• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.27-27
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• 2003

무가압침투법으로 제조된 부피분율 10~24% SiC, TiC, B$_4$C 탄화물 입자강화 7075 Al 합금 기지 복합재료의 건식 미끄럼 마멸거동을 강화입자의 종류, 크기 및 부피 분율을 변수로 연구하였다. 미끄럼 마멸 시험은 pin-on-disk 형태의 마멸 시험기를 사용하여, AISI 52100 베어링강을 상대재로 상온 대기 중에서 실시되었다. 마멸특성의 분석과 마멸기구의 규명을 위하여 마멸면과 마멸단면을 SEM, EDS를 이용하여 분석하였다. 제조된 복합재료의 압축 시험을 통하여 측정된 항복강도와 가공경화지수는 서로 반비례하였고, 각 시편간의 경도 차는 크지 않았다. 마멸 시험결과, 크기 및 부피 분율이 7$\mu\textrm{m}$ !0%인 SiC 입자로 강화된 복합재료를 제외하고, 전체 복합재료 시편은 7075 Al 기지 합금에 비해 낮은 마멸 속도를 보였다. 10N 이하의 저하 중에서는 강화상의 종류와 상관없이 복합재료는 낮은 마멸 속도를 보였고, 25N 이상의 고하중에서는 TiC 입자강화 복합재료가 가장 낮은 마멸 속도를, SiC 입자강화 복합재료가 가장 높은 마멸 속도를 나타내었다. 강화 입자의 크기 및 부피 분율이 동일한 경우 SiC 입자로 강화된 복합재료가 가장 낮은 내마멸성을 나타내었다. 강화상의 크기 및 부피 분율이 증가함에 따라 미소 마멸에서 격렬 마멸로의 천이 하중이 증가하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권9호
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• pp.642-648
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• 2019

본 연구에서는 미세 단층 영상을 이용하여 삭마 복합재료의 전산 모델링 및 해석을 수행하였다. 탄소/페놀릭(carbon/phenolic) 복합재료의 삭마 실험은 0.4MW 아크 가열 풍동을 이용하여 수행하였다. 미세 단층 촬영기(Micro-CT)로 삭마 실험 전후의 복합재료 시편을 촬영하여 이진화된 단층 영상을 생성하였다. 생성된 이진화 영상을 활용하여, 삭마 복합재료의 실제 미시 구조가 반영된 전산 모형을 개발하였다. 영상 기반 전산 모형은 시편 횡방향의 특정 영역의 영상을 적층하여 개발하였다. 전산 모형은 실험 전 시편 영상에서 1종, 실험 후 시편 영상에서 8종, 총 9종의 전산 모형을 개발하였다. 영상 기반 전산 모형을 통해 삭마에 의한 유효 물성을 예측하였으며, 기공도 증가에 따른 유효 물성 저하를 확인하였다.

• Composites Research
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• 제25권4호
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• pp.117-125
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• 2012

필름 삽입 사출 시편의 휨은 비대칭적인 잔류응력 분포에 기인한다. 비대칭적 잔류응력과 온도 분포는 삽입된 필름 표면의 수직방향으로 지연되는 열 전달에 의해 발생한다. 사출 공정조건 최적화를 통해 필름 삽입 사출 시편의 휨을 억제할 수 없었기 때문에, 필름 삽입 사출 시편의 휨을 최소화하기 위해서 유리 섬유가 강화된 복합재료를 기판으로 사용하였다. 유리 단섬유의 분포를 마이크로 CT 장비를 이용하여 평가하였다. 복합재료로 구성된 기판을 이용한 필름 삽입 사출 시편의 배향 텐서와 휨을 계산하기 위해서는 적절한 마이크로 역학, 이방적 열팽창계수 및 닫힌 어림법 모델이 선택되어야만 한다. 여섯 종류의 마이크로 역학모델, 세 종류의 열 팽창 계수 모델 및 다섯 종류의 닫힌 어림법 모델을 고려한 후, Mori-Tanaka 모델, Rosen and Hashin 모델 및 third orthotropic 닫힌 어림법 모델을 선택하였다. 수치적으로 계산된 섬유 배향 텐서와 휨에 관한 결과들은 실험결과와 잘 일치하였고, 유리 섬유의 보강효과가 필름 삽입 사출 복합 재료 시편의 휨에 미치는 영향을 파악하였다.

