• Composites Research
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• v.22 no.3
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• pp.74-81
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• 2009

Reversed plane bending fatigue tests were conducted on SiC particle reinforced and SiC whisker reinforced aluminum composite. The initiation and growth behaviors of small surface fatigue cracks were continuously monitored by the replica technique and the causes of fracture and fracture mechanism were investigated by SEM. The relationship between da/dn and $K_{max}$ show that da/dn increases in high stress level while decrease and again increases with increasing of $K_{max}$ in low stress level for two materials.

• Journal of Korea Foundry Society
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• v.28 no.4
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• pp.175-178
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• 2008

우주선, 항공기, 수송차량 등은 기능은 집적 다양화 그리고 성능의 고도와 됨에 따라 에너지 효율성을 위해 구조부재의 경량화가 중요성은 증가되고 있다. 경량화 구조부재 재료 중에는 알루미늄 합금, 세라믹, 복합재료 등이 개발되어 우주선, 항공기, 수송차량 구조부재에 적용하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 이들 중, 20세기 초 알루미늄합금이 초 경량화 구조부재로서 많이 이용되었다. 본 논문에서는 경량화 재료 중 이방성을 가지는 복합재료를 구조부재에 적용하였다. 그러나 구조부재에 적용되기 위한 이방성 복합 재료는 강한 충격 이후 취성의 특징 때문에 하중과 흡수에너지가 급속히 감소하는 단점을 가지고 있다. 그래서 이방성 복합재료의 각 층간을 완전히 접합하여 성질이 매우 우수한 부재를 제작할 수 있는 Autoclave 성형법으로 제작하였다. 이방성 복합재료 중 CFRP를 설계 메커니즘 변수에 따라 Autoclave 성형을 하고 하중과 흡수에너지가 높음 평가하기 위해 굽힘실험을 하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.13 no.2
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• pp.478-484
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• 2012

In this study, compression analyses of sandwich composites with porous core were carried out. Finite element models of aluminum foam and honeycomb core sandwich composite material were applied solid element. In the case of aluminum foam core, valid equivalence damage model was applied. In the in-plane compression analysis, the maximum load of aluminum foam core sandwich was similar with that of aluminum honeycomb core sandwich. But in case of aluminum honeycomb core sandwich, the load support region becomes longer in comparison with aluminum foam core sandwich. In the out-plane compression analysis, compression maximum load of aluminum honeycomb core sandwich was higher than that of aluminum foam core sandwich. Through these Simulation analysis, obtains the behavior of sandwich composites.

• Composites Research
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• v.23 no.6
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• pp.14-18
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• 2010

Among the factors that threaten spacecraft, Micrometeoroid and Orbital Space Debris(MMOD) cause damage to spacecraft and impact velocity is about 8~70km/s. Nowadays, various Whipple Shield are studied and applied to protect spacecraft. As the materials used to Shielding System, aluminum is usually used but composite is also used increasingly. So this study compared characteristics of hypervelocity impact of Aluminum and composites through finite element analysis. The Projectile was a spherical shape using Aluminum 2017-T4, and aluminum plate was using Aluminum 6061-T6, CFRP plate was using T300/5208. Initial impact velocity of projectile was 1km/s. As a result, kinematic energy of projectile decreased to about 64J and about 63J for aluminum plate and CFRP plate, respectively after impact. Although both results is almost same about the absorption of impact energy, you can think the CFRP has good ballistic characteristic, because CFRP is lighter about 1.7 times compared with density of aluminum.

• Composites Research
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• v.12 no.5
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• pp.12-22
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• 1999

Aluminum based metal matrix composites(MMCs) are well known for their high specific strength, stiffness and hardness. They are gaining further importance because of their high wear resistance. In this study wear behavior of $Al/Al_2O_3/C$ hybrid MMCs fabricated by squeeze infiltration method was characterized by the abrasive wear test under various sliding speeds at room and high temperature. Wear resistance of MMCs was improved due to the presence of reinforcements at high sliding speed. Especially wear resistance of carbon hybrid MMCs was superior to other materials because of its solid lubrication of carbon. The friction coefficient of MMCs was not affected by the sliding speed.

• Composites Research
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• v.22 no.6
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• pp.23-31
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• 2009

This paper investigated acoustic emission (AE) characteristics in association with various fracture processes of glass fiber reinforced plastic skin/ aluminum honeycomb core (GF-AH) hybrid composites under compressive and bending loads. Various failure modes such as skin layer fracture, skin/core interfacial fracture, and local plastic yield buckling and cell wall adhesive fracture occurring in the honeycomb cell wall were classified through the fracture identification in association with the AE frequency and amplitude analysis. The distribution of the event-rate in which it has a high amplitude showed a procedure of cell wall adhesive fracture, skin/core interfacial debonding and fiber breakage, whereas distribution of different peak frequencies indicated the plastic deformation of aluminum cell wall and the friction between honeycomb walls. Consequently, the fracture behaviors of GF-AH hybrid composites could be characterized through a nondestructive evaluation employing the AE technique.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.5
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• pp.342-350
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• 1994

