• 제목/요약/키워드: 복합구조체

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복합재 격자 구조의 강성 평가를 위한 Subelement의 압축, 굽힘 시험 (Compression and Bending Test for the Stiffness of Composite Lattice Subelement)

  • 전민혁;강민송;김인걸;김문국;고은수;이상우
    • Composites Research
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    • 제30권6호
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    • pp.331-337
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    • 2017
  • 복합재 격자 구조물은 무게가 가볍고 비강성, 비강도가 높다는 장점이 있으며 주로 압축 하중이 작용하는 발사체구조에 적용된다. 그러나 필라멘트 와인딩 기법으로 제작되므로 섬유가 겹쳐지는 부분에서 기공과 결함이 발생하게 된다. 설계 하중 도출을 위한 해석 모델 검증을 위해 구조물의 강성, 강도 확인이 필요하지만 Full scale 시험의 경우 시간, 공간상의 제약이 따르며 구조물의 형상이 복잡하므로 시험에 어려움이 많다. 따라서 강성 확인을 위한 Subelement 단위의 시험법이 필요하다. 본 논문에서는 복합재 격자 구조물을 단위격자구조로 가공하였으며 각각 압축, 굽힘 시험을 수행하여 나선 리브, 원주 리브의 강성을 확인하였다. 휘임, 비틀림 형상을 가진 원통형 복합재 격자 구조물의 강성 평가를 위한 압축, 굽힘 시험법을 제안하였으며 유한요소해석을 수행하여 시험결과와 비교하였다.

초음파와 탄성 구조 모델을 이용한 캘빈 폼 재료의 탄성계수 평가 (Characterization of Elastic Modulus of Kelvin Foam Using Elastic Structural Model and Ultrasound)

  • 김우찬;김노유
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.474-482
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    • 2016
  • 가벼운 다공성 구조재로서 널리 사용되는 캘빈 폼(foam) 재료의 탄성특성을 초음파를 이용하여 조사하였다. 캘빈 폼의 구조는 tetrakaidecahedron의 단위 셀(unit cell)이 규칙적으로 3차원 배열된 구조를 갖고 있는데 본 연구에서는 SoildWorks 프로그램에서 캘빈 단위 셀을 설계하고 ABS 플라스틱 재료를 이용하여 3차원 프린터로 제작한 후 초음파시험을 수행하였다. 캘빈 구조체는 기공이 많은 재료이기 때문에 초음파가 투과할 수 없어서 빈 공간을 모두 파라핀 왁스로 충진하여 초음파가 투과할 수 있도록 하였다. 파라핀을 충진한 캘빈 구조체는 초음파의 비행시간(TOF)을 이용하여 초음파 속도를 계산한 후, 이 복합 구조체에 대한 탄성 구조 모델을 기반으로 캘빈 구조체만의 탄성계수를 계산하였다. 측정된 캘빈 구조체의 탄성계수 값은 모재(ABS 플라스틱) 탄성계수의 약 3.4%가 되는 것으로 나타났는데 이 평가 결과는 선행된 연구 결과들에서 나타난 실험값이나 이론 해석 결과와 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

직각 흡음체 설치 경량방음터널의 토출소음 저감효과 분석 (Analysis of Reduction Effect on Noise Discharge from Lightweight Soundproof Tunnels Installed with Lateral Sound-absorbing Panels)

  • 정영도;안동욱;노명현
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.19-24
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    • 2016
  • Most of the soundproof tunnels generate significant discharge noise through their inlets and outlets so that the length of the tunnel has been extended frequently than required to minimize the effect on such discharge noise. Thus, in this paper, we investigate reduction capability of discharge noise from the sound proof tunnel installed with lateral sound-absorbing panels on the partitioned truss members in the longitudinal direction of the tunnel. In conclusion, noise field analysis results shows that the sound proof tunnels with lateral sound-absorbing panels have an effect on discharge noise abatement and thereby tunnel's length reduction.

