• 제목/요약/키워드: 복합적층구조

검색결과 543건 처리시간 0.024초

랭뮤어-쉐퍼 기법 이용 생체모사 폴리도파민-산화그래핀 복합체 대면적 적층 기법 연구 (Large Area Deposition of Biomimetic Polydopamine-Graphene Oxide Hybrids using Langmuir-Schaefer Technique)

  • 김태호;송석현;조경일;구자승
    • 접착 및 계면
    • /
    • 제20권3호
    • /
    • pp.110-115
    • /
    • 2019
  • 그래핀으로 박리시키기 위한 한 가지 방법으로 산화그래핀이 많은 관심이 집중되고 있다. 산화그래핀의 산화그룹은 다양한 기능기와 수소결합을 시킬 수 있어 여러 응용분야에 이를 적용시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 산화그래핀 자체만으로는 실질적으로 응용에 요구되어지는 기계적 물성을 만족시킬 수 없다. 따라서 본 연구에서는 홍합 단백질을 생체모사한 폴리도파민을 이용하여 산화그래핀과 결합시키고 액체-기체 계면에서 대면적의 복합체막을 형성 시켰다. 또한 폴리도파민-산화그래핀 복합체 박막의 모폴로지 구조도 제어하여 나노 링클 구조를 가지는 복합체 막을 얻었다. 기계적으로 우수하며 정교한 나노 구조를 형성할 수 있어 차세대 해수담수화 멤브레인 또는 탄소 복합재료에 이용될 수 있을 것으로 기대될 수 있다.

이차원 구조(2D) 탄소섬유 보강 복합재의 탄화공정중 기질의 형태 변화 (Morphology Changes in the Matrix of 2D-Carbon Fiber Reinforced Composites during the Carbonization Process)

  • 주혁종;윤병일;최돈묵;오인석
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제2권4호
    • /
    • pp.298-305
    • /
    • 1992
  • 본 연구에서는 2D-woven fabric에 결합재로 페놀수지를 사용하여 성형한 CFRP의 탄화거동을 관찰하였다. TMA분석 결과 적층 두께방향에서는 365-37$0^{\circ}C$ 법선방향에서는 118-12$8^{\circ}C$ 에서 치수변화가 일어났다. 각 온도 구간별로 광학현미경으로 관찰한 결과 CFRP제조시 형성된 크랙이나 기공은 열처리온도에 따라 성장하였으며, 400-50$0^{\circ}C$ 부근에서 새로운 많은 크랙이 형성되었다. 기공률과 밀도가 400-50$0^{\circ}C$ 에서 급격히 변화한 것을 볼 때 이 구간에서 복합재 내부에서 크랙이 형성 및 성장하는 것을 알 수 있었다. 따라서 CFRP를 탄화할 때 승온속도를 구간별로 조절할 필요성이 있는 것으로 판단되었다.

  • PDF

쾌속조형재료의 강도예측모델 - Fused Deposition Modeling (FDM) (Strength Prediction Model of Rapid Prototyping Parts - Fused Deposition Modeling (FDM))

  • 안성훈;이선영;백창일;추원식
    • Composites Research
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.38-43
    • /
    • 2002
  • 쾌속조형(Rapid Prototyping)기술은 다양한 형태치 재료를 사용하여 초기모형을 제작할 수 있다. Stratasys사의 FDM은 플라스틱 재료로 조형물을 제작하는 대표적인 쾌속조형공정이다. 또한 FDM으로 제작된 부품들은 하중을 받는 구조용 재료로도 사용된다. FDM은 약 300$\mu$m 두께의 가는 필라멘트의 형태의 일정한 방향으로 재료를 적층하므로, FDM으로 제작된 부품들은 이방성 재료의 성질을 나타낸다. 본 연구에서는 FDM 부품의 인장강도를 예측하기 위한 해석방법을 제시하고자 한다. 복합재를 위한 Classical Lamination Theory를 사용하여 컴퓨터 코드를 작성하였다. FDM 제품의 파괴를 예측하기 위하여 계산펀드에 Tsai-Wu failure criterion 이론을 도입하였다. 해석방법에 의해 예상되는 인장강도와 실제 실험으로 얼은 수치를 비교하였다. 예상치가 측정치에 근사한 값을 보이므로 본 계산식의 타당성이 입증되었다. 덧붙여서 FDM의 강도계산과 설계규칙이 웹기반의 제안서비스(FDMAS)에서 제공된다.

