• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.192.2-192.2
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• 2012

위성시스템 소형화, 탑재체 수용증대, 발사비용절감, 탐사임무 효율화 등의 요구로 인하여, 위성 설계에 있어 경량화는 오랜 기간 진행되어온 연구 주제였다. 이러한 연구결과로서, 위성 구조체를 복합재료로 대신하기 위한 구조 경량화 연구와 적용이 성과를 거두었으며, 현재 위성체 프레임이나 전개형 안테나, 광학구조물 등에 경량 탄소섬유 강화 복합재료의 적용은 보편화되어 있다. 한편, 위성시스템에서 전력, 통신, 명령/데이터처리, 자세제어 및 관측기기의 각종 전자장비를 보호하는 하우징 구조물에는 여전히 금속재료가 광범하게 적용되고 있다. 특히, 알루미늄 합금은 하우징 재료로 널리 사용되는데, 강도, 강성, 열전달, 우주방사, 전기전도도 및 EMI 차폐특성과 더불어 가공성이 우수하다는 장점을 지닌 반면에, 금속재료로서 중량이 상당하여 위성 경량화 관점에서는 한계를 갖게 하는 단점이 있다. 전자장비에 부여된 전자기능 측면에서 보면, 하우징은 기생 구조물로서, 경량으로 제공될수록 전자장비 전체 무게에서 전자유닛만의 무게가 차지하는 전기전자기능비가 향상되고 위성 경량화에 크게 기여할 수 있다. 구조 경량화를 위하여 전자장비 하우징을 경량 복합재로 대체하여 설계 및 제작하였으며, 복합재 하우징의 강도, 강성, 열전달, 우주방사, 전기전도도 및 EMI 차폐를 검증할 수 있는 방법에 대하여 검토하였다.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.4
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• pp.175-178
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• 2008

우주선, 항공기, 수송차량 등은 기능은 집적 다양화 그리고 성능의 고도와 됨에 따라 에너지 효율성을 위해 구조부재의 경량화가 중요성은 증가되고 있다. 경량화 구조부재 재료 중에는 알루미늄 합금, 세라믹, 복합재료 등이 개발되어 우주선, 항공기, 수송차량 구조부재에 적용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 중, 20세기 초 알루미늄합금이 초 경량화 구조부재로서 많이 이용되었다. 본 논문에서는 경량화 재료 중 이방성을 가지는 복합재료를 구조부재에 적용하였다. 그러나 구조부재에 적용되기 위한 이방성 복합 재료는 강한 충격 이후 취성의 특징 때문에 하중과 흡수에너지가 급속히 감소하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이방성 복합재료의 각 층간을 완전히 접합하여 성질이 매우 우수한 부재를 제작할 수 있는 Autoclave 성형법으로 제작하였다. 이방성 복합재료 중 CFRP를 설계 메커니즘 변수에 따라 Autoclave 성형을 하고 하중과 흡수에너지가 높음 평가하기 위해 굽힘실험을 하였다.

• Composites Research
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• v.28 no.5
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• pp.322-326
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• 2015

We developed the high-power LED beacon and investigated the applicability of composite materials for the light-weight design of LED beacon. By means of the application of composite materials, the vertical deformation could be reduced by 17% and the total weight of LED beacon 8.9 kg comparable to 20% light-weighting against aluminum beacon. In thermal radiation test, the maximum temperature of LED package was measured to $63.5^{\circ}C$ under ambient temperature ($20^{\circ}C$), which is acceptable considering both performance and lifespan of LED packages. In this study, the applicability of composite materials was demonstrated for light-weight design of high-power LED beacon.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.38 no.12
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• pp.1209-1216
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• 2010

This paper dealt with an alternative for maximizing mass savings in spacecraft design by replacing conventional aluminum alloy housing used for various spacecraft avionics by composite materials. Key requirements were defined for the purpose of composite housing design with sufficient durability and various functionalities as well as more lightweight characteristics as compared with aluminum alloy widely-used for conventional electronics housing. Conceptual design was also carried out for manufacturing modular, lightweight composite electronic housing equipped with high thermal and electrical conductivities, EMI protection, and radiation shielding characteristics as well as excellent structural performance; feasibility of enhancing mass savings in spacecraft design was presented.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2000.06a
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• pp.1268-1272
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• 2000

본, 논문에서는 카본/에폭시, PZT 세라믹 박판, 글래스/에폭시 층으로 이루어진 곡면형 복합재료 작동기(LIPCA)의 설계, 제작 및 성능실험에 대한 연구 성과를 제시하고 있다. LIPCA의 큰 요점은 기존 THUNDER의 성능을 유지하면서 이를 경량화 하기 위하여 THUNDER의 금속 층을 상대적으로 가벼운 섬유 강화 복합재료로 대체하는 것이다. 이러한 경량화 작업으로 LIPCA는 기존 THUNDER 보다 약 $30{\sim}40%$ 정도의 무게를 감소시킬 수 있으며, 복합재료의 특성에 따라 설계의 유연성을 가질 수 있는 장점이 있다. 또한, 에폭시 수지를 사용함으로써 접착제 없이 평판 몰드에서 오토클레이브에서 $177^{\circ}C$로 경화되어, 탈형된 후 충분한 곡률을 형성하였다. 작동 성능 실험에서, LIPCA는 기존 THUNDER보다 작동변위가 향상됨을 보였다.

