• 한국강구조학회 논문집
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• 제9권3호통권32호
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• pp.333-340
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• 1997

본 연구에서는 복합재료로 구성된 복합적층판 및 쉘에 대하여 3차 전단 변형이론을 이용한 변위를 가정하여 단순지지 경계조건을 만족하는 변위형상함수를 퓨리예급수로 전개하고 동적 평형 방정식을 유도하여 뉴마크의 수치적분법을 사용하여 단면특성계수, 재료의 특성, 층의 배열에 따른 복합적층판 및 쉘의 비감쇄 동적응답특성을 연구하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제27권1호
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• pp.141-153
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• 1995

SNU 1.5-MV 직렬형 반데그라프 가속기로부터 얻은 0.5~2.2 MeV He$^{++}$ 빔을 이용하여 러더포드 후방산란 분광법 (RBS, Rutherford Backscattering Spectrometry)으로 여러가지 시료의 표면적층을 분석하였다. 먼저 RBS 분석계통의 신뢰성을 확인하기 위하여 Micromatter사와 Charles Evans & Associates에서 제작한 14종 33개의 표준시료들에 대한 후방산란 실험을 수행하여, 각 층의 두께, 원소조성비 및 주입 이온의 깊이, 분포폭을 측정하였다. 결정된 이 값들은 제시된 값과 3% 이내로 일치하였다 이와 같이 본 RBS 분석계통의 신뢰성을 확인한 후, 분석을 의뢰받은 22종 87개의 시료에 대해, 빔에너지. 후방산란의 기하학적 구조 등의 최적 조건하에서 후방산란 실험을 수행하였다 그 결과, 분석가능한 두께의 한계를 벗어난 2종 3개의 시료를 제외한 나머지 모든 시료에 대해 각 층의 두께, 원소조성비 및 농도분포를 결정할 수 있었으며, 측정치의 통계오차는 8% 이내였다. 다양한 종류의 많은 시료들에 대한 표면적층 분석을 수행한 경험을 통하여, RBS 분석에서 신뢰도 높은 결과를 얻기 위해 분석계통에서 필수적으로 고려해야 할 요소들을 파악할 수 있었으며, 분석 결과에 대한 신뢰도는 분석 계통의 체계화뿐만 아니라 시료의 상태에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었다. 결론적으로 주의 깊은 시료준비와 RBS 분석계통의 최적화를 통해 신뢰도 높은 표면적층 분석이 가능함을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.36.1-36.1
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• 2009

OLED(organic light emitting diode)는 차세대 평판 디스플레이로 전자종이, 입는 디스플레이 등 flexible한 디스플레이로도 주목받고 있다. 하지만, OLED의 가장 큰 단점 중의 하나가 수분과 산소에 매우 민감하다는 것으로 이것은 OLED의 lifetime과 연결된다. 따라서 이에 대한 mechanism의 확립이 필요하다. 따라서 본 연구에서는, flexible한 OLED에 적용되는 금속 코팅막의 적층구조 및 기판의 노출온도에 따른 금속 코팅막의 수분침투 특성에 대해 MOCON의 weight gain test (WGT)를 통해 barrier layer에 대해 평가하고 이에 대한 mechanism을 확립하는데 그 목적이 있다. 금속 코팅막은 OLED의 cathode와 anode 재료로 많이 사용되는 Al과 ITO를 sputter장비를 이용해 single layer와 multi-layer의 두 가지 구조로 PET기판에 증착하였다. 또한, 노출온도에 따른 특성을 알아보고자 bare PET / ITO coated PET(single layer $50{\mu}m$) / Al coated PET(single layer $200{\mu}m$)의 세 가지 시편을 제작하였다. 이 시편을 각각 $25^{\circ}C$, $37.8^{\circ}C$, $50^{\circ}C$의 온도에서 test를 진행하였고 이 과정을 100%RH, 70%RH, 40%RH조건의 수분조건에서 진행하여 각각의 수분조건에서 각각의 온도에 따른 금속 코팅막의 수분침투 특성에 대한 mechanism을 확립하였다. 적층구조에 따른 수분침투 특성 평가 결과 multi-layer가 single layer보다 더 우수한 수분침투의 barrier 특성을 나타냈었다. 그리고 각 온도에 따른 test결과 온도가 증가할수록 barrier의 특성이 나빠짐이 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.468-476
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• 2019

