• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.9-16
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• 2010

본 연구에서는 이전에 구조시험[3]을 실시하였던 압축하중을 받는 샌드위치 패널 시편에 대한 구조 해석을 수행하였다. 구조 해석을 위해 세 가지 방식의 유한요소 모델링을 고려하였으며, 각각의 유한요소 모델을 이용해 선형좌굴해석과 비선형해석을 수행하였다. 이를 통해, 복합재 샌드위치 패널의 압축 좌굴 하중의 정확한 예측을 위해서는 면재는 쉘요소로 심재는 솔리드 요소로 모델링하는 것이 적절함을 확인하였다. 이것은 전체 샌드위치를 쉘요소로 하는 경우, 심재의 국부적인 crushing 효과와 심재의 전단 강성의 영향을 고려할 수 없기 때문이다. 만일 샌드위치 패널이 좌굴 하중 보다 면재의 재료 파손이 더 취약한 경우, 면재의 재료 파손 하중 및 파손 위치의 정확한 예측을 위해서는 샌드위치를 두께 방향으로 한 개의 쉘 요소로 모델링 하는 것이 적절하였다.

• Composites Research
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• 제28권2호
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• pp.58-64
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• 2015

본 논문에서는 샌드위치 복합재 패널로 제작되는 사용후 핵연료 수송용기 충격완충체의 유효등가 유한 요소모델을 제시하는데 목적을 둔다. 샌드위치 복합재 패널은 금속재 면재와 각각 우레탄 폼, 발사목 그리고 레드우드 심재로 구성되었다. 충격완충체의 유효등가 유한요소 모델은 샌드위치 복합재 패널의 저속충격 시험과 해석결과와의 비교를 통해 제시되었으며, LS-DYNA 3D를 사용한 동적 외연 유한요소해석에 의해 수행되었다. 시험과 해석 결과, 충격완충체 샌드위치 패널의 유한요소 모델은 적층쉘 요소의 면재와 솔리드요소의 심재를 사용한 기존의 혼합모델링 기법에 비해 면재와 심재 모두 솔리드 요소를 적용하는 방법이 더 정확한 결과를 나타냄을 확인하였다. 이때 발사목과 레드우드 심재는 요소제거 기능을 갖는 솔리드 요소로 모델링 되는 것이 추천되어진다.

• Composites Research
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• 제20권4호
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• pp.42-50
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• 2007

본 논문에서는 바이모달 트램의 차체와 바닥재 구조 재료로 적용되는 2종류의 샌드위치 패널에 대한 충격 손상을 시험과 수치해석을 통해 상호 비교하였다. 적용된 시편은 $100mm{\times}100mm$의 크기를 가지며 저속충격시험기를 사용하여 4가지 경우의 충격에너지에 대해 시험하였다. 또한, 저속충격 조건에 따라 차체 적용 샌드위치 구조물의 저속 충격 특성을 유한요소해석으로 분석하기 위해 범용 외연유한요소해석 프로그램인 LS-DYNA3D를 이용하여 특성을 분석하였다. 이때 금속재와 복합재 재료의 손상모델, 그리고 직교이방성 특성을 갖는 하니컴 재료의 유효손상모델을 제시하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하여 물성 파라메터를 획득하였고, 시험과 해석결과 충격 하중에 대한 샌드위치 패널의 손상 영역과 깊이를 비교적 잘 예측할 수 있음을 증명하였다.

• 한국철도학회논문집
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• 제13권4호
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• pp.382-388
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• 2010

본 논문은 샌드위치 복합재가 적용된 철도차량 차체 구조물을 위한 표준유한요소모델을 제시하였다. 최근 샌드위치 복합재는 높은 굽힘 강성 및 강도를 가지며 차체의 경량화와 공간 확보를 통해 에너지 효율을 향상시킬 수 있어 국내의 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러므로 복합재 철도 차량의 제작 전에 유한요소법 등을 통해 구조안전성을 검증해야 한다. 본 연구에서는 다양한 철도차량의 실제 구조시험과 같은 수직, 압축, 비틀림 하중 및 고유진동수 해석을 통해 철도차량 구조물의 표준유한요소모델을 검증 제시하였다. 그 결과, 샌드위치 패널의 굽힘 강성을 향상시키기 위한 보강 금속 프레임에는 빔 요소보다는 사각 쉘 요소가 적절하였으며, 샌드위치 패널의 허니콤 코어와 적층복합재의 경우 적층 쉘 요소와 비교하여 적층 쉘 요소와 솔리드 요소를 사용하는 것이 적절하다. 또한, 제안된 표준유한요소모델은 유한요소모델의 수정 없이 충돌모델에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.75-89
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• 2019

본 연구에서는 경량 코로게이트 3층 샌드위치 패널 구조체와 관련하여 구조해석 및 분석결과들에 대해서 언급되었다. 기계적 물성의 획득을 위해 코로게이트 변형거동에 기반을 둔 분석식이 이용되었으며 이 때 보다 실제적인 물성을 얻기 위해 위의 식은 수정되었다. 한편 본 구조체는 일축 섬유 강화 복합재와 유사성을 가지므로 복합재 균질화기법을 통해서도 비등방 기계적 물성이 획득되었으며 두 가지 기법으로 얻은 물성은 3층 구조체의 형상 변수에 따른 특정 하중에 대한 구조해석에 적용되었으며 그 결과 또한 비교되었다.

