• Composites Research
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• 제18권4호
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• pp.35-43
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• 2005

여러 복합재료 성형공정 중에서, Resin Transfer Molding(RTM)은 부피가 크고 일체형의 고성능 제품을 생산하기에 적합한 공정으로 주목받고 있다. 금형충전 중, 섬유 예비성형품과 금형벽면간의 밀착이 제대로 되지 않아 발생하는 Race-track 현상과 금형재의 섬유예비성형품의 압착, 접힘, 뭉침 등에 의한 섬유부피분율의 불균일성과 같은 예기치 못한 영향이 나타나기도 한다. 이로 인해 유동선단이 불안정해지고, Dry spot 생성에 따른 제품의 기계적 성질이 저하되기도 한다. 본 연구에서는 최적의 조건을 적용한 이상적인 성형공정과 Race-track 현상 및 불균일한 섬유부피분율 등의 조건을 적용한 실제적인 성형 공정간의 실시간비교를 통한 공장변수 조절과 유동선단 제어를 수행함으로써 이러한 결함을 줄이려고 하였다. 이를 위해, 수치해석을 통해 투과율 Map구성과 압력조절 등을 이용한 제어기법의 타당성을 검토하였으며, 실제공정에서 가능한 여러 가지의 결함이 있는 경우에 대하여 제어를 시도하여 만족한 만한 수지의 충전을 얻을 수 있었다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2015년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.51-52
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• 2015

In this study, the concrete in which the hybrid fiber with different volume and rate was intermixed in high fluidity concrete. However, Fiber Ball is frequently caused by the decrease in the dispersion of the fiber. The research has been conducted primarily study of single fiber or hybrid fiber, such as different length of single fiber. Therefore, we investigate the mechanical properties of concrete was mixed with a combination of various fibers been produced domestically. Its purpose being to provide basic data for evaluating the impact hybrid fibers on the fluidity of concrete.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제7권1호
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• pp.43-50
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• 2011

숏크리트의 보강재료로 사용되고 있는 강섬유는 강성이 크고 중량이 무거워 압송호스의 마모손상 및 파열 등 안전관리의 어려움이 있으며, 강섬유의 부식으로 인한 내구성 저하 및 높은 반발률 등이 개선사항으로 요구되고 있다. 이와 같이 2009년 개정된 규정에 의해 강섬유 외의 재료보강이 가능해짐에 따라 숏크리트 보강 재료로서 강섬유 이외의 다양한 섬유의 적용성 검토가 필요한 실정이다. 강섬유는 기타섬유에 비해 강성이 크고, 섬유의 형상에 따라 부착성능이 개선되지만, 유기섬유의 경우 강섬유에 비해 일반적으로 탄성계수 및 인장강도가 낮고 섬유의 뭉침 현상이 발생하여 숏크리트에서 재료보강으로 시용하기 어렵다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 직경 $20{\mu}m$의 미세섬유를 다발형 단일 개체로서 공기압출성형을 통해 부착 비표면적을 크게 하여 역학적 성능을 고려하고, 섬유의 표면을 계면 활성제로 개질하여 분상성을 향상시킨 폴리아미드섬유와 강섬유, PP섬유를 혼입한 콘크리트를 비교하여 현장 활용을 위한 기초 자료를 제시하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제28권4호
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• pp.387-394
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• 2016

본 연구에서는 바잘트 섬유보강 콘크리트의 개발을 위한 일환의 기초적 연구로서, 바잘트 섬유 혼합에 따른 기초 품질 특성을 모르타르 수준에서 평가하였다. 실험에 사용된 모르타르 배합은 시멘트만을 사용한 배합과 플라이애시를 50% 혼합한 하이볼륨 플라이애시 배합을 사용하였으며, 비교하여 평가하였다. 실험결과, 플라이애시를 50% 혼합한 하이볼륨 플라이애시 모르타르는 시멘트만 사용한 모르타르보다 섬유 분산성을 향상시키는 효과가 있는 것으로 나타났으며, 섬유 뭉침현상이 상당히 감소되는 것으로 나타났다. 또한 플라이 애시를 50% 이상 다량 사용할 경우, 압축강도는 약 30%의 감소하는 것으로 나타났으며, 바잘트 섬유의 섬유 길이 및 혼합량은 역학적 특성보다 유동 특성에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.111-120
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• 2024