친수성 처리된 다공성 지지체를 이용한 폴리아마이드 박막 역삼투 복합막 제조 및 특성 분석 (Preparation and Characterization of Polyamide Thin Film Composite Reverse Osmosis Membranes Using Hydrophilic Treated Microporous Supports)

  • 손승희;제갈종건
    • 멤브레인
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    • 제24권4호
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    • pp.317-324
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    • 2014
  • 기존의 폴리아마이드 박막 역삼투 복합막(PA TFC RO Membrane)은 우수한 분리투과특성을 지니고 있으나 내염소성이 상대적으로 낮은 단점을 지니고 있다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위하여 표면에 -OH나 -COOH 기가 도입된 다공성 지지체를 제조하고, 그 표면에 폴리아마이드 박막을 형성하여 역삼투 복합막을 제조하였다. 제조된 역삼투막의 구조 및 분리투과 특성은 여러 가지 기기분석 방법과 투과테스트 방법으로 분석하였다. 폴리아마이드 박막을 제조하기 위하여 아민계 단량체로는 메타-페닐렌 디아민(MPD)과 2,6-디아민 톨루엔(2,6-DAT)을 사용하였고, 디엑시드계 단량체로는 트리-메소일 클로라이드(TMC)를 사용하였다. 제조된 복합막의 투과도는 800 psi에서 약 $1.0m^3/m^2day$ 이상이었으며 이때 염배제율은 99.0% 이상이었다. 내염소성도 친수성기가 없는 폴리설폰 지지체를 사용한 복합막에 비하여 우수한 것으로 나타났다.

Ni-Cu-Zn Ferrite의 복합형 전파흡수체 특성 연구 (A Study on the Microwave Absorber Properties of Ni-Cu-Zn Ferrites Composite)

  • 민의흥;김문석;고재귀
    • 한국자기학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.238-241
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    • 2007
  • 복합 전파흡수체로 사용할 Ni-Cu-Zn ferrite는 공침법을 사용하여 제조 하였고,제조 시편의 물리적 특성 및 전파흡수특성은 소결온도 변화에 따라 고찰하였다. Ni-Cu-Zn ferrite의 스피넬 구조는 XRD pattern을 통하며 확인하였다. 소결온도가 $1100^{\circ}C$에서 흡수 능력도 좋아짐을 알 수 있었으며, 소결된 페라이트의 초투자율은 평균 50 정도로 나타났다. $Ni_{0.7}Cu_{0.2}Zn_{0.1}Fe_2O_4$ 조성에서 소결 온도가 $1100^{\circ}C$ 일 때가 복합 전파흡수체로 사용할 조성임을 확인할 수 있었으며, 그 결과 복합 전파흡수체에서 사용할 수 있다고 사료된다.

인장형 앵커와 압축형 앵커의 하중전이에 관한 연구 (Load Transfer of Tension and Compression Anchors in Weathered Soil)

  • 김낙경
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • 풍화토 지반에 설치된 그라운드 앵커의 하중전이 현상을 규명하기 위하여 성균관대학교 지반시험장에서 인발시험을 수행하였다. 지반과 구조물을 일체화시키는데 사용하는 앵커는 앵커체와 지반의 마찰력에 의해서 구조물을 지지하는 역할을 하며 앵커의 하중과 변형의 관계를 규명하기 위해서는 앵커의 마찰력 분포의 변화(하중전이)가 중요한 요소가 된다. 하중 재하시 앵커체에 발생하는 하중전이 분포는 앵커의 인발 지지력과 밀접한 관계가 있고 앵커체의 종류(인장형 또는 압축형), 정착장의 길이, 지반 조건 등에 따라 분포 양상이 변하기 때문에 하중전이를 이해하기 위해서는 강선과 그라우트의 하중분포 그리고 앵커 그라우트체와 지반과의 마찰력 분포를 알아야 한다. 앵커의 자유장의 강선에 작용하는 응력, 그라우트체에 작용하는 응력, 그리고 정착장 강선의 응력을 계측하여 강선과 그라우트의 정착응력 및 그라우트와 지반에서의 마찰력 분포를 구함으로써 강선-그라우트-지반의 복합적인 거동에 따른 각 하중 단계마다의 하중전이 분포를 구하였다. 또한 현장시험 결과의 신뢰성 확보를 위하여 수치해석 모델링을 통하여 해석을 수행하여 비교하였다.