개선된 저차 전단 변형 이론을 이용한 전기, 기계 하중을 받는 스마트 복합재 구조물의 연성 해석 (A Coupled Analysis of Smart Plate Under Electro-Mechanical Loading Using Enhanced Lower-Order Shear Deformation Theory)

  • 오진호;조맹효;김준식
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.121-128
    • /
    • 2007
  • Enhanced lower order shear deformation theory is developed in this study. Generally, lower order theories are not adequate to predict accurate deformation and stress distribution through the thickness of laminated plate. For the accurate prediction of detailed stress and deformation distributions through the thickness, higher order zigzag theories have been proposed. However, in most cases, simplified zigzag higher order theory requires $C_1$, shape functions in finite element implementation. In commercial FE softwares, $C_1$, shape functions are not so common in plate and shell analysis. Thus zigzag theories are useful for the highly accurate prediction of thick composite behaviors but they are not practical in the sense that they cannot be used conveniently in the commercial package. In practice, iso-parametric $C_0$ plate model is the standard model for the analysis and design of composite laminated plates and shells. Thus in the present study, an enhanced lower order shear deformation theory is developed. The proposed theory requires only $C_0$ shape function in FE implementation. The least-squared energy error between the lower order theory and higher order theory is minimized. An enhanced lower order shear deformation theory(ELSDT) in this paper is proposed for smart structure under complex loadings. The ELSDT is constructed by the strain energy transformation and fully coupled mechanical, electric loading cases are studied. In order to obtain accurate prediction, zigzag in-plane displacement and transverse normal deformation are considered in the deformation Held. In the electric behavior, open-circuit condition as well as closed-circuit condition is considered. Through the numerous examples, the accuracy and robustness of present theory are demonstrated.

FRP선박의 실용적 재활용 방법 연구 (Developing Practical Recycling methods of FRP Boats)

  • 윤구영
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.167-172
    • /
    • 2007
  • FRP 선박의 recycle에 대한 현재의 연구방향은 여러 가지로 분류 할 수 있다, 그러나 현재의 기술적, 사회경제적 관점에서 가장 선호되는 방법은 '기계적 방법'으로 파쇄와 분쇄를 거친 후 화학적 처리 또는 추가 첨가제 등을 활용하여 재활용 또는 재사용하는 방법이다. 따라서 세계 각국에서는 FRP선박의 페처리 또는 재활용(재자원화)을 위하여 실용성과 안정성을 지니는 많은 기계적 방법에 대한 연구 개발을 진행하여왔다. 그러나 많은 연구가 진행되어 왔음에도 기계적 처리 방법의 두 가지 문제, 즉 파쇄공정 중의 2차오염 및 재자원화 용도의 한계가 아직도 기계적 재활용의 확대를 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 이 두 문제에 대한 적극적 해결 방안으로서 FRP의 복합재료특성(직교 이방성과 복합적층 구조 등)을 응용한 파쇄 및 파쇄물의 친환경적 분류 처리 방안을 설명하고자 한다.

  • PDF

직교이방성 복합재료의 극저온 재료 물성치를 고려한 LNG CCS의 강도 평가에 관한 연구 (Strength Assessment of LNG CCS using Strength Analysis Method for Composite Materials)

  • 정한구;양영순
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제51권2호
    • /
    • pp.114-121
    • /
    • 2014
  • Liquefied natural gas(LNG) cargo containment system(CCS) has the primary function of ensuring both adequate structural safety with respect to sloshing load which is defined as a violent behaviour of the liquid contents in CCS due to external forced motions and thermal insulation keeping natural gas below its boiling point. Among different LNG CCS types such as independent B-type and membrane ones, Mark III CCS is considered in this paper to perform its strength assessment. Mark III CCS plate is designed and constructed by stacking various non-metallic engineering materials such as plywood, triplex, reinforced PU foam that are supported by series of mastic upon inner steel hull structure. From the viewpoint of structural analysis, this plated structure is treated as a laminated composite structure showing complex structural behaviour under external load. Advanced finite element models of Mark III CCS plate is generated and used in conjunction with ultimate strength based failure criteria from laminated composite mechanics for the strength assessment. The strength assessment is performed within the initial failure state of Mark III CCS plate. Results provide failure details such as failure locations and loads. Finally obtained results are reviewed using the loads from acceptance criteria suggested by classification.

