• 한국결정성장학회지
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• 제31권4호
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• pp.159-165
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• 2021

본 연구에서는 CNT 첨가에 따른 유리섬유/에폭시의 강도 변화를 관찰하기 위해서 에폭시 기지 상에 CNT를 분산 시켜 유리섬유 표면에 도포하였다. 제작된 유리섬유/에폭시/CNT 복합재의 특성을 강도 측정기를 이용해 평가하고, 파괴 메커니즘을 분석하기 위해서, 원자힘현미경과 전자현미경을 활용하여 분석하였다. 원자힘현미경 이미지들을 기반으로 line trace 분석을 통해 CNT 소재의 굵기 및 길이를 분석한 결과, 대부분의 CNT는 약 10 ㎛ 이상의 길이와 평균적으로 47.72 ± 4.0 nm의 두께를 가진것으로 확인되었다. 3 wt%로 혼합한 유리섬유/에폭시/CNT 복합재의 경우 대조 시편인 유리섬유/에폭시와 비교 시, 740.17 ± 111.05 N/mm²에서 816.56 ± 200.26 N/mm²로 약 10 % 이상의 인장 강도 향상이 관측되었다. 전자 현미경을 이용한 파단면 분석 결과, 에폭시 기지 층에 분산된 CNT가 복합재의 길이 방향으로 배열되어 있음이 관찰되었으며, 유리섬유/에폭시/CNT에 하중 인가 시, 에폭시 층에서 생성된 크랙들의 성장을 에폭시 수지상에 분산된 CNT들이 넥킹 역할을 하면서, 복합재의 인장 강도 향상이 되었다고 판단된다.

• Composites Research
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• 제14권4호
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• pp.15-26
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• 2001

Implant용 bioabsorbable 복합재료의 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘을 micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 평가하였다. Poly(ester-amide)와 bioactive 유리섬유의 인장 강도와 탄성률 그리고 연신율은 분해시간에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 분해시간 내에서 거의 변화가 없었다. Dual matrix composite 시험법을 이용하여 측정된 bioactive 유리섬유와 poly(L-lactide) 사이의 계면전단강도는 chitosan이나 poly(ester-amide) 섬유의 경우 보다 큰 값을 보였다. 그리고 계면전단강도 감소는 bioactive 유리섬유 강화 poly(L-lactide) 복합재료에서 가장 빨랐으며, chitosan 섬유의 경우가 상대적으로 가장 느린 경향을 보였다. Poly(ester-amide) 섬유의 분해시간에 따른 음향방출 진폭과 에너지는 점차로 감소하였고, 음향방출 진폭의 분포 역시 점차 좁아짐을 보여주었다. Bioactive 유리섬유에서 인장파단에 의한 음향방출 진폭과 에너지는 압축파단의 경우 보다 크게 나타났으며, 또한, 인장 및 압축시험 모두에서 초기상태가 분해 후 보다 더 큰 값을 보였다. 본 연구에서 평가한 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘은 생흡수성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 중요한 요소가 될 것이다.

• Composites Research
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• 제33권6호
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• pp.346-352
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• 2020

열가소성 복합재료는 수송용 기기의 구조용 소재로써 적용 분야가 확대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 유리섬유(GF) 함량 차이에 따른 연속섬유 강화 GF/폴리프로필렌(PP)의 기계적 물성 및 함침성에 대한 평가를 진행하였다. GF 함량이 다른 GF/PP 복합원사를 제조하고 이를 이용하여 연속가압공정법으로 연속섬유 강화 GF/PP 중간재를 제조하였다. GF 함량에 따른 연속섬유 강화 GF/PP 복합재료의 인장강도, 굴곡강도 및 충격강도를 평가하였다. 전계방사형 주사전자현미경을 이용하여 인장파괴 된 GF/PP의 형태를 분석하여 GF 함량에 따른 파괴거동을 확인하였고, 동적기계분석 및 층간전단강도 측정 결과를 바탕으로 GF 함량에 따른 함침성 차이를 확인하였다. 궁극적으로 GF/PP 50 wt.% 복합재료 조건에서 기계적 강도와 함침성이 가장 안정화됨을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제26권4호
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• pp.639-646
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• 1997