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복합재료 위성안테나의 진동시험을 위한 구조 동해석 (Dynamic Analysis of Composite Satellite Antenna Structure for Sine Vibration Test)

  • 송운형;권상룡;송광호;류시융;한재흥
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.119-122
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    • 2002
  • 인공위성 발사 시 안테나를 비롯한 탑재체는 극심한 진동을 경험하게 된다. 따라서 공진에 의한 구조물의 파손을 방지하기 위해 지상 인증시험을 수행하게 되며, 이를 위하여 구조 동해석을 통해 인증시험에 적용되는 적정 하중값을 결정하는 과정이 선행된다. 본 논문에서는 복합재료로 이루어진 Ka 대역 안테나 구조물의 동해석을 위하여 자유진동해석과 정현파 진동해석을 수행하고, 그 결과로서 진동시험 시 구조물의 인증시험에 요구되는 적정 하중값을 노칭기법을 이용하여 산출하였다.

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샌드위치 구조를 갖는 전자기파 흡수체에 관한 연구 (A Study on Electromagnetic Wave Absorbing Sandwich Structures)

  • 박기연;이상의;김천곤;이인;한재흥
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.64-71
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    • 2004
  • 본 연구의 목표는 X-band 대역 주파수에서의 샌드위치 구조를 갖는 레이더 흡수 구조체 (RAS)를 설계하는 것이다. 면재로는 전도성의 카본블랙을 함유한 유리직물/에폭시 복합재료와 카본직물/에폭시 복합재료를 사용하였다. 심재로는 다중벽의 탄소나노튜브를 함유한 폴리우레탄 폼을 사용하였다. X-band에서의 유전율은 전송선법을 사용하여 측정하였다. 샌드위치 구조에서의 반사손실 특성은 다층을 갖는 구조에서의 투과 반사에 대한 이론을 사용하여 고찰하였다. 그 결과로부터 세 가지 종류의 모델을 선택하고 제작하여 자유공간 기법으로 반사손실을 측정하였다. 이들의 실험결과는 10 dB 흡수 영역의 대역폭은 계산된 결과와 거의 일치하는 경향을 보였다.

복합자성유전체를 이용한 항공기 CLAS 안테나 개발 (An Aircraft CLAS Antenna Design using Composite Magneto-dielectric Material)

  • 김요식;배기형;유병길;김민성;박찬익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권10호
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    • pp.820-826
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    • 2013
  • 본 논문에서는 스마트 스킨 기술을 활용한 소형경량 및 광대역 특성을 갖는 항공기용 안테나 내장 스킨 구조(CLAS: Conformal Load bearing Antenna Structure)를 설계하였다. 제안된 CLAS 안테나는 전기적 성능을 만족하기 위해 전도성 매쉬, 외부표피, 복사소자, 내부심재 및 하우징 등으로 구성하였다. 특히, 복사소자의 경우 복합자성유전체와 PCB에 에칭된 방사체로 구성되어 있으며 방사체는 복합자성유전체에 삽입되어 슬롯형 폴디드 대수주기 구조(Folded Log-Periodic)를 갖는다. 제안된 CLAS 안테나는 복합자성유전체에 의해 공진주파수가 낮아지고 임피던스 매칭특성이 향상되었으며 측정 결과, 안테나의 소형경량 및 광대역 특성을 확인하였다.

MWNT가 첨가된 유리/에폭시 평직 복합재료로 이루어진 다층형 전자파 흡수 구조체의 제작 및 설계 (Fabrication and Design of Multi-Layered Radar Absorbing Structures of MWNT-Filled Glass/Epoxy Plain-Weave Composites)

  • 이상의;강지호;김천곤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.24-32
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    • 2005
  • 본 연구의 목표는 X-band에서 하중지지가 가능한 전자파 흡수 구조(RAS)를 제작하는 것이다. 본 연구에서는 하중을 지지할 수 있도록 비강성비강도가 우수한 유리섬유/에폭시 평직 복합재료에 손실을 일으킬 수 있는 MWNT를 첨가한 재료를 제작하였으며, 미세구조의 관찰과 유전율 측정을 통해 흡수 재료로의 적합성을 확인하였다. 유전자 알고리즘과 다층형 RAS의 전자파 반사/투과 이론을 적용하여 그 복합재료로 이루어진 RAS에 대한 최적설계를 수행하였다. RAS의 제작을 통해 복합재료의 층당 두께가 층수와 MWNT의 함량에 따라 변함을 확인하였다. 이를 고려한 제작 공정을 제안하고 적용하여 설계된 RAS를 제작하였고, 그것의 반사손실의 예측치와 실험치가 잘 일치함을 확인하였다.