• 한국지반공학회논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.101-108
• /
• 2004

최근 30년간 EPS 블록은 전 세계적으로 그 사용량이 증가하고 있으며, 국내$.$외적으로 EPS 블록의 적용 분야가 확장되고 있는 추세에 있다. 그 대표적인 사례로 EPS 블록의 압축성에 따른 아칭효과를 이용한 옹벽, 교대, 매설관등 지반구조물에 작용하는 토압 저감 분야를 들 수 있다. EPS 블록은 경량성에 기인한 우수한 시공성과 밀도 변화에 따른 균질한 공학적 특성을 가지고 있으며, 또한 압축재로서 최적의 재료적 특성을 갖추고 있다. 일반적으로 EPS 블록은 밀도가 낮은 경우 동일한 하중 아래에서 보다 압축성이 우수한 경향을 보이나, 밀도가 10kg/$\textrm{m}^3$ 이하인 경우 발포 비드간 결합력이 약하여 쉽게 파괴되는 성질이 있으므로 지반공학적으로 이용할 때에는 10kg/$\textrm{m}^3$ 이상의 제품을 이용하는 것이 바람직한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 지반구조물의 하중 저감을 위한 아칭재로서의 EPS 블록의 현장 적용성 평가를 위하여 콘크리트 옹벽과 콘크리트 박스 암거를 대상으로 현장시험시공을 수행하였으며, 현장시험시공 결과 아칭재인 EPS 블록을 사용할 경우 기존의 이론적인 토압에 비하여 콘크리트 옹벽의 경우 약 20% 정도, 콘크리트 박스 암거의 경우 약 45∼53% 정도인 것으로 평가되었다.

• 한국건설순환자원학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.625-632
• /
• 2021

본 논문에서는 화력발전소 산업부산물이 바텀애시의 활용성을 증대시키기 위해 다공성 콘크리트를 제작하여 단열 콘크리트로서의 적용 가능성을 연구하였다. 본 연구에서는 두 가지 입도의 골재를 사용하여 골재 특성을 파악한 후, 바텀애시를 다공성 콘크리트 골재로 활용하였다. 물-바인더 비를 0.25와 0.35로 사용하고, 컴펙션에 따른 다공성 콘크리트의 재료 특성을 파악하기 위해 0.5MPa, 1.5MPa, 3.0MPa로 콘크리트 시편을 제작하였다. 이후 28일의 수중양생을 진행한 후, 단위중량, 총 공극률 및 열전도율 실험을 수행하여 결과를 도출하였다. 측정된 실험 결과를 토대로 다공성 및 경량 특성을 갖는 바텀애시를 활용한 다공성 콘크리트의 단위중량, 총 공극률 및 열전도율과의 상관관계를 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제10권8호
• /
• pp.145-151
• /
• 2019

본 연구에서는 고층아파트 승강로 근접세대에 대한 진동 및 소음저감대책의 일환으로 승강기 가이드 레일 브라켓에 방진라이너를 적용하여 그 효과들을 분석하였다. 방진라이너 성능 분석결과, 카 측에서는 65.49%, 카운터 측에서는 90.05%의 방진성능을 확인할 수 있었다. 그러므로, 엘리베이터 가이드 레일 브라켓의 방진라이너의 진동저감 효과를 상당히 가지고 있다. 방진라이너 적용의 경우 제진빔 적용에 비해 승강기 운행통로(승강로) 면적은 7.26 ~ 22.22% 감소, 재료비와 설치비는 3,840,000원 ~ 9,780,000원의 절감효과를 확인할 수 있었다. 또한, 중량물인 제진빔에 비해 경량물인 방진라이너를 적용할 경우, 설치현장의 안전사고 예방에 효과가 클 것으로 사료된다.

• Composites Research
• /
• 제34권4호
• /
• pp.199-211
• /
• 2021

적층제조 기술의 발전으로 복잡한 구조의 제조가 용이해짐에 따라, 기존에 존재하지 않은 특성을 지닌 메타물질에 대한 관심이 커지고 있다. 기존에 존재하지 않은 기계, 음향, 열, 전자기 및 광학 특성을 지닌 메타물질은 높은 공학응용(Engineering applications) 가능성을 보여, 새로운 메타물질 개발 및 설계방안에 대한 연구를 지속적으로 진행하고 있다. 이에 본 논문에서는 메타물질의 여러 특성 중 기존에 존재하지 않은 기계적 특성을 지닌 메타물질의 특성, 거동 및 물성을 소개하고 설계방안을 제시하고자 한다. 또한 설계한 메타물질을 제조하기 위해 여러 적층제조 방식별 메타물질 제조특성 들을 검토하여, 메타물질의 산업에서의 활용 가능성을 제시하고자 한다.

• Composites Research
• /
• 제33권6호
• /
• pp.401-407
• /
• 2020

공학 및 산업 분야에서는 구조적인 부분들에서 경량 복합 소재가 강과 같은 금속 소재를 대체해 오고 있다. 이러한 복합 소재는 리벳, 용접이나 볼트 및 너트를 이용한 체결 방법을 대신하여 접착제 체결 방법을 적용하고 있다. 복합 소재에 접착제 체결 방법을 적용하기 위해서는 접착계면에 대한 강도 특성 연구가 필수적으로 요구된다. 섬유 강화 플라스틱 복합 소재인 CFRP를 용이하게 가공하여 본 연구를 수행하였다. CFRP와 알루미늄(Al6061), 알루미늄 폼(Al-foam)을 가진 이종 복합 소재로 된 경사진 이중외팔보(TDCB) 시험편들로서 면내 전단과 면외 전단의 하중 조건들하에서 정적 실험을 수행하였다. 본 연구 결과를 통하여 이중외팔보들의 파괴 특성과 그 파단 시점을 파악하여 접착계면을 가진 이종 복합 소재 구조물에 관한 내구성을 검토하였다.

