• 한국정밀공학회지
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• 제14권10호
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• pp.127-134
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• 1997

열가소성 복합재료는 고상 성형법에 의해 저렴한 가격으로 부피가 튼 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나, 이러한 재료의 성형성에 대해선 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구의 첫번때 주안점은 2축 인장성형시 성형성에 대한 연구에 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리 섬유를 중량비로 20, 35, 40% 함유한 폴리프로필렌이다. 성형시험은 75 .deg. C 에서 150 .deg. C 사이의 온도에서 행했으며, 펀치 속도는 0.01cm/sec 와 1cm/sec 에서 행했다. 2축 인장성형에서 측정된 한계 변형률(Limiting Strain)은 Marciniak 불완전성 (Imperfection) 이론에 근거한 예견치외 비교되었다. 이론치와 실험치가 잘 일치함을 보였으며, 성형한계선도(Forming Limit Diagram) 로써 결과들을 요약하였다. 성형한계 변형률은 성형온도와 성형속도에 의해 크게 영향을 받는다는 것을 보인다. 이러한 결과들은 적절한 성형조건이 선택된다면 열가소성 복합재료의 인장성형은 실제 상업적으로 이용하기에 충분한 성형성을 갖는다는 것을 보인다.

• Composites Research
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• 제23권6호
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• pp.55-60
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• 2010

본 연구에서는 열가소성 복합재료인 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료를 이용한 복합재료 고정판의 적절한 성형조건을 찾기 위해 다양한 성형조건으로 제작된 시편의 인장실험과 굽힘실험을 수행하여 성형조건에 따른 기계적 거동을 비교하였다. 실험 결과 성형온도와 압력이 각각 $230^{\circ}C$, 3MPa일 때 가장 우수한 기계적 특성을 가짐을 확인하였다. 성형실험을 통해 결정된 성형조건을 이용한 복합재료 고정판의 성형방법으로는 고정판의 스크류 구멍을 한번에 성형하는 정형성형방법과 스크류 구멍을 후가공하는 방법을 사용하였으며, 성형실험과 굽힘실험 결과 스크류 구멍을 후가공 하는 경우 우수한 굽힘특성을 가지는 것을 확인하였다. 본 논문에서는 복합재료 고정판의 적절한 성형을 위해 유리섬유/폴리프로필렌 복합재료의 기초 성형정보와 그에 따른 고정판 성형에 대한 연구를 수행하였으며, 이 결과는 해당재료를 이용한 구조물 성형에 중요한 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 오토저널
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• 제18권5호
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• pp.96-120
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• 1996

현재 자동차용 복합재료를 생산하는데 유리한 제조방법으로는 압축성형 (Compression Molding), 액상성형(Liquid Molding), 인발성형(Pultrusion), 필라멘트 와인딩성형(Filament Winding)등이 있다. 압축성형은 현재 자동차 외장부품 성형에 널리 알려져 있는 SMC(Sheet Molding Compound)성형, 최근에 많은 연구가 되고 있는 LMPC(Low Pressure Molding Compound)성형, GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)성형 등이 있다. 액상성형은 RTM(Resin Transfer Molding)과 VARI (Vacuum Assisted Injection Molding), SRIM(Structure Reaction Injection Molding) 등이 있으며, 자동차 산업뿐만 아니라 일반 산업에서도 최근 많은 각광을 받고 있다. 그러므로 본 소고에서는 자동차용 복합재료의 제조에 널리 사용되는 성형공정에 대하여 간단히 살펴보고, 자동차 부품에 있어서의 복합재료 응용 현장과 최근 환경문제가 대두되면서 관심의 초점이 되고 있는 자동차용 복합재료 재활용 기술에 대하여 고찰하고자 한다.

• 기계저널
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• 제32권1호
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• pp.39-45
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• 1992

고분자 복합재료를 성형할 때 발생하는 두가지 문제점은 섬괘의 분리와 배향이다. 이 분리 및 배향은 성형조건, 섬괘의 구조 등에 의해서 영향을 받고 이 분리 . 배향을 성형 조건, 재료 등과 관련시켜서 명확히 하는 것은 복합재료의 설계, 복합재료의 부품설계, 신복합재료의 개발에 매우 중요하다. 또 이 분리와 배향은 별개의 것이 아니라 불가분의 관계가 있으며, 분리를 표현하는 불균질도라 배향의 정도를 나타내는 배향함수의 상관관계로부터 복합재료의 설계에 지침을 줄 수 있다고 생각된다.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권8호
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• pp.88-95
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• 1996

유리섬유가 강화된 열가소성 복합재료 판재의 성형성에 대한 이해를 돕기 위해 이론적 고찰과 실험적 고찰이 행해졌다. 성형시험에서 사용된 형상은 임의의 방향으로 위치한 유리섬유를 중량비로 30% 함유한 폴리프로필렌 재료가 사용되었고, 시험된 형상은 판재의 굽힘성이나 인장성을 측정하는데 널리 사용되는 스위프트컵(Swift flat-bottomed cup)모양이다. 성형시험과 재료시험은 플리프로필렌 Matrix의 유리성 천이온도(Glass transition temperature)와 용융온도 사이에서 행해졌다. 본 연구의 이론과 고찰을 위해서 재료의 평면 방향으로는 동질성을 그리고 그 직각 방향으로는 이질성을 가진 연속체 물질로 가정하여 유도하였다. 이러한 이론적 결과는 실험 결과와 비교되어졌고,이를 통해 시험된 재료의 최적의 성형조건을 제시하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제15권3호
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• pp.119-126
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• 1998

