• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.330-333
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• 2001

일반적으로 하나 또는 그 이상의 입자상 충전재 흑은 섬유상 강화재와 연속상인 고분자 기재로 이루어진 고분자 복합재료는 물성이나 기능이 더욱 더 우수한 고성능/고기능성 고분자 재료에 대한 수요가 급격히 증대됨에 따라 이에 대한 많은 연구가 행해지고 있다[1,2]. 그러나 고분자 복합재료의 응력전달은 강화재와 고분자 기재의 계면을 통하여 일어나게 되므로 복합재료의 기계적 물성 등은 충전재의 양, 입자의 크기, 표면성질 뿐만 아니라 강화재와 고분자 기재 사이의 계면 접착력 또는 계면 성질에 크게 좌우된다. (중략)

• Composites Research
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• 제17권5호
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• pp.54-60
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• 2004

복합재의 사전변형률과 형상기억합금의 형상기억효과를 유발하는 형상기억합금의 상변화량과의 관계를 예측하기 위하여 Eshelby의 등가개재물법과 Mori-Tanaka의 평균장이론을 이용한 새로운 3차원 모델을 제안하였다. 복합재 모델은 가공경화 현상을 갖는 알루미늄을 모재로, 단섬유 TiNi 형상기억합금을 강화재로 사용하였다. 모델 해석에 의하면 사전 변형률이 지극히 작은 영역에서는 사전변형률이 모두 강화재의 형상기억 효과를 유발하고, 이 보다 큰 영역에서 사전 변형률은 강화재의 형상기억 효과와 모재의 소성변형에 의한 것으로 나타났다. 이러한 복합재의 강화기구는 모재의 가공경화 현상과 형상기억 효과에 의한 항복응력 증가를 분리하여 제시되어야 한다.

• 비파괴검사학회지
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• 제13권4호
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• pp.9-17
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• 1994

초음파법은 종래의 금속재료는 물론 최근의 금속 복합재료등과 같은 신소재의 재료특성을 비파괴적으로 평가할 수 있는 일반적인 방법이다. 그러나 이와같은 재료들의 비파괴 특성 평가를 위해 초음파법을 적용시킬 경우 무엇보다도 재료 내부를 전파하는 탄성파의 전파특성에 대한 물리적 현상에 대한 이해가 필수적이다. 본 연구에서는 금속 복합재료의 제조공정에서 일반적으로 많이 발생되는 기지재와 강화재 사이의 계면 문제 및 기지재에 분포하는 강화재의 체적함유율의 변화등에 의한 유효 평면파의 다중 산란 특성을 SiC 입자강화 6061 알루미늄 복합재료에 대해 Lax의 준 결정 근사(quasi-crystalline approximation) 이론 및 소감정리 (extinction theorem)를 기초로 하여 이론적으로 해석하였다. 그 결과 SiC 입자 강화재의 체적 함유율의 변화에 대한 유효 평면파의 위상속도 및 감쇠의 주파수 의존 특성과 금속복합재료에 있어서의 기지재와 강화재 사이의 계면층의 탄성특성에 대한 위상속도의 변화 특성이 명확하게 규명되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제27권4호
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• pp.239-245
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• 2014

강화재의 복잡한 배열로 인하여 복합재 구조에 대한 유한요소 모델링은 상당히 까다로운 문제가 될 수 있다. 본 논문에서는 복합재 구조에 대하여 효율적으로 주기 격자망을 생성시킬 수 있는 기법을 제안한다. 먼저 육면체 유한요소로 구성된 규칙적인 격자망을 준비하고, 이를 복합재 내의 강화재에 대한 표면 정보에 맞추어 깎아낸다. 강화재와 기지재 사이에서 깎여진 육면체 유한요소는 임의의 절점과 면을 가질 수 있는 다면체 유한요소에 해당한다. 일관된 알고리즘을 이용하여 육면체 유한요소를 깎아내기 때문에 강화재와 기지재 사이의 요소는 자동적으로 적합한 형태로 구성된다. 또한 대표체적영역 내에서 강화재의 주기성을 추가적으로 고려하면, 대표체적영역에 대한 각각의 주기 경계 쌍에서 절점과 요소의 형태가 모두 일치하는 주기 격자망을 효율적으로 생성시킬 수 있다. 그러므로 별도의 처리 없이 대표체적영역에 주기 경계조건을 부여할 수 있다. 수치예제에서는 본 논문에서 제안한 기법의 효용성을 검증한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.74-74
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• 2004

탄소섬유강화 적층재(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 이하 CFRP)는 강성도는 뛰어나지만 충격특성에는 취약한 단점이 있다. 따라서 충격저항과 충격에너지 흡수율이 상대적으로 우수한 유리섬유강화 적층재(Glass Fiber Reinforced Plastic, GFRP) 및 아라미드섬유강화 적층재(Aramid Fbier Reinforced Plastic, 이하 AFRP)를 CFRP 적용분야에 대체하고 점차적으로 피로특성을 개선시켜 나간다면 특성이 더욱 개선된 제품을 사용할 수 있을 것으로 판단된다.(중략)

• 비파괴검사학회지
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• 제19권3호
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• pp.180-188
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• 1999