HP-CRTM 성형공법을 적용하기 위한 NCF 복합재 적층구조에 따른 인장특성 분석 (Tensile Property Analysis of NCF Composite Laminated Structure for HP-CRTM Forming Process)

  • 변기석;신유정;정한규;박시우;노춘수;제진수;권기철
    • 한국기계가공학회지
    • /
    • 제18권1호
    • /
    • pp.59-64
    • /
    • 2019
  • In recent years, the HP-CRTM method, which has the ability to produce carbon fiber-reinforce plastic composites at high speeds, has come into the spotlight in the automotive parts industry, which demands high productivity. Multi-axial carbon fabric, an intermediate material used in this HP-CRTM molding process, consists of layered fibers without crimp, which makes it better in terms of tensile and shear strength than the original woven fabrics. The NCF (non-crimp fabric) can form the layers of the carbon fiber, which have different longitudinal and lateral directions, and ${\pm}{\theta}$ degrees, depending on the product's properties. In this research, preforms were made with carbon fibers of ${\pm}45^{\circ}$ and $0/90^{\circ}$, which were lamination structures under seven different conditions, in order to create the optimal laminated structure for automobile reinforcement center floor tunnels. Carbon fiber composites were created using each of the seven differently laminated preforms, and polyurethane was used as the base material. The specimens were manufactured in accordance with the ASTM D3039 standards, and the effect of the NCF lamination structure on the mechanical properties was confirmed by a tensile test.

복합재 적층판의 전단좌굴시험을 위한 치구 설계 및 검증 (Design and Verification of Shear Buckling Test Fixture for Composite Laminate)

  • 박성준;고명균;김동관;김상국;문창오;권진회;최진호
    • Composites Research
    • /
    • 제27권4호
    • /
    • pp.158-167
    • /
    • 2014
  • 본 연구의 궁극적 목표는 현장의 구조설계자들이 복합재 평판의 전단좌굴 설계허용치를 설정할 때 사용할 수 있는 환산계수(이론값과 실험값의 차이를 보정하는 계수)를 제공하는 것이다. 이를 위해서는 광범위한 시험과 해석이 필요하며, 본 연구에서는 일단계로, 복합재 평판의 전단좌굴시험을 위해 단축인장하중을 받는 프레임 형태의 치구를 설계하고, 시험과 해석을 수행하여 그 타당성을 검토하였다. 치구의 최종 형상은 시편의 크기, 치구의 치수, 체결볼트의 수 등의 변수들이 전단좌굴하중에 미치는 영향에 대한 인자연구를 통해 결정하였다. 시험 및 해석 결과, 설계된 프레임이 의도한대로 전단좌굴을 효과적으로 유도하는 것을 확인하였다. 그러나 시험에서는 시편이 치구에 고정되어야 하므로 시편의 크기가 달라지게 되어, 시험값과 해석값의 차이가 존재하였다. 특히 원공이 커질수록, 또한 단순지지 경계조건일 경우에는 그 차이가 더 크게 나타났다. 본 연구의 결과 고정지지 전단좌굴의 경우 설계된 프레임 형태 치구를 그대로 사용할 수 있을 것으로 보이지만, 단순지지 경계일 경우 경계조건 설정방법의 수정이 필요할 것으로 판단된다.

Vacuum Filtration method를 이용한 단섬유(short fiber) 배열 영향성 분석 (Study on the Fiber Alignment using Vacuum Filtration Method)

  • 이성권;김무선;이호용;최성웅
    • Composites Research
    • /
    • 제36권3호
    • /
    • pp.162-166
    • /
    • 2023
  • 복합재료는 일반적인 고강도 구조체에 활용성이 증가하고 있지만 최신의 복합적인 전자기기 내부 소자 등과 같은 multifunctional 재료들의 성능 특성 요구가 증가하고 있다. 기기의 방열 특성의 경우 대표적으로 요구되는 물성인 반면 복합재료의 경우 적층 공정으로 인해 수직 방향의 열적 특성 제어는 해결해야 될 문제 중 하나이다. 본 연구에서는 vacuum filtration 방법을 이용하여 Carbon fiber reinforced polymer를 제작하였다. 복합재료 제작 공정에서는 섬유들의 분산에 활용성이 가장 뛰어난 세 가지 solvent들을 사용하여 solvent의 영향을 살펴보았다. 또한 세가지의 aspect ratio를 가지는 단섬유 carbon fiber들의 수직 방향의 배열성을 확인하기 위해 현미경을 통한 morphology를 관찰하였고 제작된 시편의 열전도도 측정을 통해 배열성을 검토하였다. 시편의 열전도도 측정 결과 단섬유 carbon fiber의 aspect ratio가 낮을수록 높은 열전도도를 보였으며 through-plane 방향의 열전도도는 DMF, NMP, Acetone 순으로 각각 8.69 W/m·K, 10.32 W/m·K, 13.01 W/m·K의 증가되는 값을 보였다.