• Composites Research
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• 제23권5호
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• pp.15-21
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• 2010

본 연구에서는 손상된 복합재 구조의 유지 보수 방안에 대한 연구를 수행하였다. 복합재료 구조의 손상 수리 방안을 제시하고 수리 절차를 카본/에폭시 적층판 복합재 구조에 적용하여 시편 시험 및 수치 해석을 통해 분석하였다. 손상은 중량 낙하식 충격 시험기를 활용하여 복합재 구조 시편에 충격 손상으로 모사하였다. 손상된 복합재 적층판 구조는 충격 손상 부위 제거 후 외부 패치 수리 기법을 적용하여 수리하였다. 충격 손상 후 유지 보수된 시편과 손상이 없는 시편의 압축 강도를 실험적 및 해석적으로 비교 분석하였다. 이를 바탕으로 유지 보수된 시편의 강도 회복 능력을 고찰하였다.

• Composites Research
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• 제13권2호
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• pp.1-7
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• 2000

일방향 복합재료의 기계적 특성값을 비파괴적으로 얻기 위하여 초음파를 이용한 새로운 시험 방법을 제안하였다. 제안된 접촉식 시험 방법에서, 파속도를 측정하기 위하여 종파용 탐촉자만이 through-transmission 방식으로 사용되었다. 알루미늄 쐐기와 알루미늄 직육면체 형태의 보조적인 매질이 시편의 양쪽에 부착되었다. 경사 입사된 종파는 쐐기에서 시편으로 전파되며, 입사된 파는 시편과 두 개의 매질의 경계면에서 연속적으로 모드 변환된다. 마지막 매질에서 종파로 모드 변환된 파속도를 측정함으로써 시편의 기계적 특성값을 결정하는데 필요한 모든 정보를 얻게된다. 이 과정에서 전단 강성 계수를 얻기 위해, 수신된 종파로부터 간접적으로 횡파의 속도를 측정하였다. 본 연구에는 재료의 이방성이 파에 미치는 영향 또한 고려되었다.

• Composites Research
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• 제20권6호
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• pp.8-14
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• 2007

스킨-보강재 시편 시험을 통해 스킨과 보강재의 분리 파손 특성을 살펴보고 접합방법, 보강재 단면 및 이차 접합 파라미터의 영향을 조사하였다. 본 시험 결과와 이전 시험[1]의 결과를 종합해 볼 때, 보강패널의 스킨-보강재 분리 파손 강도를 판단하는 기준으로 스킨-보강재 시편의 파손 변위를 이용하는 것이 타당하며 동일한 접합 방법을 사용할 경우, closed형 보다 open형 보강재를 사용하는 것이 복합재 보강 패널에서 스킨과 보강재의 분리파손을 방지하는데 유리함을 알 수 있었다. 접합방법으로는 이차접합 및 접착제를 사용한 동시성형이 좋은 파손 강도를 보였으며 접착제 없는 동시성형이 가장 나쁜 파손 강도를 나타내었다. 파손 모드는 이차접합 시편은 주로 계면 파손이 발생하였으며 동시성형 시편은 복합재료의 층간분리 파손이 발생하였다. 이차 접합 시편에서는 접착제 두께가 작을수록 높은 파손 강도를 보였다. Fillet은 시편의 강도에 영향을 미치지 않았다. 표면 조도의 영향은 open형 및 closed형 시편이 다르게 나타났다.

• Composites Research
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• 제13권4호
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• pp.75-82
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• 2000

유리섬유/에폭시 복합재료로 피막한 유리판의 표면파괴거동을 연구하기 위하여 미소강구 충격실험을 수행하였다. 본 연구에서는 다섯 종류의 재료, 단순소다유리판(soda-lime glass plates), 유리섬유/에폭시박막(glass/epoxy lamina)을 1층 접착, 비접착한 시편과 박막을 3층 접착, 비접착한 시편을 사용하였다. 충격속도 범위 40∼120m/s에서 유리판 배면에서의 최대 응력과 흡수파괴에너지를 측정하였다. 충격 속도증가에 따라 링균열, 콘균열, 레이디얼 균열이 시편 내부에서 발생하였다. 복합재료 박막으로 피막한 결과, 소다유리판의 균열은 현저히 감소하였으며 측정한 최대 응력과 흡수파괴에너지를 이용하여 표면 파괴거동 특성을 평가할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권12호
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• pp.1591-1597
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• 2012