본 연구는 전술차량에 적용된 FRP 구조물의 품질문제 해소 및 예방을 위한 강도개선 방안에 대한 것이다. 소형전술차량은 후드조립체와 후방밴 조립체 등에 FRP 소재를 적용하여 전체적인 차량의 여유중량(공차중량)을 확보하였다. 그러나 FRP가 갖는 태생적인 한계로 인해 접합부 균열과 같은 초기 품질문제가 다수 발생되었다. 더구나, 후드조립체는 개발 시 고려한 조건과 다른 비정상적인 조건으로 운용됨을 확인하였다. 이러한 비정상적인 조건으로 장기간 장비 운용 시 해당 부품의 내구수명 저하가 우려되었다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 FRP 구조물의 문제점에 대한 개선과 운용개념 변화에 따른 설계 안전율 추가 확보를 위한 굴곡강도 향상을 목표로 적층구조 최적화를 수행하였다. 그 결과, 접합부는 FRP 소재 적층수를 증가시킴으로써 후드조립체와 후방밴 조립체의 굴곡강도가 각각 8.1배, 1.5배 개선되었다. 또한, 후드조립체의 모재 부위는 FRP 적층구조 최적화를 통해 굴곡강도 1.4배 향상시켰으며, 그 결과 비정상 운용조건에 대한 내구수명 확보 및 한계하중 1.7배 개선효과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.481-487
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• 2019

적층 기법 (Additive manufacturing)은 플라스틱, 세라믹, 금속 등 다양한 소재를 활용하여 구조물의 2차원 단면을 반복적으로 적층함으로써 3차원 구조물을 제작하는 최신 제조 공정기술이다. 적층 기법은 높은 디자인 자유도의 장점에 반해, 적층 기법의 특성상 최종 제품의 표면 특성(거칠기)은 공정 조건에 따라 다양하게 나타나므로, 대부분 제품제작 후 후가공이 필수적으로 진행되어야 한다. 이번 연구에서는 polyamide 12 소재를 대상으로 플라스틱 제품의 대표적인 적층 공정 방식인 SLS (Selective Laser Sintering) 및 MJF (Multi Jet Fusion) 공정 기술로 시편 제작 후 표면 거칠기를 비교 분석하였다. 시편은 분석 표면이 제작 플랫폼의 수평면과 이루는 기울기를 기준으로 0도, 45도, 90도로 제작 조건을 구분하였으며, 또한 1 mm에서 10 mm까지 다양한 사이즈의 홀(hole)이 있는 구조물을 제작하여 최종시편의 홀 특성(홀 직경 대비 홀 깊이 비율) 결과를 비교하였다. 표면 특성 분석 결과 SLS 및 MJF 두 방식 모두 45도 기울기를 갖는 시편에서 표면 거칠기 값이 상대적으로 가장 높았으며 홀 성형은 5mm 및 10mm 직경 홀의 경우 제작방향에 상관없이 관통된 홀 형상을 유지되나, 그 이하 직경의 홀에 대해서는 두 공정 기술 모두 관통된 홀 성형이 어려움을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.332-339
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• 2018

섬유 금속 적층판(Fiber metal hybrid laminate, FML)은 금속재료와 FRP의 접합으로 기존의 금속 소재가 가지지 못했던 뛰어난 물성과 가벼운 무게로 경제적인 구조용 재료로 사용된다. 그러나 섬유의 형태와 종류, 적층조건에 따라 물성의 차이가 크며, 파괴거동을 예측하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Al6061-T6 합금에 직조형태의 유리섬유 플라스틱(GFRP, GEP118)을 적층피막한 복합재의 파손거동에 대해 연구한다. Al합금에 GFRP 1, 3, 5 겹을 피막한 3가지 조건으로 성형하고, 피막의 적층수를 변수로 정적시험과 저주기 피로시험을 병행하여 파손거동을 분석하였다. 저주기 피로시험에서는 변형률-수명 해석, 전변형률 에너지밀도법을 사용하여 분석하고, 피로수명을 예측하여 하이브리드 재료에 대한 수명예측성을 분석하였다. 인장해석 결과, GFRP 피막으로 인한 강화효과는 없었고, 피로시험시 나타나는 히스테리시스 형상은 GFRP피막 유무와 피막 수에 상관없이 모재인 Al합금의 거동을 따랐다. 저주기 피로시험 결과 GFRP의 피막으로 피로강도가 증가하였지만, GFRP의 두께에 따라 비례하여 증가하지는 않았다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제26권2호
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• pp.76-83
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• 2022

이 연구는 적층 시공 시 타설 초기부터 외기에 직접 노출되는 조건을 모사하여 밀봉조건과 노출조건에 따른 수축거동을 100일 이상 실험적으로 분석하였다. 결합재 치환에 따른 수축거동 분석을 위해 1종 시멘트, 플라이애시, 실리카흄을 사용하여 동일한 조건에서 길이변화율을 측정하였다. 혼화제 사용이 수축거동에 미치는 영향을 분석하기 위해 적층 시공 시 사용되는 셀룰로오스계 점도조절제와 유지계 수축저감제를 사용하였다. 표면노출양생 시 초기 수축 발생시점이 단축됐으며, 플라이애시와 실리카흄을 사용 시 수축량은 양생조건에 따라 OPC100 배합 대비 60 - 110% 증가했다. 점도조절제와 수축저감제 적용은 양생조건에 따라 최소 18%에서 최대 70% 수축량을 저감시켰다. 시험체의 온도는 양생초기 15 ℃까지 일시적으로 저하됐으며, 수축거동과 상관성을 이 연구를 통해 확인했다.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제3권1호
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• pp.29-34
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• 2012

