• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.40-53
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• 1999

저속시험 및 약 11.4m/s까지의 고속시험을 받는 다방향 탄소섬유/에폭시 복합적층판의 층간파괴거동에 대해 양외팔보(DCB)시험편을 이용하여 연구했다. 모드I의 하중을 1.0m/s이상으로 가한 결과 하중-시간곡선에 동적효과가 발생하여, 시험속도에 비례하는 단순관게식으로 예상되는 것보다 더 큰 균열속도가 나타났다. 시험편 개구변위와 균열길이만을 사용하는 수정된 선형보해석식은 동적인 층간파괴에너지$G_{IC}$를 평가하기 위해 유효했다. 또한 굽힘탕선계수의 실측값은 시험속도의 증가에 다라 증가했는데, 이를 $G_{IC}$의 평가시에 고려했다. 시험속도가 1.0m/s까지 증가할 때, 균열개시 및 정지시의 $G_{IC}$값은 변화가 없었으나, 11.4m/s의 속도에서 최대 GIC값은 섬유가교효과의 증대로 크게 증가했다. 또한 초기균열길이가 길수록 고속시의 최대GIC값은 저하했다.

• Composites Research
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• 제28권4호
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• pp.143-147
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• 2015

알루미늄 혹은 플라스틱 라이너에 탄소섬유를 감아서 성형하는 복합재 압력용기가 수소 자동차의 수소연료 탱크로 사용이 확대됨에 따라 사용 시 안전에 대한 규정 제정이 필요하며 그 규정을 뒷바침 할 수 있는 검사장비와 기술 역시 개발되어야 한다. 자동차에 장착하기 전에 제작결함 평가를 통해 수소 자동차에 장착되어야 하고, 취급 중 발생하는 이벤트에 대해서도 고속 자동화 검사를 통해 자동차 정비소의 정비인력, 즉 비파괴평가 전문가가 별도의 교육을 받지 않았어도 즉시 충격과 같은 손상을 평가할 수 있어야 한다. 위 요소는 수소자동차의 대중화를 위해 매우 중요한 기술적 허들이다. 본 연구에서는 수소연료탱크의 충격손상을 검사하는 방법으로 레이저 초음파 기술을 제안하며 충격손상을 탈 부착형 센서헤드를 가진 초음파전파영상화 시스템으로 가시화할 수 있음을 증명한다. 또한 제안한 초음파전파영상화 시스템의 성능은 수소자동차가 대중화되더라도 현장기술로 채택될 수 있음을 뒷받침한다.

• Composites Research
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• 제32권3호
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• pp.148-157
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• 2019

본 연구에서는 탄소섬유, 탄화규소섬유 그리고 하이브리드섬유를 강화재로 하여 TGCVI와 PIP 혼합 공정으로 $C_f/SiC$, $SiC_f/SiC$, $C_f-SiC_f/SiC$의 세라믹복합재를 제조하였다. 열충격싸이클시험, 3점 굴곡시험과 Oxy-Acetylene 토취 시험후에 그들의 기계적물성, 산화저항성과 내삭마성을 평가하였다. $C_f/SiC$복합재는 온도 증가에 따라서 기계적물성의 감소와 준 연성의 파단모드, 그리고 높은 삭마량을 보였다. $SiC_f/SiC$복합재는 $C_f/SiC$ 복합재에 비하여 강한 기계적물성, 낮은 삭마량을 그리고 취성의 파단모드를 나타냈다. 한편 하이브리드 복합재는 가장 우수한 기계적물성과 $SiC_f/SiC$보다는 연성의 파단모드 그리고 $C_f/SiC$ 보다 낮은 삭마량의 결과를 나타냈다. Oxy-Acetylene 토취 시험 중에 SiC매트릭스는 산화되어 $SiO_2$층을 형성하였으며, 특히 이 층은 $C_f-SiC_f/SiC$와 $SiC_f/SiC$ 복합재에서 섬유의 추가적인 삭마를 막는 역할을 하는 것으로 나타났다. 결론적으로 낮은 기공율을 갖는 하이브리드 복합재를 제조한다면, $C_f/SiC$의 산화로 인한 기계적물성의 감소와 $SiC_f/SiC$ 복합재의 취성 파단모드의 개선으로 고온 산화분위기에서 고온열구조재로의 적용이 높을 것으로 기대한다.

