• Composites Research
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• 제21권6호
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• pp.1-7
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• 2008

본 연구에서는 염수환경이 고강성 탄소-에폭시 복합재의 기계적 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 시편은 UPN139B 탄소-에폭시 복합재로 제작하였고, 3.5% 염수에 0, 1, 3, 6, 9, 12개월 간의 침수 후 면내 인장시험과 전단시험을 수행하였다. 실험에서 온도 조절과 같이 흡수 시간을 절약하기 위한 특별한 가속방법은 사용하지 않았다. 섬유방향 및 기지방향 인장강도와 강성의 경우 12개월 동안의 침수에도 불구하고 특별한 변화를 발견할 수 없었다. 반면 12개월 침수 후 전단강도와 강성은 염수에 노출되지 않은 시편에 비해 약 10% 내외의 감소를 보였다. 본 연구를 통하여 UPN139B가 우수한 섬유방향 강성과 내부식성으로 인하여 염수환경에서 외부수압에 의한 좌굴을 지지해야 하는 구조물의 설계에 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제21권3호
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• pp.1-8
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• 2008

본 연구에서는 염수환경이 탄소-에폭시 복합재의 기계적 물성치에 미치는 영향을 살펴보았다. 시편은 USN125 복합재로 제작하였고, 3.5% 염수에 0, 0.5. 1, 2, 3, 6, 9, 12 개월간의 침수 후 면내 인장시험과 전단시험을 수행하였다. 실험에서 염수로부터 시편을 보호하기 위한 방수페인트나 시간을 절약하기 인한 특별한 가속방법은 사용하지 않았다. 섬유방향 및 기지방향 인장강도와 강성의 경우 12개월 동안의 침수에도 불구하고 특별한 물성치의 변화를 발견할 수 없었다. 반면 전단강도와 강성은 염수환경에 민감하게 반응하며. 12개월 침수 후의 물성치는 염수에 노출되지 않은 시편에 비해 전단강도 30%, 전단강성 46%의 저하를 보였다.

• Composites Research
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• 제18권4호
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• pp.27-34
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• 2005

염수시험기를 통해 6개월 동안 염수분무시험과 염수침수시험을 수행함으로써 염수환경에 노출된 유리섬유직물페놀 복합재의 내구성을 실험적으로 조사하였다. 이때 염수환경에 노출된 시간에 따른 인장특성, 굽힘특성, 전단특성 등의 기계적 특성을 평가하고 동역학 측정장치를 적용하여 저장전단탄성계수. 손실전단탄성계수, tan $\delta$ 등의 열분석 특성을 측정하였다. 또한 적외선 분광분석기를 적용하여 염수환경에의 노출시간에 따른 화학구조의 변화를 분석하였다. 연구결과에 따르면 기계적 특성과 열분성 특성은 노출시간에 민감하게 변하며 노출시간이 길어짐에 따라 점차 감소되는 양상을 나타낸다. 그러나 강성의 경우에는 염수환경에 노출되면 복합재의 가소화로 인해 노출의 초기에는 감소하기 시작하고 노출시간이 길어짐에 따라 복합재의 팽창, 수지의 소성화, 가교 결합의 증가 등으로 인해 다소 증가하는 양상을 나타내지만 노출시간이 더욱 더 길어지면 점차 감소할 것으로 추측된다. 또한 FT-IR 선도에서의 피크 형상과 위치는 노출시간에 큰 영향을 받지 않으며 피크 세기는 노출시간에 따라 달라진다. 마지막으로 염수침수환경은 염수분무환경에 비해 유리섬유직물/복합재의 내구성에 더욱 심각한 영향을 미침을 알 수 있었다.

• Composites Research
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• 제20권5호
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• pp.64-69
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• 2007

복합재료의 모재지배 물성은 온도나 습도와 같은 환경에 의해서 크게 저하되기 때문에 고온 다습한 환경에서 운용되는 UAV의 일체형 복합재 연료탱크를 설계함에 있어 이러한 유해환경 요소들을 반드시 고려하여야 한다. 본 연구에서는 스마트무인기에 사용될 일방향 복합재료 USN 175B와 직조 복합재료인 WSN3K에 대해서 $90^{\circ}C$에서 담수 침수 실험을 수행하여 모재의 수분 흡수량이 포화될 때까지 노화시킨 후 $74^{\circ}C$의 고온환경에서 인장 및 평면 전단 시험을 수행하였다. 실험 결과 모재 지배적 물성에서 극심한 물성 저하현상이 나타남을 확인하였다. 구조물이 받는 하중의 다양성을 고려하기 위해서 반최적화 기법을 도입하였다. 하중 컨벡스 모델과 안정성 경계를 비교하여 최악의 하중 상황을 판별하였다. 안정성 경계는 일체형 복합재 연료탱크에 저하된 물성을 적용하여 유한요소 해석을 수행하여 얻었다. 이를 통해 최악의 하중상황은 수직상승모드일 때 임을 확인하였다.