유리섬유 강화 열가소성 복합재료는 고상성형법에 의해 저렴한 가격으로 큰 부피의 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나 이러한 재료의 성형성이나 재료거동의 특성은 아직 잘 파악되지 않았다. 본 연구의 주안점은 이러한 재료의 단순 굽힘에서의 굽힘성형성을 연구하는데 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리섬유를 중량비로 20 %, 35 %, 40 % 함유한 폴리프로필렌이다 굽힘시험은 75 $^{\circ}C$에서 150 $^{\circ}C$ 사이의 온도에서 25 $^{\circ}C$ 씩 증가하면서 행했고, 편치속도는 2.54 mm/sec와 0.0254 mm/sec에서 행했다. 단순 굽힘시험에서 측정된 굽힘성형성은 해석적 모델로 예측한 결과와 비교하였다. 실험결과와 예측결과가 비교적 잘 일치함을 보였으며, 굽힘성 map으로써 성형 온도와 펀치반경의 좌굴에 대한 효과를 가시화 함은 물론 좋은 성형조건을 선정할 수 있는 좋은 도구로써 나타내었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.71-77
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• 2023

액상성형공정(LCM, Liquid Composite Molding) 은 복합재료 오토클레이브(Autoclave) 성형공정의 단점을 극복할 수 있는 탈 오토클레이브(OoA, Out of Autoclave) 공정의 하나로 매우 복잡한 형상이나 대형 구조물을 일체형으로 만들 수 있어 항공산업에서 큰 경쟁력을 가진 공법으로 알려져 있다. 이러한 장점 때문에 액상성형공정을 적용한 항공 부품제작 수요가 늘고 있으며 FAA에서는 액상성형공정을 적용한 복합재료에 대한 인증(Qualification) 방법을 제시한 바 있다. 국내에서도 액상성형공정 적용 복합재료에 대한 부품제작 수요 및 재료인증 수요가 꾸준히 제기되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기존에 구축된 프리프레그 복합재료 인증방안 이외에 LCM 공정을 적용한 복합재료에 대한 인증방안을 수립하기 위한 연구를 진행하였다.

• Composites Research
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• 제12권6호
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• pp.8-14
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• 1999

본 연구는 고상 성형된 유리섬유 강화 폴리프로필렌의 충격강도에 대한 연구와 성형동안의 재료거동에 대한 미시적 관찰을 행하고자 하였다. 재료의 충격강도 측정을 위해 노치가 없는 시편을 가지고 Izod충격시험을 행하였다. 충격시험에 사용된 복합재료는 중량비로 20%, 30%와 40%의 유리섬유를 함유한 재료이다. 고상 성형품의 성형변형률에 따른 충격강도의 변화를 연구하기 위해 충격시편은 10%, 20% 및 30% 변형률까지 인장 성형 후 제작되었다. 성형온도에 따른 제품의 충격강도의 변화를 살펴보기 위하여 $100^{\circ}C$, $125^{\circ}C$ 및 $150^{\circ}C$에서 성형을 행하였다. 성형된 시편의 충격강도는 유리섬유의 함유량이 증가함에 따라서 증가함을 보였다.

• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.31-39
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• 1999

최근에 플라스틱 복합재료는 고강도, 초경량이라는 재료의 우수한 성질과 높은 생산성으로 인해서 그 활용도가 급속히 증가하고 있고, 그 중 섬유강호 플라스틱 복합재료는 가장 각광받는 재료중 하나이다. 본 연구에서는 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 열간 압축성형법을 이용하여 성형조건을 변화시켜 성형한 후 성형품의 성형성에 대하여 연구하였다. 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 압축 성형할 때 발생하는 문제점은 유동 속도차에 의한 섬유와 모재간의 분리현상이다. 이 분리현상으로 인해 성형품은 불균질해지고 이방성이 되어 기계적 특성 등에 영향을 받는다. 그러므로 분리에 영향을 미치는 섬유구조 및 기하하적 형상 등 성형조건을 연구할 필요가 있다. 니들펀칭 횟수 NP=0 punches/$\textrm{cm}^2$인 경우 성형시 모재와 강화재간의 분리현상이 증가하여 성형품의 성형성에 큰 영향을 미친다. 또한 펀치의 반경 rp=1mm일 경우 압축성형에 의한 큰 형상변화에 의하여 역시 분리현상이 증가한다. 본 논문에서는 성형공정 인자들이 제품의 성형성에 어떠한 영향을 미치는지 알아보기 위하여 연속섬유강화 플라스틱 복합재료를 니들펀칭 횟수를 변화시켜 복합판을 제작한 후, 펀치의 반경을 변화시켜 고온 압축성형 하였을 때 일어나는 불균질도와 성형품의 두께를 측정하여 비교하고, 이에 미치는 금형 코너부의 반경 및 니들펀칭 횟수의 영향에 대해서 검토한 결과를 보고한다.

• 기계저널
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• 제34권5호
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• pp.310-325
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• 1994

복합재료는 원자재의 특성에 따라 성형 공정이 각각 다르다. 생산단가 절감을 위하여 최적 공정 및 자동화가 가장 큰 관심의 대상이므로 공정의 모델링과 이에 의거해 컴퓨터를 이용한 수치해 석들이 많이 이루어지고 있으며 이 결과를 제조 공정의 최적화에 이용할 경우 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리는 실험에 의한 방법을 많이 대치할 수 이어 새로운 기지재료가 소개되었을 경우, 제조 공정의 결정에 있어 시간과 비용을 대폭 절감시킬 수 잇다. 앞으로 소재의 기능화, 경량화 추세에 힘입어 복합재료의 수요는 계속 늘어날 전망이어서 환경문제에 대한 관심도 소 홀히 할 수 없으며, 기존의 재료 성형 공정과는 비교적 색다른 성형 공정의 개발에도 관심을 가져야 할 것이다.