SiC 입자강화 2124Al 금속복합재료의 강화재 부피분율에 따른 탄성 stiffness를 초음파 공명 스펙트로스코피(resonant ultrasound spectroscopy: RUS) 방법을 이용하여 측정하였다. RUS 방법은 한 개의 소형 시편으로 9개의 독립변수를 가진 사방정계(orthorhombic) 탄성계수를 간단한 실험으로 측정 가능함을 보여주었다. SiC 강화재 부피분율 변화에 따른 탄성계수를 측정하였는데 이 경우 초기 추정 탄성계수를 구하기 위해서 부피 분율에 따른 미세조직 사진으로부터 강화재의 형상(aspect ratio)과 방향을 고려한 유효 aspect ratio 개념을 도입하였고. Mori-Tanaka 이론식에 의한 계산결과를 이용하였다. 이로부터 계산된 공진주파수와 RUS의 측정 공진주파수 사이를 최소화함으로 정확한 탄성계수를 측정하였다. 측정된 stiffnesses로부터 공학적 탄성계수인 Young's modulus를 계산하였으며, 계산된 Young's modulus와 압출방향으로 인장 시험한 Young's modulus를 비교분석 하였다. SiC 입자의 부피분율이 증가함에 따라 탄성계수가 증가함을 나타내었고, 탄성 stiffness의 거동은 강화재가 많이 첨가될수록 횡등방성(transversely isotropic)이 강하게 나타났으며 이것은 압출공정에 의해 강화재 입자의 방향성 재배열에 기인한다. 한편 일정크기 시편에 있어서 기본 공진주파수가 강화재 부피분율에 따라 고주파수 영역으로 이동하는 현상이 관찰되었으며, 이로 부터 비파괴적으로 강화재 부피분율을 예측할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 구강회복응용과학지
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• 제29권4호
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• pp.327-336
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• 2013

본 연구에서는 두 종류의 유리 섬유 의치상 강화재인 Quarts Splint$^{TM}$Mesh와 SES MESH$^{(R)}$의 의치상 보강 효과와 열 순환이 의치상의 굽힘 강도와 강화재의 강화 효과에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 시편은 $2.5{\times}10.0{\times}65.0mm$ 크기로 강화재를 사용하지 않은 대조군, 금속 격자 강화재, Splint$^{TM}$Mesh, SES MESH$^{(R)}$로 보강한 시편을 각각 20개씩 제작하였으며 그 중 10개에는 열 순환을 시행하였다. 3점 굽힘 실험을 시행하여 의치상의 굽힘 강도를 측정하였다. Quarts Splint$^{TM}$Mesh와 SES MESH$^{(R)}$로 강화한 군은 대조군보다 유의하게 높은 굽힘 강도를 나타내었으며(P<.05), 금속 격자 강화재로 보강한 군보다 유의하게 낮은 굽힘 강도를 나타내었다(P<.05). 모든 군에서 열 순환을 시행한 경우가 열 순환을 시행하지 않은 경우에 비해 낮은 굽힘 강도를 나타내었지만 대조군에서만 유의한 차이를 나타내었다(P<.05).

• Composites Research
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• 제32권1호
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• pp.50-55
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• 2019

본 연구에서는 생체모방 섬유강화 복합재에서 섬유의 나선형 구조의 배열이 복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 연구하였다. 유한요소해석을 이용해 원형의 생체모방 섬유강화 복합재를 구성하였고, 다양한 크기의 압력하중을 복합재 면에 적용시켜 굽힘과 파괴 거동의 결과를 분석하였다. 섬유의 정렬 방향에 따라 파괴 형상이 다르게 나타났고, 복합재에서 섬유의 나선형 구조 배열이 압력하중하에서 복합재의 굽힘 파괴강도를 크게 향상시키는 것으로 나타났다. 이는 섬유가 각 층별로 여러 방향으로 정렬되어 외부하중에 의한 파괴에너지가 여러방향으로 분산되는 것에서 기인한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.116-116
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• 2004

편마비 환자의 보행운동 개선을 위한 보조기구로 족부보장구(Ankle Foot Orthosis, A.F.O.)가 활용되고 있다 족부보장구는 Fig. 1에 제시한 바와 같이 보행특성상 무수히 반복되는 충격과 굽힘하중을 받는다. 따라서 족부보장구용 재료는 피로특성이 우수한 탄소섬유 강화재(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 이하 CFRP)를 주로 사용한다. 그러나 CFRP의 상용재인 프리프레그(prepreg)는 강한 이방성의 단방향 섬유이므로 섬유방향과 하중작용방향의 관계에 매우 민감하다.(중략)

• 구강회복응용과학지
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• 제28권4호
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• pp.327-337
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• 2012

본 연구에서는 광중합형 석영 섬유인Quarts Splint$^{TM}$ Mesh를 중심으로 다양한 강화재의 의치상 보강 효과에 대해 알아보고자 하였다. 의치상 레진으로 Lucitone199$^{(R)}$와 QC-20을 사용하였으며 강화재로 폴리에틸렌 섬유인 Ribbond$^{(R)}$, Quarts Splint$^{TM}$ Mesh, 금속 격자 강화재를 사용하였다. $2.0{\times}10.0{\times}65.0mm$ 시편을 각각 10개씩 제작하였으며 $2.5{\times}10.0{\times}65.0mm$, $3.0{\times}10.0{\times}65.0mm$ 시편도 제작하였다. Lucitone199$^{(R)}$ 레진은 QC-20 레진보다 높은 굽힘강도를 나타내었으며, 대조군에서 유의차를 나타내었다(p<0.05). Lucitone199$^{(R)}$ 및 QC-20 레진으로 제작한 2.0 mm 두께 시편에서 굽힘강도는 금속 격자 강화재, Quarts Splint$^{TM}$ Mesh, Ribbond$^{(R)}$, 대조군 순으로 감소되었다. Lucitone199$^{(R)}$ 레진을 이용하여 제작한 두께 2.0 mm, 2.5 mm 시편에서 Quarts Splint$^{TM}$ Mesh로 보강한 군은 대조군보다 유의하게 높은 굽힘강도를 나타내었으며(p<0.05), 두께 3.0 mm 시편에서는 유의차가 없었다.