• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.140-146
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• 2020

본 논문은 차량에 사용되는 파티션 패널을 기존의 알루미늄 소재에서 Carbon Fiber Reinforced Plastics(CFRP)로 소재를 변경하여 경량화 가능성을 확인하는 것을 목적으로 한다. 복합재 제작에는 3가지 방법의 직조 방법(평직, 능직, 주자직)이 사용되었고, 복합재 시편을 제작하고 시험을 수행하여 물성을 도출하였다. 이를 통해 비틀림 조건에 대한 복합재 파티션 패널 해석 모델을 구성하고, Tsai-Hill 파손 기준에 따라 구조적 안정성과 시스템 강성을 평가하였다. 섬유 배향 각도와 적층 순서에 대한 설계변수를 통해, 진화론적 알고리즘을 수행하였고, 그 결과로 최적의 복합재 파티션 패널을 설계하였다. 또한, 강도 및 비강성에 대한 구조해석 결과를 기존의 알루미늄 파티션 패널과 복합재 파티션 패널를 비교하여, 경량화 가능성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.37-43
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• 2006

접합방법이 다른 6가지 종류의 복합재 보강패널을 제작하고 압축시험을 수행하였다. 모든 패널은 좌굴 및 좌굴 후 거동에서 스킨과 보강재의 분리 파손이 발생하기 전까지는 비슷한 거동 특성을 나타내었다. 분리 파손은 스킨 좌굴 지점과 인접한 보강재 플랜지에서 발생하였으며 분리 파손의 발생 하중, 분리 파손 진전 특성 및 최종 파손 하중은 스킨과 보강재의 접합방법 및 보강재 형상에 따라 다르게 나타났다. 스킨과 보강재의 분리 파손이 일찍 발생하고 크게 전파될수록 보강 패널의 최종 파손 강도 및 구조 효율이 더 많이 저하되었다.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.186-192
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• 2023

최근, 철도차량 분야에서는 경량화 및 운송 효율화를 위해 복합재 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 다양한 차량 부품에 복합재를 적용하고자 하는 연구 및 상용화 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 복합재 적용에 대한 품질 검증을 위해 완성품의 기계적 성능 평가와 같은 사후 측정을 중심으로 평가가 이루어지고 있다. 하지만, 제작 품질에 큰 영향을 미치는 요소인 복합재 성형 과정에서 발생하는 열과 응력에 대한 분석은 미비한 상황이다. 따라서, 본 연구에서는 철도차량용 복합재 부품의 성형 품질을 검증하기 위하여 가장 활발히 사용되는 복합재 내장재 패널 2종(라미네이트 패널, 샌드위치 패널)에 대한 성형 품질 분석을 진행하였다. 이를 위해 복합재 내부 적용에 용이한 FBG 광섬유 센서를 이용하여 성형 과정 동안 온도 및 변형률 변화를 모니터링 하고, 성형 완료 후 발생하는 잔류 변형률 값을 측정하였다. 결과적으로, 과열 현상과 과도 잔류응력이 발생하지 않은 것을 확인함으로써 철도차량용 복합재 내장재 패널의 우수한 성형 품질을 검증하였다.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.231-235
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• 2016

본 연구에서는 동일한 구조의 모자형 보강재를 이용하여 일체형 동시접착 구조의 보강패널시편을 제작하였다. 일반적인 동시접착 보강패널 시편과 탄소에폭시 복합재를 이용하여 제작된 카울플레이트(Caul Plate)를 적용한 동시접착 보강패널 시편의 2가지 형태 시편을 제작하였으며 일반 동시접착 보강패널 시편에서는 패널 상에서 보강재가 적용되지 않은 부위가 적용된 부위보다 더 두꺼운 패널 두께를 가지고 그 연결부위에는 0.61 mm 높이 및 3.29 mm 길이의 플라이웨이브 현상이 나타났다. 카울플레이트가 적용된 보강패널 시편에서는 보다 균일한 압력 전달로 인하여 0.22 mm 높이와 1.37 mm 길이의 완화된 웨이브 현상을 보이면서 약 50% 이상 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제23권2호
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• pp.31-39
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• 2010

본 논문에서는 모자(Hat)형 보강구조를 가진 복합재 패널을 일체성형(Co-curing), 동시접착(Co-bonding), 이차접착(Secondary bonding)의 세 가지 공법으로 제작하였다. 일체성형은 별도의 접착제 없이 프리프레그 상태의 외피와 보강재를 만들어 함께 성형하는 방법으로 다른 제작 공법에 비해 별도의 조립공정이 불필요한 경제적인 공법이다. 동시접착은 외피와 보강재 중 하나를 먼저 성형하고, 나머지는 프리프레그 상태로 먼저 성형된 구조물과 함께 성형하는 방법이며, 이차접착은 복합재 외피와 보강재를 각각 별도로 제작한 후 이를 접착제를 이용하여 별도로 접착하는 방법이다. 일체성형으로 보강 패널을 제작하는 공정에서는 경화 후 내부 금형의 제거를 용이하게 하기 위한 고무금형을 설계, 제작하였고, 경화 온도로 인해 고무금형에서 발생하는 팽창압력에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 제작된 보강 패널은 3-D 측정 장비와 초음파 장비로 치수정밀도 및 내부 결함을 평가하였으며, 직접인장시험(Pull-off test)을 수행하여 기계적 특성을 평가하였다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.105-111
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• 2012

