• Composites Research
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• v.12 no.1
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• pp.59-67
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• 1999

The effects of fiber waviness on tensile/compressive nonlinear elastic behaviors of graphite/epoxy unidirectional composite materials are studied theoretically and experimentally. New constitutive models are proposed to predict elastic properties and tensile/compressive nonlinear behaviors of composite materials. Three types of wavy pattern are considered: uniform, graded and localized fiber waviness. Complementary energy density and incremental method are used to incorporate the material and geometrical nonlinearities due to fiber waviness. Tensile/compressive tests are conducted on the specimens with fiber waviness. It is found that the predictions are in good agreement with the experimental results.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.21 no.3
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• pp.288-298
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• 2001

There has been a growing interest in thick composite materials especially for primary structures. Fiber waviness is one of the manufacturing defects frequently encountered in thick composite structures and affects the mechanical properties such as stiffness and strength significantly. Therefore, nondestructive evaluation technique that can detect fiber waviness of thick composite is very important for the integrity of structures. In this study, efforts were made to understand ultrasonic wave propagation in thick composites with uniform fiber waviness by adopting the ray and plane wave theories. Both theoretical and experimental investigations were conducted to understand the wave propagation in thick composites with uniform fiber waviness. The experiments were conducted on specially fabricated thick composite specimens with various degrees of uniform fiber waviness using the conventional through-transmission method to verify the predicted results. The experimental results showed good agreement with the theoretical predictions.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.25 no.3
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• pp.211-217
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• 2012

In this paper, experimental tests and theoretical studies were carried out to evaluate the tensile behavior of the sprayed FRP composite with chopped glass fiber. For this, a series of tensile strength tests with various strain rates were conducted on the specimens of the matrix and sprayed FRP composite. Sprayed FRP composite contained chopped glass fibers with fiber length of 15mm and a specific volume fraction of fibers of 25 %. An inverse simulation was conducted to simulate the strain rate sensitivity based on the present experimental data of the epoxy resin. The simulated viscosity value is adapted to the micromechanics-based viscoelastic damage model(Yang et al., 2012), and the overall tensile behavior of sprayed FRP composites is predicted. It was seen from the comparative study between present experimental data and predication results that the proposed methodology can be used to predict the viscoelastic behavior of the sprayed FRP composite.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.16 no.3
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• pp.117-127
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• 2012

As increasing number of large-size earthquake around Korean peninsula, many interests have been focused to the earthquake strengthening of existing structures. Fiber reinforced plastic composite material is one of strengthening material widely used to increase seismic performance of structures. It should have high stiffness as well as large ductility to provide best strengthening result. Thus selection of stiffener and fiber in composite is of important. In this study, the optimal combination of fiber and stiffener is selected with variety of tensile tests. In order to investigate performance of chosen composite material, several finite element analyses are performed with proposed FRP composite material for existing RC columns. It is discussed that the seismic performance of strengthened columns through the load-displacement relationship. It is shown that the proposed composite material can increase the strength as well as ductility of exiting RC columns.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2008.10a
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• pp.77-78
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• 2008

최근 이산화탄소 흡수원으로 해조류의 배양과 이산화탄소 고정에 대한 영향 분석연구가 세계적으로 활발하게 진행되고 있다. 또한, 해조류에서 바이오에너지를 얻기 위한 연구와 해조류의 구성성분인 섬유, 당 및 지질을 이용하기 위한 연구도 다양하게 진행되고 있다. 해조류 섬유는 주로 종이 및 바이오복합재료 제조에 사용되며 추출물은 식품 등에 사용될 수 있다. 특히, 해조류 섬유는 셀룰로오스 섬유와 유사한 특성을 가지기 때문에 바이오복합재료의 천연섬유 보강재로서 사용이 가능하다. 바이오복합재료는 천연섬유를 보강재로 사용한 에너지절약과 친환경 특성을 가진 고분자복합재료로서 현재 자동차 및 건축물의 내장재로 사용되고 있는 유리섬유 보강 고분자복합재료를 대체할 수 있는 신소재이다. 본 논문에서는 해조류 기반 친환경 에너지소재의 세계적 연구동향 및 해조류 섬유를 이용한 신소재 개발연구로서 홍조류 섬유 보강 바이오복합재료에 대한 연구결과를 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Tribologists and Lubrication Engineers Conference
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• 1989.06b
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• pp.29-34
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• 1989