• 한국결정성장학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.258-263
• /
• 2020

고분자로부터 제조되는 탄화규소 섬유는 고온 내산화성, 인장강도, 그리고 경량성 때문에 세라믹 복합체의 강화재료로 주로 적용되고 있다. 본 연구에서 탄화규소 연속섬유는 유연한 로프 형태의 고온 발열체(> 650℃)로 제조하기 위해 사용되었다. 특히, 탄화규소 섬유 발열체는 고효율의 저항 발열을 위해 단면적과 길이에 대한 저항 변화를 2-point probe 방법으로 측정하고, 비정질 탄화규소 섬유에 존재하는 산소 불순물과 결정립의 크기 제어를 통해 로프형 섬유 발열체의 저항 값을 최적화하였다. 그 결과, 약 100~200 Ω의 저항 범위를 가지는 탄화규소 섬유 발열체는 탄소 섬유 발열체보다 1.5배의 우수한 소비전력 효율을 가졌다.

• Composites Research
• /
• 제21권5호
• /
• pp.15-22
• /
• 2008

본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물의 구조 안전성 및 충돌 안전성 결과에 대해 서술하고 있다. 차체 구조물에 적용된 샌드위치 복합재는 알루미늄 하니컴 심재와 WR580/NF4000 유리섬유/에폭시 적층 복합재 면재로 이루어져 있다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교 이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상모델을 적용하였다. ANSYS v11.0을 이용한 유한요소 해석은 JIS E 1105 기준과 ASCE 21-98 기준에 따라서 자동무인경전철 차체의 구조 안전성을 평가하였다. 충돌해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 충돌 조건은 강체벽에 10km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하였다. 또한, 수성된 Chang-Chang 파손기준시은 충돌 후 복합재 구조물의 파손 모드를 평가하는데 추천된다.

• Composites Research
• /
• 제22권1호
• /
• pp.22-31
• /
• 2009

최근 화석 연료가 고갈됨에 따라 대체 에너지 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 여러 대체 에너지들 중 풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기적 에너지로 바꾸어 주는 시스템으로 매우 친환경적이기 때문에 다양하게 연구되고 있다. 따라서 본 연구의 목표는 500W급 소형 풍력 발전용 블레이드의 개발로서 외국에 비하여 상대적으로 풍속이 낮은 국내와 같은 지역에 적용할 수 있도록 설계 되어야 한다. 본 논문에서는 피로수명을 고려한 고효율 경량화 블레이드의 공력설계 및 구조설계 방법이 제안되었으며, 구조해석으로 선형 정적해석, 좌굴해석, 진동모드해석이 수행되었다. 또한 풍력 발전 시스템에 발생할 수 있는 유체충돌해석을 모사하였다. 해석결과들은 유압시험장비를 이용한 구조시험 빛 성능시험의 결과와 비교되었고, 비교적 잘 일치하여 설계결과의 안전성을 확인하였다.

• Composites Research
• /
• 제22권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

이 논문에서는 강수도관에 사용되는 GFRP관의 구조적 거동에 대한 실험적, 이론적 연구의 결과를 제시하였으며, 관의 단면은 두개의 CFRP층과 그 층 사이의 폴리머 모르타르 층으로 구성되어 있다. GFRP는 경량성, 부식저항성, 관의 내부 표면조도 향상, 유연성 등이 뛰어나기 때문에 강수 계통의 관으로써 시용이 계속적으로 증가되고 있는 추세이다. 그러므로 더욱 최적화된 구조설계법이 개발되어야 한다. 이 연구에서 CFRF관의 하중-원주방향변위에 대한 특성을 이론적, 해석적으로 조사 하였으며 추가적으로 원강성시험을 하였다. 시험결과를 이론적, 해석적 연구결과와 비교하였으며, 원주방향의 변위가 5% 이내에서는 결과들이 서로 잘 일치하였다. 결과적으로 상수도 계통에 사용되는 CFRP관은 업계의 요구조건을 충분히 만족함을 알 수 있었다.

• Composites Research
• /
• 제21권1호
• /
• pp.22-29
• /
• 2008

본 논문은 유리섬유 에폭시 면재에 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 저상버스 차체에 대한 정면충돌과 전복에 대한 특성에 대해 연구하였다. 이때 충돌과 전복 해석은 외연유한요소 해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하였다. 차체 구조물에 적용되는 적층 복합재 면재에 대해 기계적 특성시험을 통하여 물성을 획득하였고, 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 심재의 물성은 유효등가손상 모델을 적용하였다. 저상버스의 충돌 해석은 60km/h의 속도로 정면충돌 사고를 모사하여 해석을 수행하였고, 전복해석은 유럽 안전법규 ECE-R66의 시험 방법을 고려하여 해석하였다. 저상버스의 정면충돌과 전복에 대해 운전자와 승객의 생존 공간 안전성에 관한 결과를 보여준다. 또한, 수정된 Chang-Chang 파손기준식은 충돌과 전복해석에 대한 복합재 구조물의 파손 모드 예측에 추천된다.