새송이버섯 병재배에서 환기방법이 이산화탄소 농도 및 자실체형성에 미치는 영향 (Effects of Various Ventilation Systems on the Carbon Dioxide Concentration and Fruiting Body Formation of King Oyster Mushroom (Pleurotus eryngii) Grown in Culture Bottles)

  • 이현욱;안미정;이신우;이철호
    • 생명과학회지
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.82-90
    • /
    • 2007
  • 새송이버섯 재배에서 환기방법이 실내의 이산화탄소 농도 및 자실체형성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 평압형, 양압형, 음압형, 복합형의 4종의 환기방법을 사용하여 환기효율, 재배효율 및 생리장해발생정도를 포장에서 조사하였다. 그 결과 복합형의 경우, 실내 이산화탄소 농도가 평압형의 경우 1,400 ppm인 것에 비해 800 ppm으로서 현저하게 낮았고, 기류발생정도도 상대적으로 적어 환기효율이 가장 높은 것으로 나타났다. 대의 길이, 갓의 직경, 품질, 수량 등의 재배효율이 복합형에서 가장 높았으며, 수확소요일수가 단축 되었다. 생리장해의 발생에 있어서는, 세균점액증상, 비늘대증상 및 굴곡대증상의 경우에서는 환기방법에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나, 오뚝이증상, 진무름증상 및 갈반증상은 이산화탄소 농도가 다른 환기방법에 비해 낮았던 복합형과 음압형에서 현저하게 줄어드는 경향을 보였다. 전체적으로 볼 때, 평압형 환기방법은 환기효율이 낮아 실내 이산화탄소농도를 유효하게 밖으로 배출해 내지 못함으로서 품질과 수량을 현저하게 떨어뜨리고, 생리장해의 발생을 유도하는 결과를 초래하였으며, 양압형 또한 평압형에 비해 효율성이 다소 높은 경향을 보였으나, 이들 2종은 새송이 버섯의 연중재배에 이용되는 환기방법으로 부적절한 것으로 나타났다. 음압형의 경우 상대적으로 효율성이 높은 환기방법으로서 어느 정도 도입의 가능성을 시사하고 있으나, 복합형이 환기효율, 재배효율 및 생리장해억제효과가 가장 우수한 것으로 조사되어, 새송이버섯 재배에서 복합형 환기방법을 도입할 경우, 품질향상과 생산성향상은 물론 연중 안전재배를 기대할 수 있을 것으로 사료된다. 도움이 되리라 생각된다.리고 실험에 사용된 송신부 및 수신부를 사진으로 보였으며, 이것을 이용하여 통신 수신율을 분석하였다. 주파수에서 측정된 Type 1 안테나의 전기적 성능은 원형 도체 배열을 10개 적층(disk10)하였을 때, 15.65 dBi의 최대 안테나 이득과 11.4 dB 이상의 입력 반사 손실 성능을 보여 주었으며, 다층 원형 도체 배열 구조에 의해 약 5 dB의 이득 향상 효과를 얻을 수 있었다. 또한, 원형 도체를 12개 적층하였을 때, 외곽 유전체 링 효과에 의해 Type 1 안테나는 Type 2 안테나보다 상대적으로 약 1.35 dB 만큼 이득이 더 높았으며, 각 안테나의 3 dB 빔 폭은 각각 약 $28^{\circ}$$36^{\circ}$로 측정되었다.. 그러나 기흉 발생 당일은 기흉이 발생하지 않은 날 당일보다 전일 대비 평균 기온이 높고(0.533 vs. $-0.103^{\circ}C$, RR 1.141, Cl $1.038{\sim}l.255$, p=0.006), 기온상승폭도 컸다(9.209 vs. $7.754^{\circ}C$, RR 1.123, Cl $1.061{\sim}1.190$, p=0.000). 결론: 본 연구의 결과를 통해 저자들은 기압이 상승한 뒤 기온이 상승했다. 하강하는 약 4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수