고분자 복합재료들은 오늘날 광범위하게 마찰 부위들에 응용되고 있다. 다양한 첨가제와 보강재들이 고분자 물질들에 넣어져 강도와 마모 특성들을 향상 시키고 있다. 예를 들어, 다양한 복합재료들로서 현재 입수 가능한 것에 베어링 재료들이 있으며 이에 포함되는 것이 자체 윤활 보강 플라스틱 들이며 이들에는 고체 윤활제, 즉, 테플톤, $MoS_2$, 혹은 흑연가루들이 첨가된다. 실험적 그리고 이론적인 연구들이 여러 조건들에서의 섬유 보강 복합 재료들의 마모 거동에 대하여 보고되었다(예를 들어, 미끄럼 마모, 연마 마모, 입자 충격 마모, 비빔 마모). Tsukizoe와 Ohmae의 보고에 의하면 탄성계수 탄소섬유 복합재료는 가장 적은 마모가 횡단 방향(Transverse)에서 있고, 고 강도 탄소 섬유 복합재료는 길이 방향(Longitudinal)에서 있다. 가장 많은 마모는, 고 탄성계수 복합재료는 길이 방향에서, 고 강도 섬유 복합재료는 횡단 방향에서 잇다. 그들이 또한 발표한 것은 양쪽의 고 탄성계수와 고 강도 섬유 복합재료들의 수직방향(Norma)에서 눌러 불음(Seizure)가 일어났다고 한다.

• Proceedings of the Korean Society For Composite Materials Conference
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• 1999.11a
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• pp.177-182
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• 1999

사용한 보수.보강재, Rod, Fabric, Strand 형상을 콘크리트 구조물등에 보강재로 사용되어왔다. 이 재료는 해양환경하에서 내식성과 내구성을 갖는 철근및 철골대체용 복합소재와 초고층 경량 연속섬유보강 시멘트 복합재료는 탄소섬유, 아라미드섬유, 유리섬유등의 쉬트(sheet)형상을 신건재, 비자성, 비전도성, 전파차폐용 재료등에 사용할수있다. 그러나 FRP Rod를 내식성이 요구되는 철근 및 철골대체재로 사용할 경우에는 폴리머 매트릭스의 열화, 섬유와 폴리머간 계면 접착강도의 한계, 화재시 내화성, 보강재의 인발성등의 단점들을 갖고있다[1]. (중략)

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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• v.3 no.1
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• pp.53-59
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• 2000

단섬유 보강 복합재료의 종횡비(aspect ratio)를 변화시키며 기계적 특성(탄성계수, 인장강도)을 평가하였다. 2차원 다중 파이버(multi-fiber) 모델을 이용하여 엇갈린(staggered) 배열과 규칙적(aligned) 배열에 대해 유한요소 해석을 하였다. 단섬유 복합재료의 유효탄성계수 및 인장강도는 섬유와 기지의 탄성계수비, 섬유 배열상태, 그리고 단섬유 종횡비의 함수로 표현되었으며, 해석결과의 탄성계수와 인장강도는 이론 모델의 결과와 사출 성형된 PEEK 복합재료 시험편의 결과와 비교하였다. 시험결과는 낮은 종횡비에서 이론 모델 결과와 일치함을 보였다. 단섬유 보강 복합재료의 배열 및 종횡비 변화에 따른 섬유보강 효과에 따른 계면응력 상태는 기계적 특성 결정에 중요한 영향을 보였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.42 no.5
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• pp.607-616
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• 2022

Corrosion and degradation of reinforced structures due to abnormal climates and natural disasters further accelerate the aging of structures. Coping with the decrease in structure performance, many old structures are being repaired and reinforced with low-weight and high-strength materials such as glass fiber composite material (GFRP). To further contribute, this paper focus on a more economical and eco-friendly material, basalt fiber composite (BFRP), which provide a more effective lateral constraint effect for seismic reinforcement. The main variables considered in this study are the curing temperature during the manufacturing of BFRP and the material characteristics of the target concrete member. The lateral constraint reinforcement effect was investigated through the evaluation of the performance of normal concrete and those with improved durability through fiber reinforcement. The reinforcement effect was 3.15 times for normal concrete and 3.72 times for fiber reinforced concrete, and the difference in reinforcement effect due to the improvement of the durability characteristics of the compression member was not significant. Lastly, the performance of the BFRP was compared with the results of the GFRP reinforcement from the previous study. The effect of the BFRP reinforcement was 1.18 times better than that of the GFRP reinforcement.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 1994.05a
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• pp.145-146
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• 1994