본 연구에서는 건축외장재로 많이 사용되고 있는 알루미늄복합패널의 일반재와 난연재에 대한 화재성능 비교분석에 관해 연구하였다. 실험방법은 중소형 실험장치 중 콘칼로리미터 실험과 SBI(Single Burning Item)을 적용하여 분석하였다. 그 결과 콘칼로리미터 실험에서 최대 열방출률이 일반 알루미늄복합패널은 $1,293kW/m^2$($75kW/m^2$), 난연 알루미늄복합패널은 $70kW/m^2$($75kW/m^2$)가 측정되었다. SBI 실험에서 화재확산지수가 일반 알루미늄복합패널은 약 743W/s이고 난연 알루미늄복합패널은 약 97 W/s의 값이 측정되었다. 이는 일반 알루미늄복합패널의 경우 건축물 내장재의 성능기준에서 난연기준에도 훨씬 못 미치고, 플래쉬 오버(Flash over) 발생 가능성을 나타내었다. 따라서 이러한 알루미늄복합패널의 화재 위험성을 평가하여 외장재로서 사용 시 갖춰야 할 조건에 대한 기준마련이 시급히 요구된다.

• 유기물자원화
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• 제12권4호
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• pp.95-104
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• 2004

본 연구에서는 가연성 건설폐기물 재활용의 일환으로, 폐발포폴리스티렌의 스티렌 용액에 가교제 및 개시제를 첨가하여 제조한 결합재와, 폐목재 칩을 이용하여, 폐목재-플라스틱 복합패널을 제조하였다. 전열 프레스를 이용하여 다양한 결합재량 및 충전재-결합재 비를 갖는 복합패널 공시체를 제조하였으며, 그 겉보기 밀도, 흡수율, 흡수에 의한 팽창률, 휨강도, 내수성 등에 관한 일련의 실험을 행하였다. 폐목재-플라스틱 복합패널의 겉보기밀도는 결합재량 및 충전재-결합재비의 증가에 따라 증대하며, 그 휨강도 및 습윤 휨강도는, 결합재량 35%, 충전재-결합재비 0.8에 있어서 최대치에 이른다. 흡수율 및 흡수에 의한 두께 팽창률은, 결합재량 및 충전재-결합재비의 증가에 따라 현저하게 감소한다. 결합재량 30%이상의 경우, 충전재-결합재비에 관계없이, 복합패널의 24h 상온 수중($20^{\circ}C$) 침지 및 2h 끓는 물중($100^{\circ}C$)＋1h상온 수중($20^{\circ}C$) 침지에 의한 휨강도의 감소는 거의 발생하지 않으며, 높은 내수성을 발현한다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.343-346
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• 2010

형상기억합금이 삽입된 복합체는 힌지나 추가적 작동기 없이 그 자체로서 지능 구조의 역할을 할 수 있어 많은 분야에서 활발히 연구되고 있다. 본 논문에서는 형상기억합금(Shape Memory Alloy) 선이 삽입된 $\cap$자형 복합재를 제안하고, 형상기억합금과 모재가 정해진 경우의 곡률 변화에 영향을 주는 주요 설계 변수를 복합재의 너비, 두께, 형상기억합금의 편심률을 설계변수로 가정하고 유한요소 해석과 패널 제작 및 실험을 통해 검증한다. 먼저 라고다스(Lagoudas)모델을 형상기억합금의 구성방정식으로 이용한 유한요소해석모델을 구성하여 수치해석을 수행하고, 11 종류의 형상기억합금 선이 삽입된 유리섬유강화복합재(Glass Fiber Reinforced Plastic) 패널을 제작하여 열하중에 따른 곡률변화를 관찰한다. 해석결과와 실험결과의 비교를 통해 해석모델의 타당성을 검증하며, 해석을 통해 각 설계 변수들의 곡률변화에 대한 영향을 파악한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.264-267
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• 2006

초음파를 이용한 다층 후판 복합재 패널의 비파괴 검사에서 상층부의 신호간섭효과는 결함판정을 보다 어렵게 만드는 중대한 요인으로 작용한다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 연구에서 초음파 C-Scan 이미지에 영향을 미치는 복합재 상층 패널의 신호간섭을 제거할 수 있는 이미지 향상기법을 제안하였다. 이는 수집된 초음파 수신신호를 보정신호를 이용해 정규화하고 그 결과 신호를 C-Scan 이미지로 재구성하는 기법으로 본 논문에서는 이미지 향상기법의 제안과 그 실험적 성능검증에 대하여 논하였다. 복합재 상층 패널의 계면효과를 제거하기 위해 인공결함을 내재시킨 세 개의 결함시험편을 제작하고, 이들 시험편에서 C-Scan 이미지를 실험적으로 획득하였다. 그리고, 개발된 이미지 보정기법을 적용하였는데, 제안된 기법이 이미지 개선알고리즘으로 실용적 적용성이 충분함을 입증하는 결과를 얻었다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2015년 정기학술대회
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• pp.130-131
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• 2015

이 논문은 패널의 각 단층 구성 재료에 고인장, 경량화, 부착성능, 내화성능 등을 향상시켜 단층 각각의 개별적인 특수 성능과 복합패널 구성물로서의 방호방폭 성능을 극대화 할 수 있는 섬유복합패널 외피와 충전재(나노복합소재) 및 접착제에 대한 기초 연구를 수행하였다.