늙은 호박의 부위별 이화학적 특성 연구로서 호박의 유리당, 유기산, 아미노산, 카로데노이드 및 펙틴물 질의 함량과 특성을 조사하였다. 호박의 중량에 대해 과육부위가 84%로 가장 높은 함유율을 나타내었고, 껍질이 10%, 내부 섬유상물질이 3.5%를 차지하였다. 호박의 유리당은 fructose, glucose, sucrose로 구성되어 있었으나 과육부는 fructose와 glucose가 전체 유리당의 87%를 차지한 반면 내부 섬유상물질은 sucrose의 함량이 높았고, 총 유리당 함량은 과육부가 섬유상부위 보다 3배 높았다. 유리아미노산의 경우 과육부는 serine이 102.0mg%로 전체 유리아미노산의 45%, 섬유상부위는 aspartic acid가 241.3mg%로 70%를 차지하였으며, 총 아미노산은 호박의 부위에 관계없이 aspartic, glu-tamic acid의 순으로 함량이 높았다. 유기산은 malic, cit-ric, succinic, fumaric acid로 구성 되어 있었으나 malic acid가 과육의 경우 85.2mg%, 섬유상 부위의 경우 226.5mg%로서 전체 유기산의 63~70%를 나타내었다 총 카로테노이드의 함량은 내부 섬유상물질이 65.3mg%로 호박 총 카로테노이드의 87%를 차지하였고, 과육, 껍질은 각각 6.6, 3.3mg%였다. 호박의 가용성 펙틴 함량은 수용성 펙틴이 총가용성 펙틴의 58%를 차지하였고, 섬유상부위가 과육부에 비해 그들의 총 함량이 높았다. 가용성 펙틴의 분자량 분포를 조사한 결과 과육부의 펙틴이 섬유상에 비해 다소 분자량이 높은 것으로 나타났다. 호박펙틴의 중성당은 rhamnose, arabinose, galactose, glucose로 분리되었고, 이중 과육은 galactose가 45%, 섬유상은 glucose가 36.5%로 가장 높은 값을 나타내었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권1호
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• pp.50-54
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• 2008

지난 30여 년 동안 세계 각국에서는 FRP(fiber reinforced plastics)선박의 폐처리 또는 재활용(재자원화)을 위하여 실용성과 안정성을 지니는 많은 기계적 방법에 대한 연구 개발을 진행하여 왔다. 기술적, 사회경제적 관점에서 가장 선호되는 방법인 소위 '기계적 방법'에는 크게 파쇄와 분쇄를 거친 후 결과물을 재활용하는 방법과 단순 파쇄과정 대신 유리면포(roving cloth)의 박리파쇄와 분류과정을 통한 수지와 유리섬유의 개별적 재활용 방법이 있다. 그러나 추출되는 유리면포의 크기가 제한적이어서 결과물의 활용도는 크지 않았다. 기계적 재활용방법의 편리성에도 불구하고 또 다른 재활용방법연구는 열분해(가스화)와 소각연료화(고형에너지) 방안이다. 이는 재생에너지화를 목표로 하는 연구다. 많은 열분해연구가 진행되어 왔음에도 폐FRP의 재생에너지화의 가장 큰 걸림돌은 폐FRP내의 유리섬유분리의 어려움에 있다. 따라서 기계적 처리 방법으로 유리섬유를 효과적으로 추출 할 수 있다면 폐FRP 친환경적 재 자원화와 재생에너지화 연구는 크게 활성화 될 것이다. 본 논문에서는 기계적 방법에 있어 유리섬유의 효과적 분리추출과 열분해 방법에서 필요한 전처리 문제(수지함유량 증대)에 대한 적극적 해결 방안으로서 FRP의 복합재료특성을 응용한 친환경적 유리면포(로빙층) 분류 처리 방안을 개발하였다. 또한 본 유리면포에서 세단된 유리섬유는 기존 콘크리트의 물성강화용으로 직접 사용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.81-93
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• 2020

본 연구를 통해 다양한 분야에서 재료의 역학적 거동을 해석하고 예측하는 방법인 유한요소법(Finite Element Method, FEM)을 활용하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 피로 특성을 분석하였다. 이를 구현하기 위해 평균장 균질화(mean-field homogenization) 이론을 활용하여 고분자, 고무, 금속 등과 같은 다양한 복합재료를 위한 선형, 비선형 다중스케일 재료 모델링 프로그램인 Digimat을 이용하였다. 이를 통해 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 미세 구조와 재료 모델을 정의하여 더욱 현실적으로 고분자 복합재료의 피로 거동을 예측하고자 한다. 참고문헌을 통해 시험 온도, 섬유배향, 응력비, 시편의 두께 등 다양한 변수들을 사용하여 30wt%의 단 섬유 질량 비율을 갖는 폴리부틸렌 텔레프탈레이트(polybutylene terephthalate, PBT)의 고분자 복합재료의 피로 특성을 조사하였다. 섬유배향 정보를 계산하기 위한 사출해석은 Moldflow 소프트웨어을 활용하였으며, 이를 유한요소 피로시편 모델에 매핑하였다. 대표적인 유한요소 상용 소프트웨어인 LS-DYNA는 섬유배향에 따른 고분자 복합재료의 응력 진폭을 계산하기 위해 Digimat과의 연성해석에 활용하였다. 그리고 수치해석을 활용한 피로수명 해석을 위해 다양한 재료 모델들로 구성된 FEMFAT 소프트웨어를 사용하였다. 선형 재료 모델의 연성해석 결과는 높은 응력 진폭에 의한 재료의 국부적 비선형이 발생하는 LCF 영역의 피로 특성을 연구하기 위해 Neuber 법칙을 사용하여 재료의 피로 거동을 분석하였으며, 비선형 재료 모델의 연성해석 결과 역시 FEMFAT을 활용한 피로수명 해석에 사용되었다. 연성해석과 피로해석의 결과는 섬유배향에 따라 유한요소 시편의 두께 방향으로 분석하여 유리섬유 강화 플라스틱 복합재료의 형태학적, 역학적 구조에 대해서 평가하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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• pp.453-456
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• 2008