복합재료 접합부의 접착강도에 대한 접착면 성질의 영향을 알아 보기 위해 불포화폴리에스테르, 우븐과 매트 유리섬유를 사용하여 복합재료 접합시편들을 제작하였다. 접착제, 복합재료 접착물, 말단접합과 이차접합 시편들의 기계적 성질을 실험에 의해 구하고 실험결과를 접합이론에 적용하였다. 6 개의 접합부들에서 발생하는 최대 및 평균 전단 응력은 최대 인장력과 접합 시편의 기하학적 변수들로부터 계산되었다. 실험 결과 접합면을 연마한 후 아세톤으로 처리한 경우가 말단접합의 3 가지 형태 중 가장 큰 강도를 가지고 있음이 관찰되었다. 마찬가지로 매트-매트와 매트-우븐 접합이 거의 같은 값으로 이차 접합의 3 가지 형태 중 가장 큰 강도를 가지고 있었다. 반대로 아무 처리도 하지 않은 접합시편과 우븐-우븐 접합시편은 매우 낮은 강도를 가졌다. 각각의 경우 파손은 접합부 양끝에서 심하게 발생하였고 접합부 가운데로 이동하였다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.8-14
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• 1999

본 연구는 고상 성형된 유리섬유 강화 폴리프로필렌의 충격강도에 대한 연구와 성형동안의 재료거동에 대한 미시적 관찰을 행하고자 하였다. 재료의 충격강도 측정을 위해 노치가 없는 시편을 가지고 Izod충격시험을 행하였다. 충격시험에 사용된 복합재료는 중량비로 20%, 30%와 40%의 유리섬유를 함유한 재료이다. 고상 성형품의 성형변형률에 따른 충격강도의 변화를 연구하기 위해 충격시편은 10%, 20% 및 30% 변형률까지 인장 성형 후 제작되었다. 성형온도에 따른 제품의 충격강도의 변화를 살펴보기 위하여 $100^{\circ}C$, $125^{\circ}C$ 및 $150^{\circ}C$에서 성형을 행하였다. 성형된 시편의 충격강도는 유리섬유의 함유량이 증가함에 따라서 증가함을 보였다.

• Composites Research
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• 제13권1호
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• pp.78-88
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• 2000

하이브리드 복합재료는 구조용으로 개발되어 여러 분야에서 응용되고 있으며, 특히 항공산업, 우주산업, 스포츠레저산업, 자동차산업 등에서 그 응용 분야를 확대하고 있다. 섬유 보강 고분자 복합재료는 비강도, 비강성이 높으며, 물리 화학적 성질, 동적 특성, 트라이볼로지 특성 등이 우수하여 고부가가치를 가지는 부품이나 성형물을 생산할 수 있다. 이러한 하이브리드 복합재료는 치차, 베어링, 캠, 씨일 등의 마찰부품으로도 사용가능성이 매우 높으며, 하이브리드 복합재료의 구조를 적절히 설계함으로써 일정한 하중에 견디며, 마찰마모특성이 뛰어난 바이오미메틱 재료로서 사용될 수 있다. 복합재료의 마찰 및 마모 특성을 규명하기 위하여 마찰 및 마모시험기를 설계하여 제작한 후 일방향 섬유복합재료의 마찰 및 마모 성질을 측정하였다. 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유 등이 포함된 일방향 복합재료의 트라이볼로지 특성을 규명하여 이를 바탕으로 최소마모율이 예상되는 하이브리드 복합재료의 구조를 제안하기 위하여 유리섬유복합재료, 탄소섬유 복합재료, 아라미드섬유 복합재료의 마찰 및 마모특성을 측정하였다. 그 결과 섬유복합재료의 마찰 및 마모성질은 섬유의 배향과 활주속도 및 보강섬유의 종류에 따라 변화함을 알았다. 각 시편에 대한 실험결과를 분석하여, 탄소섬유와 아라미드섬유가 하이브리드화 된 복합재료의 구조를 제안하고 그 시편을 제작하여 실험하였고 결과를 분석하였다.