (Optical Phase Conjugation Combined with Dispersion Maps Configured with Sine-wave Profile)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.474-480
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    • 2022
  • 광 위상 공액은 파장 분할 다중 (WDM; wavelength division multiplexed) 신호의 장거리 전송을 위해 필수적인 색 분산과 비선형성에 의한 왜곡을 보상할 수 있는 기술 중 하나이다. 이 기술이 그동안 가지고 있었던 한계를 주기적 분산 프로파일을 갖는 분산 맵을 통해 해소하는 방안을 제안하고 분석해 보았다. 제안하는 시스템에서 광 위상 공액기 (OPC; optical phase conjugator)는 전체 링크의 1:2 또는 2:1의 위치에 배치되고, 분산 맵의 프로파일은 사인파 또는 반전된 사인파 모양의 주기적 형태를 갖는다. OPC가 전체 링크의 2:1 지점이 아닌 1:2 지점에 위치할 때 제안된 주기적 형태의 분산 맵을 통해 왜곡된 960 Gb/s WDM 신호의 보상이 더욱 개선되는 것을 확인하였다. 또한 제안된 주기적 분산 맵을 갖는 분산 제어 링크의 설계 융통성을 늘리기 위해서는 중계 구간에 할당되는 최대 RDPS (residual dispersion per span)가 1,800 ps/nm 이상이 되어야 하는 것도 알 수 있었다.

링 형태 강섬유와 양단갈고리 선형 강섬유 보강 콘크리트 패널의 휨성능 비교 (Comparative Flexural Performance of Concrete Panels Reinforced with Ring-Type Steel Fibers and with Hooked-End Straight Steel Fibers)

  • 이차돈;조원택
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제13권1호통권53호
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    • pp.169-178
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    • 2009
  • 링 형태의 강섬유 (Ring-type steel fibers: 이하 RSF)는 원형의 폐곡선 형태를 갖는 강섬유로서 선형 강섬유와는 다른 저항 메카니즘을 가지며 폐곡선으로 둘러싸인 평면에 대하여 동일한 방향성을 가지는 특성을 갖는다. 이 연구에서는 섬유의 단위투입량 $15kg/m^3$$30kg/m^3$의 RSF 및 선형 강섬유를 혼입한 콘크리트 패널의 휨인성을 실험, 비교하였다. 파단면에서의 RSF의 저항 형태를 규명하였으며 RSF를 혼입한 패널이 선형 강섬유를 혼입한 패널에 비하여 우수한 인성값을 나타냄이 관찰되었다. RSF에 대한 방향성을 제시하였으며 RSF를 혼입한 실험체의 경우, 보 실험체에 비하여 두께가 상대적으로 얇은 패널 실험체에서 RSF가 더 효율적으로 인성 증가에 기여함이 관찰되었다.

복합소재 성형공법을 이용한 저소음 프로펠러 형상 설계에 관한 연구 (A Study on Low-noise Propeller Shape Design using Composite Material Molding Method)

  • 오웅진;임진택
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.39-45
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    • 2024
  • 최근 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 항공기 산업의 패러다임이 4차 산업혁명시대를 기점으로 하여 크게 변화하고 있으며 ICT 및 AI 신기술이 융합되고 군수 중심으로 형성되어 있던 드론 시장이 민수시장까지로 서비스가 전반적으로 확대되고 있다. 또한 드론은 배터리를 장착하여 작동하며 배터리를 사용하는 제품군은 제품의 경량화가 중요한 요소 중에 하나이다. 가벼운 만큼 배터리의 소모가 작으며, 효율을 극대화할 수 있기 때문이다. 따라서 최근에는 이러한 경량화하기 위해서 복합소재를 활용하고 있다. 경량화뿐만 아니라 고기능성(난연, 염수 등)을 위해서 프로펠러뿐만 아니라 기체, 내장재, 바닥판, 구동장치, 배터리 하우징 등 대부분의 영역에 적용되고 있으며 핵심기술로 부각되고 있다. 따라서 본 논문에서는 최근 경량화의 목적으로 부각되고 있는 세라믹섬유 복합소재를 활용하여 드론의 가장 핵심 요소인 프로펠러를 대상으로 소음 및 강도를 개선하고자 하며, 이와 더불어 저소음의 기능적인 디자인을 채택하여 제작함으로써 프로펠러의 성능을 검증하고자 한다.