섬유보강재는 부식에 대한 저항성이 높고, 고강도이며, 또한 강도에 대한 중량비(섬유보강재의 중량은 보강철근의 약 1/4정도)가 매우 낮아서 구조물 및 내하력이 저하된 콘크리트구조물의 보강에 따른 추가적인 중량의 증가 없이 보강을 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 섬유보강재는 하중을 가하면, 최대 응력점까지 응력이 선형적으로 증가하다가 파괴되는 취성적 성질을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 여러 섬유를 혼합하여 하이브리드화된 섬유보강재를 개발하였다. 개발된 하이브리드 섬유보강재는 유리섬유와 탄소섬유를 혼합하여 바 형태로 제작했으며, 유리섬유에 대한 탄소섬유의 체적비는 약 9 : 1로 구성이 된다. 하이브리드 섬유보강재를 타격식 앵커를 사용하여 시험체를 보수한 다음 인발 및 휨 시험을 실시하여 정착앵커의 수에 대한 시험체의 거동을 분석하였다. 본 연구에서는 타격식 앵커를 이용한 하이브리드 섬유보강재로 보강된 구조물의 보강특성을 알아보는데 목적이 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.274-286
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• 2005

본 연구에서는 편측노치를 갖는 단일 hi판 및 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판에 대해 인장하중하의 파괴거동에 따른 음향방출(AE) 특성을 살펴보았다. 단일 알루미늄의 파괴시에 발생하는 AE신호는 저주파수 대역을 갖는 신호와 고주파수 대역을 갖는 신호의 2가지 형태로 분류될 수 있었다. 고주파수 대역의 AE는 0.45mm 변위 보다 큰 후반부 하중단계에서 주로 검출되었다. 유리섬유/알루미늄 혼합 적층판의 경우에는, 고진폭의 긴 유지시간의 신호가 FFT 주파수 해석에 의거하여 거시적인 균열진전이나 A1층과 섬유층 사이의 층간분리에 해당하는 신호로 추정되었다. 위와 같은 AE신호의 해석결과와 광학현미경 및 초음파 스캔에 의한 파괴관찰에 의거하여 섬유층 배향에 따라 상이한 섬유/알루미늄 적층판의 파괴거동과 관련된 AE특성을 규명하였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.297-300
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• 2002

유리는 광학적으로 우수한 재료이나, 역학적 성질이 취약하여 이를 보완하기 위해 열처리 공정을 받게 된다. 열처리 공정에서 유리는 두께 방향으로 분포를 가지는 잔류 응력을 얻게 되고 이로부터 유리는 물성의 향성을 얻을 수 있다. 본 연구의 목적은 잔류 응력을 구하는 기존 방법[1]에 개선된 수치 해석법[2]을 도입하고, 보다 정확한 열변형율의 계산[2]을 통해, 기존의 잔류 응력 값[l]보다 향상된 잔류 응력 값을 구하는데 있다. (중략)

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제41권1호
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• pp.51-57
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• 2013

직물형 유리섬유 조합에 따른 보강 집성재의 볼트 접합부 전단 성능을 알아보기 위하여 인장형 전단시험을 실시하였다. 보강재는 직물형 유리섬유로서 유리섬유 배열 형태는 평직형과 능직형을 사용하였다. 보강 집성재는 5층으로 직물형 유리섬유의 삽입 위치와 조합 형태를 달리하여 층재 사이에 삽입 적층시켜 제작하였다. 인장형 전단 시험편은 강판 삽입형로서 끝면거리 7D에 직경 12, 16 mm의 볼트로 접합하였다. 체적비 1% 직물형 유리섬유 보강 집성재의 경우 12 mm 볼트 접합부의 항복 전단내력은 집성재 외층부보다 내층부를 보강한 시험편에서 10% 큰 값을 나타내었다. 체적비 2% 직물형 유리섬유 보강 집성재의 항복 전단내력은 12 mm 볼트 접합부의 경우 각층재 사이에 삽입 적층시킨 시험편이 보강하지 않은 접합부보다 약 22% 향상되었으며, 16 mm 볼트 접합부의 항복 전단내력은 약 20% 향상되었다.