• 선박안전
• /
• 통권28호
• /
• pp.46-63
• /
• 2010

플레저보트의 고강도 및 경량화 추세에 따라 복합재료 등 관련 소재의 경량화가 요구되었고, 이에 부응하여 관련 신소재 개발과 진공성형 신건조공법 등이 출현하였으며, 이러한 신공법을 이용한 선박건조가 증가하고 있는 실정에 따라 선박의 구조강도 평가가 중요한 과제로 부각되고 있다. 또한 선박의 안전성 확보와 고객의 편리 도모를 위한 플레저보트 구조강도 확인을 위한 시험방법 등도 다양화할 필요가 있다. 따라서 진공적층 및 수적층 성형방법으로 건조한 플레저보트를 대상으로 선체구조 강도 시험 결과를 비교 분석하여 우리 실정에 적합하고 플레저보트의 안정성 평가를 위한 선체구조 강도 시험 기준안을 제시하고자 한다.

• 선박안전
• /
• 통권26호
• /
• pp.4-23
• /
• 2009

선체용 복합재료 및 구조용 접착제와 신공법인 진공 성형법으로 건조한 레저선박에 강화플라스틱 구조기준을 그대로 적용하기에는 무리가 있으며, 따라서 복합재료, 수지, 접착제 및 진공 성형법 등 현장조사를 토대로 복합소재 및 접착제를 이용한 시험편을 제작하여 복합재료의 기계적 특성, 구조용 접착제에 대한 신뢰성 평가 및 국내외 기준 비교 검토를 통한 국내 실정에 적합한 검사기준을 제안하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권8호
• /
• pp.4756-4762
• /
• 2014

운전 중에 손상된 풍력발전기 블레이드는 전통적으로 에폭시 수지를 사용하는 수적층 공법으로 수리가 되어 왔다. 수적층 공법의 접착 강도는 높지 않으며 에폭시 수지는 낮은 온도에서 경화특성이 좋지 않은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 손상된 블레이드 수리를 위하여 폴리에스터 수지를 사용하는 진공성형 공법을 제안한다. 진공성형 공법은 수지를 균일하게 분포시키는 장점이 있으며, 폴리에스터 수지는 저온에서 에폭시보다 경화가 더 잘되는 특성을 가지고 있다. 상온에서 수리가 이루어 질 때, 제안한 방법을 사용할 경우 전통적인 방법에 비하여 평균 접착강도가 최대 77.7% 상향되었다. 섭씨 15도와 5도에서 제안한 방법을 사용하여 수리가 이루어 질 때, 동일한 온도에서 전통적인 방법으로 수리한 경우보다 평균 접착강도가 향상되었다. 전통적인 방법을 사용하여 수리가 불가능한 저온에서도, 본 논문에서 제안한 방법을 사용할 경우 수리가 가능하게 되었고 상온에서 전통적인 방법으로 수리가 된 경우보다 더 좋은 접착강도를 얻을 수 있게 되었다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.146-152
• /
• 2010

Recently, the applied frequency of composite materials was increased from the viewpoint of lightweight, high strength and low cost when a leisure boat and a fishing boatwere built. However, studies on the mechanical properties of composite material with ship are rare. Specially, a leisure boat and fishing boat with FRP had been built by hand lay-up method. However, the vacuum infusion method is rising recently for ship building. The manufactured these FRP plates were combined by using the adhesive. Therefore, in this study Cleavage peel strength, Shear strength and fatigue limit of adhesive bonds by tensileloading were estimated. From test results, the strengths of FRP specimens made by the vacuum infusion method are higher than that of the hand lay-up method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.193.2-193.2
• /
• 2014

열차폐 코팅(Thermal Barrier Coating)은 주로 항공기 엔진이나 화력발전용 터빈 등의 $1300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 사용되는 부품에 적용되어 모재(내열합금)의 손상 방지 및 에너지 효율 향상을 위해 사용되고 있다. 열차폐 코팅의 경우 Plasma Spray 공법과 EB-PVD(전자빔 물리 증착법) 공법이 가장 많이 사용되고 있다. Plasma Spray에 의한 열차폐 코팅 공정은 생산 비용이 저렴하고 수평형 적층 구조를 통한 높은 열전도율을 가지는 장점이 있으며, EB-PVD 공정은 수직형 구조의 열차폐막을 통해 내열 충격성과 내열 사이클성이 양호하다는 장점이 있다. 본 연구에서는 열 사이클의 내구성이 뛰어난EB-PVD를 이용하여 열차폐 코팅 공정연구를 진행하였다. 본 연구소에서 사용하고 있는 EB-PVD 는 종래의 장치와는 달리 70 kW급 전자총 5기가 장착 되어 있으며, 각각 시편 가열용 전자총 2기 및 피코팅용 가열 전자총 3기로 구성되어 있다. 이런 구성을 통해 다양한 종류의 열차폐 박막과 높은 결정성과 치밀도를 가지는 박막 형성할 수 있을 것이다. 본 발표에서는 EB-PVD 공정 연구결과 및 향후 실용화를 위한 개발 연구 방향에 대해서 기술하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.75-80
• /
• 2010