Glass fiber 강화 복합레진을 사용한 3본 고정성 국소의치의 개념 설계 연구 (Conceptual Design of the Three Unit Fixed Partial Denture with Glass Fiber Reinforced Hybrid Composites)

  • 나경희;이규복;조광헌
    • 구강회복응용과학지
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    • 제18권3호
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    • pp.145-155
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    • 2002
  • 본 연구에서는 knitted glass fabric 강화 레진에 대한 치과보철소재로서의 적용가능성을 평가하기 위한 목적으로, 가장 높은 수준의 교합하중이 작용하게 되는 구치부 3본 고정성국소의치에 이 재료를 사용하는 경우에 대해 해석을 수행하였다. 우선 구치부3본 고정성국소의치에 대해 knitted glass fabric 강화 레진을 적용한 두 가지 설계 개념을 상정하였고, 각 설계형상에 대한 유한요소해석을 하였다. 강도 평가를 위해서75N의 생리적인 반복 수직 교합 하중 조건을 부여, 보철물에 유도되는 국소응력을 피로강도측면에서 고찰하였다. 각각의 설계에는 knitted glass fabric을 모재로 하고 보강재로 unidirectional 형의 glass 복합재가 사용되었다. 본 연구에서 개념설계 된 두 가지의 3본 고정성국소의치는 수직 교합 하중 75N 에 대해 충분한 강성과 강도를 가진 것으로 분석되었다. 가공치와 knitted caps사이의 연결 부위에서 국소적인 응력 집중이 관찰되었으나 그 크기는 재료의 피로강도 범위 이내였으며 국소적인 설계변경을 통하여 응력분포를 더욱 개선할 수 있을 것으로 추정하였다. 본 연구를 통해 knitted glass fabric 은 새로운 치과 보철 소재로서의 그 가능성이 기대된다.

유성견에서 상악골 급속확장 후 정중구개봉합부에서의 골조직 변화 (THE BONE CHANGES OF THE MIDPALATAL SUTURE AFTER RAPID PALATAL EXPANSION IN YOUNG ADULT DOGS)

  • 박창욱;윤영주;김광원
    • 대한치과교정학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.391-399
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    • 1997
  • 급속정중구개확장 후 봉합부에서의 골조직 변화를 관찰하기 위해 유성견 4마리중 1마리는 대조군으로, 3마리는 실험군으로 사용하여 상악골에 급속정중이개장치를 장착한 후 매일 아침, 저녁으로 2회전($180^{\circ}$)씩 활성화시켜 8일간 정중이개를 시킨 직후, 보정 14일후, 보정 28일후에 각각 희생시켜 정중구개봉합부를 절취하여 각각 통법에 따라 H-E 염색, Villanueva 염색, 염기성 인산분해효소 염색, tartrate저항성 산성분해효소 염색을 시행하여 봉합부를 광학현미경으로 관찰하곤 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 정중구개봉합 확장 직후, 교원섬유 다발은 신장되었고 조골세포는 비활성화된 양상으로 소수 관찰되었으며 소수의 골양조직도 관찰되었다. 또한 수평절단 표본에서는 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 세포가 소수 관찰되었으나 전두절단 표본에서는 구개골의 성장방향에 따라 비강에 인접한 부위에서 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 파골세포들이 다수 관찰되었다. 2. 정중구개봉합 확장 14일후, 교원섬유다발은 신장되었고 ALP 염색에 양성반응을 보이는 조골세포가 소수 관찰되었으며, 수평절단 표본에서는 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 세포가 거의 관찰되지 않았으나 전두절단 표본에서는 구개골의 성장방향에 따라 비강에 인접한 부위에서 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 파골세포들이 다수 관찰되었다. 3. 정중구개봉합 확장 28일후, 교원섬유다발은 대조군과 유사한 양상으로 배열되었고 ALP 염색에 양성반응을 보이는 조골세포가 다수 관찰되었으며 많은 양의 미성숙골이 형성되었고, 수평절단 표본에서는 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 세포가 거의 관찰되지 않았으나 전두절단 표본에서는 구개골의 성장방향에 따라 비강에 인접한 부위에서 TRAP 염색에 양성반응을 보이는 파골세포들이 다수 관찰되었다. 이상의 결과를 종합해볼 때, 정중구개봉합부를 급속확장시킨 후 신생골 형성은 보정 14일이 지난 후부터 관찰되기 시작하였으며, 보정 28일이 지난 후에는 신생골형성이 훨씬 왕성하게 진행되었음을 관찰할 수 있었다.

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