• Composites Research
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• v.32 no.2
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• pp.108-112
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• 2019

There has been a continuous study on the weight reduction of structure by composites. Unlike isotropic materials, the physical properties of composites vary according to the direction of laminate and the order of lamination. Therefore, in the case of composite ladders, it is essential to perform structural analysis to verify the planned design. In this study, ladder was designed by applying fabric material. In addition, the effect of loading position on the ladder was analyzed through finite element analysis, and structural performance was analyzed by selecting the most problematic location. We analyzed the effect of stacking order on the structural strength of the ladder by analyzing the structure by applying various stacking sequence and measuring the failure value in each layer.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.12
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• pp.975-986
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• 2013

This paper dealt with the fabrication and performance evaluation of the electronics housing made of lightweight composite materials, aiming at the enhancement of satellite mass savings by replacing conventional aluminum alloy widely used for satellite avionics with lightweight composite material. For this purpose, a fabrication process was designed to overcome low machinability of CFRP and to minimize the post-treatment. The composite housing with grid-stiffened and monolithic frame was made using co-curing method. Its performance was also evaluated regarding endurance, stiffness, thermal conductivity, electrical grounding, EMI protection and radiation shielding. The composite housing can provide the considerable mass savings over the aluminum housing with same dimension.

• Journal of the KSME
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• v.27 no.5
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• pp.392-398
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• 1987

새로운 자동차 개발의 목적은 무엇보다도 경량화를 통한 에너지 절약에 기여하는데 있다. 우 리나라는 에너지 자원이 절대 부족하고 특히 석유는 전량 수입에 의존하고 있는 상황이므로 에 너지 절약을 위한 연구가 절대 필요함은 재론의 여지가 없다. 선진국과 같이 우리나라도 경량 복합재료 자동차 개발이 요구되며, 이것은 결과적으로 작금의 자동차의 수출을 계속 유지시킬 수 있는 계기를 만들어줄 것이다. 그러나 현 단계에서 국내의 복합재료 기술수준은 대단히 미약 하나 최근 정부도 이 분야에 적극적으로 연구비를 지원하고 있음은 다행한 일이다. 국내의 자 동차 수요도 점진적으로 증가하고 있고 또한 수출도 이루어지고는 있으나 국내의 시장이 좁은 점을 고려하여 국내의 관련 자동차 메이커는 유럽 공동체 국가들이 수행하는 공동 연구비 투자 방식에 의한 연구 결과를 각 메이커가 적절히 활용함이 바람직하리라 본다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.2
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• pp.147-156
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• 2016

In this paper, optimal designs of bicycle frame were studied for weight reduction of bicycle using carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP), glass-fiber-reinforced plastic (GFRP) and Kevlar-fiber-reinforced plastic (KFRP), respectively. Based on the anisotropic properties of FRP material, stacking angle and thickness optimization were performed under the safety reference of European committee for standardization (CEN) to ensure the stability of bicycle frame. Finally, performances of FRP bicycle frame was evaluated by digital logic method based on the optimized results of weight, strength properties and cost. Then, the optimized bicycle frame composed of each FRPs were evaluated and ranked by total performance values.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2004.05a
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• pp.57-57
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• 2004

복합재료는 단독재료로서는 가질 수 없는 높은 비강성, 비강도 등의 우수한 재료 특성을 가지고 있으므로 산업분야가 다양해지고 경량화를 요구함에 따라 우주/항공 방위 산업, 자동차, 스포츠 등의 여러 분야에 사용되어 지고 있으며, 현재 1 차 구조재로서의 연구가 활발히 진행되어 지고 있다 그러나 복합재료 보 이론의 경우 현재까지 얇은 복합재료 보의 거동에 관한 연구는 활발히 진행되어 왔으나, 아직 두꺼운 복합재료 보의 거동에 관한 이론의 정립은 미비한 상태이며 구조재로서의 복합재료 보를 적용하기 위해서는 두꺼운 복합재료보를 적용하기 위해서는 두꺼운 복합재료 보 이론 모델의 개발이 시급한 실정이다.(중략)