본 논문에서는 홍수와 같은 재해시 비탈면 긴급 복구를 위한 보수재료를 제조하기 위한 일환의 연구로써, 플라이애시 혼합율에 따른 모르타르, 현무암 섬유 보강에 따른 모르타르를 각각 제조하여 보수재료의 기초 품질 특성에 미치는 특성을 평가하였다. 긴급 복구를 위한 보수재료는 각각의 특성으로부터 최적의 플라이애시 사용량을 선정하였으며, 현무암 섬유 혼합에 따른 기초 품질 향상을 위하여 화학혼화제 및 증점제의 최적 사용량을 도출하였다. 특히 하이볼륨 플라이애시는 알려진 장점으로 인하여 고성능 감수제 사용량 감소 및 작업성 향상이 가능함을 확인하였으며, 증점제 효과와 함께 섬유 뭉침 현상을 해소할 수 있는 것으로 나타났다. 본 실험결과를 통하여 얻어진 보수재료는 초기재령 강도를 중점으로 평가하여 긴급 복구를 위한 보수재료로써의 활용 가능성을 제시하고자 하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제13권1호통권53호
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• pp.161-168
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• 2009

본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트의 시공성 및 품질향상 방안의 일환으로 고유동 자기충전 콘크리트(HSCC)에 형상비 및 길이를 달리한 강섬유(SF)를 혼입한 콘크리트를 제조하여 강섬유보강 일반콘크리트(CC)와 유동 및 강도 특성을 비교 검토하였다. 실험결과 SF를 혼입한 HSCC는 높은 유동성 및 점성의 영향으로 SF 자체의 뭉침현상이 발생하지 않아 강섬유보강 CC의 경우보다 유동성능 및 통과성능이 크게 향상 되었으며, 동일한 압축강도 범위에서 SF를 혼입하지 않은 HSCC의 경우보다 쪼갬 및 휨강도는 SF의 형상비와 관계없이 길이가 길어질수록 증가하는 경향이 나타났다. 이상의 실험결과를 통하여 강섬유를 혼입한 HSCC를 현장 적용할 경우 기존에 사용되고 있는 강섬유보강 CC의 경우보다 시공성 및 품질 향상이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권3호
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• pp.223-233
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• 2012

콘크리트의 보강재료로 사용되고 있는 강섬유는 강성이 크고 중량이 무거워 안전관리의 어려움이 있으며, 강섬유의 부식으로 인한 내구성 저하 및 높은 리바운드 손실량이 등이 개선사항으로 요구되고 있다. 이와같이 2009년 개정된 규정에 의해 강섬유 외의 재료보강이 가능해짐에 따라 콘크리트 보강재료로서 강섬유 이외의 다양한 섬유의 적용성 검토가 필요한 실정이다. 강섬유는 기타섬유에 비해 강성이 크고, 섬유의 형상에 따라 부착성능을 개선하였만, 유기섬유의 경우 강섬유에 비해 일반적으로 탄성계수 및 인장강도가 낮고 섬유의 뭉침현상이 발생하여 콘크리트 보강재료로 사용하기 위해서는 적절한 섬유 개질이 필요한 실정이다. 이러한 관점에서, 본 연구에서는 미세섬유를 다발형 단일 개체로서 공기 압출성형을 통해 부착 비표면적을 크게 하여 역학적 성능을 고려하고, 섬유의 표면을 계면 활성제로 개질하여 분산성을 향상시킨 폴리아미드섬유와 강섬유, PP섬유를 혼입한 콘크리트를 비교하여 현장 활용을 위한 기초 자료를 제시하고자 한다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제27권3호
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• pp.229-236
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• 2015