본 연구를 통하여 기존에 사용되고 있던 알루미늄 압출재 블레이드를 복합재료로 대치하여 개 발함으로써 이의 타당성을 검토하여 보았다. 풍력발전기의 개발 추세는 점차 메가와트 (megawatt)급 시스템으로 진행되어 터빈 블레이드가 대형화됨에 따른 터빈브레이드의 경량화 및 내구력의 향상이 절실히 요구된다. 이는 복합소재의 사용으로 경량화를 통한 시스템 각요소의 제작비용절감 및 내구력 향상을 통한 시스템의 수명증대의 효과를 확보할 수 있을 것이다. 그 러나 복합재료를 사용한 터빈 블레이드는 기존의 알루미늄을 이용한 재료보다는 가격경쟁에서 다소 떨어지며 제작공정상의 어려움과 정밀한 설계기술의 미개발 등 아직도 많은 난점을 안고 있는 실정이다. 그러나 현재 풍력에너지 이용 선직국의 개발추이로 보아 대용량시스템의 터빈 블레이드는 복합소재의 사용이 필수적이며 보다 효율적인 양산시스템의 구축과 최적설계에 대한 연구가 지속적으로 실시되면 기존의 블레이드와는 충분한 경쟁성을 확보할 것으로 전망된다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.52.2-52.2
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• 2010

각종 전자 및 산업용 기기, 수송기기류의 고성능화에 따라 다양한 특성을 갖는 합금판재에 대한 수요도 증가하여, 기존의 합금판재의 성질이외의 기능성이 추가된 새로운 판재 제조기술 확보의 필요성이 증가하고 있다. 그러나 기존의 합금 설계 및 조직제어방법으로는 새로운 기능을 갖는 합금 판재의 개발에는 한계가 있으며 따라서 기존 특성이외에 여러 가지 기능성을 부여하는 판재의 제조를 위한 새로운 기술 개발이 요구되고 있다. 특히 경량재료로서 그 사용량이 계속 증가하고 있는 알루미늄 판재에 대하여 내 외부 층의 조성이 다른 합금으로 이루어진 다층 금속판재 제조방법을 도입함으로써 내식성, 열전도성, 브레이징성 등의 다양한 기능성이 부여된 알루미늄 판재의 제조가 가능하다. 본 연구에서는 다양한 기능성을 갖는 다층 금속 복합판재를 제조하기위하여 압연접합기술을 적용하고 다양한 합금계의 조합을 통하여 기능성이 향상된 다층 알루미늄 판재를 제조하는 기술을 개발하였다. 먼저 경량 열교환기 제조에 사용되고 있는 브레이징용 알루미늄 클래드재 제조를 위하여 여러 가지 압연접합 조건에서 알루미늄 클래드 재를 효율적으로 제조하는 방법을 개발하였다. 또한 기존의 고강도 알루미늄 합금에 대하여 내 외부합금층을 달리하여 다층 알루미늄 판재를 제조하고 기계적 특성 변화을 평가하였으며 새로운 특성을 갖는 알루미늄 판재의 제조가능성을 타진하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.37-37
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• 2000

복합재료는 높은 무게비 강도 및 강성뿐만 아니라 우수한 재료 특성 때문에 경량화와 구조적 안전성이 요구되는 항공기의 구조재로서 사용이 증대되고 있다. 소형 민용항공기는 구조적 안전성과 함께 제작과 정비, 유지보수의 용이성이 중요시된다. 본 연구에서는 복합재료를 구조재로 사용하였을 때의 성능변화와 경량화 등을 검토하기 위하여 기존의 알루미늄 합금을 이용하여 설계된 소형 프로펠러 경항공기 날개의 구조재로서 복합재료를 사용하여 재설계하였다. 날개의 기본 구조는 스킨, 스파, 웹으로 구성된 상자형 단면으로 설계하였으며 날개의 구조재로서 탄소/에폭시를 사용하여 상용 유한요소해석코드인 NISAII를 이용하여 굽힘, 좌굴 등의 응력해석을 수행하였고 기존 설계된 날개와의 성능비교를 위하여 알루미늄 합금으로 설계된 날개를 모델링하여 해석한 결과와 비교하였다. 비교결과 구조재로 탄소/에폭시를 사용하여 설계된 날개가 무게비 성능면에서 더 우수함을 확인하였다.

• Composites Research
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• v.19 no.1
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• pp.9-14
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• 2006

Experimental investigation on heat transfer ratio was firstly performed with three types of sandwich panels such as the Carbon/Epoxy Skin-Aluminum Honeycomb and Balsa Core Sandwich Panel of 37mm thickness, the Carbon/Epoxy Aluminum Skin-Honeycomb Core Sandwich Panel of 57mm thickness (including insulator) and the Carbon/Epoxy Skin-Aluminum Honeycomb Core Sandwich Panel of 37mm thickness based on the KS F 2278:2003(Insulation test method of windows). In additional to this investigation, experimental tests were also done for evaluation of heat transportation ratio with the Aluminum Skin- Aluminium Honeycomb Sandwich Panels of 27mm and 35mm thickness, and Aluminum Skin-Foaming Aluminum Sandwich Panel of 27mm thickness by the KS F2277:2002 (Insulation measuring method of construction component-Calibration heat box method or protective heat box method). In this study, it was found that the larger net heat transfer cross sectional area between the skin and the sandwich core is given, the higher heat transportation ratio occurs. It was also found that the hybrid type insulation had better insulation characteristics compared to the non-hybrid type insulation.