• Composites Research
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• 제14권6호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구에서는 샌드위치 패널 구성 요소인 면재와 심재를 변화시켜 4종류의 샌드위치 패널을 제작하였다. 그리고 제작된 샌드위치 패널의 기계적 특성과 철도차량 개발시 중요한 요인으로 작용하는 음향투과 특성 그리고 화재에서의 안정성을 확인하기 위하여 난연특성 실험을 통하여 샌드위치 패널의 특성을 검토하고자 하였다. 샌드위치 패널의 기계적 특성은 알루미늄 면재 + 알루미늄 하니컴 심재로 구성된 샌드위치 패널이 면방향 인장강도와 변방향 압축강도 특성에서 우수하며 알루미늄 면재 + 노멕스 하니컴 심재로 구성된 샌드위치 패널은 면방향 압축강도와 굽힘 강도가 우수한 것으로 확인되었다. 알루미늄 면재 + PMI 포옴 심재로 구성된 샌드위치 패널은 심재의 전단강도 및 면재의 굽힙강도가 우수하였다. 난연성 시험에서는 phenol 수지 면재와 2종의 외국 면재는 모든 시험 결과에서 유사한 견과를 확인하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권6호
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• pp.74-82
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• 2017

유기단열재를 사용한 샌드위치패널(복합자재) 건축물 화재는 소화가 어려우며, 가연성 심재를 통한 빠른 화재 확산으로 화재 시 피해가 크다. 샌드위치패널은 양면이 불연재로 되어있고, 불연재 사이에 심재인 단열재로 이루어져 있다. 단열재는 유기단열재와 무기단열재가 사용되고 있으며, 유기단열재가 무기단열재에 비하여 약 80% 이상 사용되고 있다. 유기단열재는 무기단열재에 비하여 경제적인 장점이 있지만 화재에 취약하다는 단점을 가지고 있기 때문에 샌드위치패널 화재 시 일반화재에 비하여 피해가 크다. 가스유해성시험의 경우 복합자재의 심재 위험성을 측정하기 위해 패널에 지름 25 mm 크기 3개의 원형 천공을 하여 시험하지만 콘칼로리미터 시험은 샌드위치패널 형태 그대로 시험을 진행한다. 본 연구에서는 KS F ISO 5660-1 콘칼로리미터 시험에서 복합자재의 경우 불연재인 표면에 가열한 경우와 천공을 통한 심재 노출 시험 및 심재에 직접가열 시 발생하는 화재의 위험성을 측정하였다. 시험에 사용된 유기단열재는 일반 EPS와 난연 EPS를 사용하였으며, 시험체 구성은 샌드위치패널, 천공된 샌드위치 패널, 심재의 3가지 형태로 시험을 진행하였다. 본 연구의 목적은 콘칼로리미터 시험 시 복합자재 심재의 화재 위험성을 평가하는 방안을 제시하고자 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권8호
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• pp.798-805
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• 2010

전구조 소형 복합재 위성인 과학기술위성 3호가 국내 최초로 개발되었다. 과학기술위성 3호는 기존의 위성과 달리 알루미늄 프레임이 없는 구조로 되어있으며 알루미늄 코어에 적층복합재 스킨을 가진 샌드위치 패널의 조합으로 구성되었다. 이 복합재 패널의 결합으로 구성된 격자형태의 공간에 다수의 전장박스와 탑재체 및 장치들이 장착된다. 본 연구는 과학기술위성 3호의 랜덤진동 응답에 관한 연구이며 이를 위하여 FEA 해석과 시험이 수행 되었다. 진동시험 결과와 전산해석결과를 서로 상호 비교 검토함으로써 위성의 진동 특성을 규명하고 결과의 신뢰성을 검증하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권11호
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• pp.1335-1343
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• 2012

논문은 위상최적화와 치수최적화 해석기법을 이용한 샌드위치 복합재와 알루미늄 압출재로 구성되는 하이브리드 철도차량 차체 구조물의 경량 모듈화 설계에 관한 연구이다. 위상최적설계는 초기설계단계에 차체 구조물의 최적의 재료적용부위를 선정하기 위해 사용되었으며, 치수최적화설계는 하이브리드 차체 구조물의 최적 설계 변수를 찾기 위해 사용되었다. 이때, 최적화해석은 일계법과 부분문제근사법을 사용하였다. 위상최적설계해석을 통해 차체 구조물의 강성 및 제작성을 향상시키기 위한 언더프레임, 로우 사이드 패널 모듈에 1차 부재인 알루미늄 압출재의 적용이 적절하고, 샌드위치 복합재는 무게를 최소화하기 위한 2차 부재로서 루프 및 미들 사이드 패널 모듈에 적용이 적합하다는 결론을 얻었다. 또한, 알루미늄 압출재와 샌드위치 복합재로 구성되는 하이브리드 차체 구조물의 무게는 샌드위치 복합재로만 만들어진 차체 구조물과 비교하여 최대 17.7%까지의 경량화 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권6_spc호
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• pp.667-673
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• 2016

Canister with composite sandwich panel has been suggested owing to its higher stiffness and strength over a weight for square shaped canisters. The pyro shock induced by a short time explosion inside a canister is generally considered to be the most severe source of load affecting on the entire structure. Therefore, in this study, the approach and modeling method to identify the effect of pyro shock on canister with composite sandwich panel in a numerical way were mainly discussed. Moreover, the verification was implemented through comparison with test results.