콘크리트는 압축강도가 증가할수록 취성적인 성질이 두드러지는데, 이를 보완하기 위해 강섬유를 혼입하여 콘크리트에 연성을 부여하는 강섬유 보강 콘크리트에 대한 연구가 진행되고 있다. 강섬유 보강 콘크리트는 섬유 혼입률에 따라 역학적 특성이 달라지며, 일반적으로 1.5%의 혼입률이 가장 효과적인 것으로 알려져 있다. 섬유 혼입률 2%를 초과하게 되면 섬유 뭉침현상이 발생하는데, 이로 인해 역학적 특성이 저하된다. 본 연구에서는 2% 이상의 높은 혼입률에서 섬유의 분산성을 향상시키기 위해 굵은 골재 크기를 변수로 재령에 따른 강섬유 보강 콘크리트의 압축거동에 대해 평가하였다. 굵은 골재 크기에 따른 굳지 않은 성상, 압축강도, 탄성계수 및 압축인성 등을 평가한 결과 섬유 혼입률이 증가할수록 공기량은 증가하였으며, 공기량이 증가함에 따라서 슬럼프는 감소하였다. 또한 골재 크기가 압축강도 및 탄성계수에 미치는 영향은 미소하였지만, 섬유의 분산성을 향상시켜 압축인성 및 최대하중 이후 거동에 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 강섬유 보강 콘크리트의 압축인성은 재령이 지날수록 감소하게 되는데, 굵은 골재 크기가 감소할수록 압축인성의 감소율이 줄어들어 보다 안정적인 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 나타난 것과 같이 강섬유 보강 콘크리트의 굵은 골재 크기를 조절하여 높은 혼입률을 갖는 강섬유 보강 콘크리트의 섬유 분산성과 연성적인 거동을 부여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권1호
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• pp.72-78
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• 2020

본 연구에서는 그물망 형태의 터널 지보용 섬유 및 섬유 그물망 지보재용 숏크리트를 포함하는 터널 지보용 섬유 그물망 지보재와 지보재간의 일체화 기술로 구성된 숏크리트용 섬유 그물망 일체형 터널 지보시스템을 개발하였다. 또한, 개발된 터널 지보시스템의 현장 적용성을 평가하고 강섬유 보강 숏크리트의 성능과 비교하기 위하여, 터널 모사 구조물을 대상으로 부재 실험(mock-up test)이 수행되었다. 그 결과, 굵은 골재가 포함된 숏크리트(S20A5RP10-C)의 경우 섬유 그물망과의 부착성능 저하로 인해 2차 숏크리트가 시공 도중 탈락됨으로써 과도한 리바운드율이 발생되었으며, 강섬유 보강 숏크리트의 경우 강섬유의 뭉침 현상 및 압송성 저하로 인해 숏크리트의 타설량이 목표치에 미치지 못하였다. 한편, 본 연구를 통해 개발된 모르타르 숏크리트(S20A5RP10-M)의 타설량 및 섬유 그물망의 설치 위치가 목표치에 거의 근접하였으며, 강섬유 보강 숏크리트에 비해 낮은 리바운드율이 발생하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제23권4호
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• pp.86-95
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• 2019

탄소섬유는 경량이면서 높은 기계적 특성 때문에 우주항공, 선박, 자동차, 토목 및 건축과 같은 산업분야에서 그 어느 때 보다 더 광범위하게 적용되고 있다. 본 연구는 섬유혼입률 및 섬유길이 변화에 따른 탄소섬유 보강시멘트 복합재료( CFRC)의 역학적 특성과 휨 거동을 분석하였으며, 또한 자연 낙하시험에 의한 모르타르 시편에 대한 내충격성을 비교, 검토하였다. 더불어, 탄소섬유(CF)의 혼입률은 0.5%, 1.0%, 2.0% 및 3.0%로 변화를 주었으며, 각각의 섬유길이는 6 mm와 12 mm를 사용 하였다. 실험결과, 플로우 값은 탄소섬유의 뭉침현상으로 인해 유동성 측면에서 매우 불리하였으며, 단위용적질량은 다소 감소하였다. 특히, 압축강도는 탄소섬유 혼입량이 증가함에 따라 감소하는 것으로 나타내었다. 반면 휨 강도는 섬유 길이가 12 mm이고 2% 혼입한 것이 가장 높은 휨 강도를 보였다. 내충격성 시험결과, 보통 모르타르 시편은 완전파괴까지의 낙하횟수가 2~3회 정도 걸리지만 반면 CFRC 시편은 섬유혼입량이 증가함에 따라 다소 차이가 있지만, 섬유길이가 12 mm이고 섬유혼입량 2% 인 경우 충격에 대한 저항성이 가장 높았다.