압축을 받는 복합적층판의 보강을 위해 폐단면리브를 적용하는 것이 효과적이나, 적정 크기나 최적 두께에 대한 충분한 연구자료가 제시되지 못하고 있다. 이에 따라 폐단면리브 단면 제원에 따른 복합적층판의 압축좌굴 거동에 대한 영향이 우선 검토되어야 할 필요성이 있다. 본 논문에서는 직교이방성 $[(0^{\circ})_4]_s$와 Cross-ply $[(0^{\circ}/90^{\circ})_2]_s$ 적층단면을 각각 고려하여 U리브 단면강성에 따른 복합적층 보강판의 탄성좌굴강도 및 좌굴모드의 변화를 수치해석적으로 검토하였다. 구조부재로써 적용성을 고려하여 U리브 단면 모델을 선정하였고 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 U리브 적층두께에 따른 고유치 해석을 실시하였다. U리브와 같은 폐단면 보강재를 적용한 복합적층판에서는 단순지지 조건의 판좌굴 강도에 비해 상승효과가 있음이 본 연구의 수치해석 결과로부터 입증되었으며 본 해석연구 대상 모델에 대해 U리브 최적 적층두께를 분석하였다. 본 논문의 연구 결과는 향후 U리브의 최적 단면 선정방안을 제시하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.61-69
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• 2004

신설교량의 경우 최근 개정된 도로교설계기준에 의해 내진설계를 수행하여 시공되었으나, 내진설계규정이 적용되기 이전에 시공되어 사용중에 있는 철근콘크리트 교각의 경우에는 지진에 의한 횡하중에 대해 취약할 수 있다. 특히 형상비가 큰 기존 교각에서는 기초와 교각 접합부에 주철근 겹침이음이 존재하므로 지진이 발생할 경우 피복콘크리트 파손에 따른 부착파괴 형태의 급격한 취성파괴 거동을 나타낸다. 이러한 부착파괴가 일어나는 소성힌지 구간에 FRP 적층 원통관으로 보강하여 부착강도를 크게 함으로써 횡하중에 대한 급격한 파괴를 예방할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 FRP 적층 원통관으로 보강된 원형교각에서 FRP 적층 원통관이 주는 구속효과를 효과적으로 산정하기 위한 이론식을 유도하여 제안하고자 하였다. 이를 위해 FRP 적층 원통관이 철근콘크리트 원형교각에 발생시키는 구속응력을 이론적으로 유도하여 제안하였으며, 제안된 식의 타당성을 검증하기 위해 기존의 타 연구에서 수행한 실험결과와 비교, 검토하였다. 또한 다양한 FRP 적층조건에 따른 구속응력의 변화를 고찰하기 위한 매개변수 연구를 수행하였다. 이와 같은 연구를 통해 본 연구에서 제안하는 식이 FRP 적층 원통관을 이용하여 보강한 기존 원형교각의 거동을 잘 예측할 수 있음을 확인하였으며, 적층수, 섬유배향각, 섬유방향의 탄성계수가 FRP 적층 원통관에 의한 내진보강효과에 가장 지배적인 매개인자임을 알 수가 있었다.

• Composites Research
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• 제26권4호
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• pp.265-272
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• 2013

섬유강화플라스틱(Fiber-reinforced plastic, FRP)은 복합재료 보트를 만드는 데 주 구조물로 사용되고 그것들 대부분은 몰드에서 만들어진다. 이러한 제품들은 몰드에서 분리될 때나 높은 온도의 환경에서 변형이 생긴다. 그러므로 다양한 제작 및 작동 조건에서 적층복합재료 구조물의 변형에 대한 실험적 조사 및 평가는 필수적이다. 불포화 폴리에스테르수지와 유리섬유를 이용하여 L-shape과 Curve-shape 시편을 제작하였다. 경화제 비율과 제작온도, 네 가지 작동온도가 입력인자(독립변수)로 사용되었고 출력인자는 시편에서 측정되는 변형이다. 결과로부터 경화제 비율이 높을수록 또한 제작온도가 높을수록 변형이 작게 생김을 알 수 있었다. 작동온도가 상승할 때 초기 변형 값에 따라 큰 변화를 보였다. 또한 변형 값이나 입력인자들은 회귀 방정식으로부터 예측할 수 있었다.