Fiberglass-Reinforced Plastic (FRP) composites have been used for small fishing boats and leisure boats for many years. These composites have different physical characteristics, depending on the constitution of lay-up and manufacturing method. Recently, new manufacturing methods, such as vacuum infusion, have been used to make the composites lighter and stronger. In this research, the mechanical properties of fiberglass reinforcements with constitution of lay-up, manufacturing method, and two different resins were investigated experimentally. It was found that the mechanical properties of FRP composites increased with increasing thickness, with the use of vacuum infusion method, and with the use of vinyl ester resin. The mechanical properties of diverse FRP composites can be used as a practical guide for selecting appropriate materials for specific applications.

• Composites Research
• /
• 제28권2호
• /
• pp.46-51
• /
• 2015

본 연구에서는 차량용 본넷의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 구조 설계를 위해 아마/비닐 에스테르 복합재료가 적용되었다. 아마 섬유 복합재 본넷의 제조공법은 VARTML(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding-Light) 제조공법이 적용하였다. VARTML 공법은 한쪽 면은 견고한 금형을 사용하고 다른 면은 진공과 함께 유연한 금형을 사용하여 압력차를 이용하여 내부에 적층된 섬유에 수지를 신속하게 함침 시켜 성형하는 방법이다. 아마/비닐 에스테르 패널로 부터 시편을 가공하여 재료의 기계적 물성치를 획득하기 위한 시편 시험을 수행하였다. 이를 기반으로 자동차 본넷의 구조 설계를 수행하였다.

• 한국해양공학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.45-54
• /
• 2013

In this study, various types of composite materials and adhesives that are actually used in the shipbuilding field for small ships, leisure boats, and fishing boats were applied in the hand lay-up method and vacuum infusion method to manufacture specimens. Then the tensile strength, tensile modulus, flexural strength, and flexural modulus values of these specimens were obtained. In addition, the barcol hardness and fiber content were obtained from the specimens. The results showed that the strengths of the specimens manufactured using the vacuum infusion method were higher than those manufactured using the hand lay-up method. Moreover, the barcol hardness and fiber content were also higher in those manufactured using the vacuum infusion method. The specimens manufactured using the vacuum infusion method were thinner despite their large fiber content.

• Composites Research
• /
• 제33권5호
• /
• pp.296-301
• /
• 2020

적층복합재는 면내 방향의 물성은 우수하지만 두께 방향의 물성이 취약하여 굽힘, 비틀림하중이 가해질 때 층간 분리(Delamination) 현상이 쉽게 나타난다. 층간 분리 현상을 지연하는 복합재의 두께 방향 물성 보강법으로는 Z-pinning, Stitching, Tufting 등이 있으며, 대표적으로 Z-pinning과 Stitching 공법을 많이 사용한다. Z-pinning 공법은 prepreg의 두께 방향으로 금속 핀이나 카본 핀을 적용하여 보강하는 공법이고, Stitching 공법은 프리폼에 상부 및 하부 섬유를 교차시켜 두께방향으로 기계적 강도를 향상시키는 방법이다. 본 논문에서는 Z-pinning과 Stitching 공법의 단점을 보완 및 개선한 I-fiber stitching 공법을 제안하였으며, 본 공법이 적용된 복합재 Single-lap joint의 정적 강도를 평가하였다. Single-lap joint 시편은 오토클레이브 진공백 공정을 사용하여 동시경화법으로 제작하였다. 복합재 시편 두께는 고정하였으며, Stitching 패턴(5×5, 7×7)과 삽입 각도(0°, 45°)를 변화시켜가며 총 5 종류의 시편을 제작하였다. 시험 결과, I-fiber stitching 공법을 적용한 시편의 파손하중은 보강하지 않은 시편의 파손하중 대비 최대 143% 증가하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제24권2호
• /
• pp.103-110
• /
• 2020

본 연구는 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 강도증진을 위하여 진공함침 후처리 공정의 적용성을 검토하였다. 또한, 출력물 크기에 따른 강도발현 한계를 확인하기 위하여 10 mm, 20 mm, 30 mm 및 40 mm 큐빅 출력물을 대상으로 침투성, 부피밀도 및 압축강도를 확인하였다. 그 결과, 진공함침 후처리 공정에서 최대압력이 증가함에 따라 후처리 용액이 출력물 내부까지 침투하게 되고 이에 따라서 침투면적률이 개선되는 것을 확인하였다. 출력물 압축강도율과 후처리 용액 침투면적률은 보정결정계수 0.992의 지수함수 형태의 상관관계를 나타내고 있다. 또한, 부피밀도가 증가하였으며 이는 후처리 용액이 내부까지 침투한 것으로 유추할 수 있다. 결론적으로 바인더젯 3D 프린팅 출력물의 강도증진을 위해서는 출력물 내부까지 후처리 용액을 침투하는 것이 필수적이며, 이를 위한 유효한 방법으로써 진공함침을 제안한다.