• 한국염색가공학회지
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• 제27권1호
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• pp.11-17
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• 2015

Recently, super fiber reinforced composite materials are widely used in many industries due to high mechanical properties. In this study, 2 different types of composite materials were manufactured in order to compare their mechanical properties. Carbon and Aramid fibers were used for reinforcement materials and Bisphenol-A type epoxy resin was for matrix. Two kinds of fiber-reinforced materials were manufactured by RIM(Resin Injection Molding) method. Before manufacturing composite materials, the optimal manufacturing and curing process condition were established and the ratio of reinforcement to epoxy resin was discussed. FT-IR analysis was conducted to clarify the structure of epoxy resin. Thermal and mechanical property test were also carried out. The cross-section of composite materials was observed using a scanning electron microscope(SEM).

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1322-1325
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• 2005

The main objectives of this research work are to develop conductive glass fiber woven roving and carbon fiber unidirectional fabric composite materials and to determine their electromagnetic shielding effectiveness(EMSE). Epoxy is the matrix phase and glass, carbon fiber are the reinforcement phase of the composite material. Carbon black are incorporated as conductive fillers to provide the electromagnetic shielding properties of the composite material. The amount of carbon black in the composite material is varied by changing the carbon black composition, woven roving and unidirectional (fabric) structure. The EMSE of various fabric composites is measured in the frequency range from 300MHz to 800MHz. The variations of EMSE of woven roving and unidirectional composites with fabric structure, metal powder composite are described. Suitability of conductive fabric composites for electromagnetic shielding applications is also discussed.

• 한국세라믹학회지
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• 제48권4호
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• pp.288-292
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• 2011

In this study, we investigated the mechanical behavior of carbon fiber reinforced silicon carbide composites by indentation stress. Relatively porous and dense fiber reinforced ceramic composites were fabricated by liquid silicon infiltration (LSI) process. Densification of fiber composite was controlled by hardening temperature of preform and consecutive LSI process. Load-displacement curves were obtained during indentation of WC sphere on the carbon fiber reinforced silicon carbide composites. The indentation damages at various loads were observed, and the elastic modulus were predicted from unloading curve of load-displacement curve.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.173-178
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• 2002

Fourier transform has been one of the most common tools to study the frequency characteristics of signals. With the Fourier transform alone, it is difficult to tell whether signal's frequency contents evolve in time or not. Except for a few special cases, the frequency contents of most signals encountered in the real world change with time. Time-frequency methods are developed recently to overcome the drawbacks of Fourier transform, which can represent the information of signals in time and frequency at the same time. In this study, heat damage process of a carbon fiber reinforced plastic(CFRP) and glass fiber reinforced plastic(GFRP) under monotonic tensile loading was characterized by acoustic emission. Different kinds of specimens were used to determine the characteristics of Strength and AE signals. Time-frequency analysis methods were employed for the analysis of fracture mechanism in CFRP such as matrix cracking, debonding and fiber fracture.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.650-654
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• 1995

In this study, in order to measure energy-absorbing charactistics in collapse test of CFRP thin-walled laminates and interpretate the cause of decreasing age when collapse test is carried out under the environments of high temperatures and hygrothermals, the moisture absorbing behavior according to the variety of orientation angel is observed and collapse characteristics is compared with the influence of high temperatures and hygrothermals. Especially, we supposed to clearly understand reationship between collapse characteristics in proportion to the variety of orientation angel and moisture absorbing. The value of the maximum loading, mean loading,rate of energy absorption energy per unit volume and mass in CFRP thin-walled laminates on the high temperatures and hygrothermals is measured lower than under no moisture absorbing. The maximum collapse loading in dynamic impact test is taken measurement lower than in static collapse test regarding compared with collapse characteristics conformity with the variety of the CFRP circular laminates in high temperatures and hygrothermals. But the absorbed energy per unit mass and volume is almost same and the biggest amount of energy is shown in the CFRP circular laminates with orientation angel of 15 .deg.. Therefore, in the case of use to CFRP circular laminates with axisymmetric mode, CFRP thin-walled structal members with orientation angel of 10 .deg. , 15 . deg. are generally useful.

• 대한기계학회논문집A
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• 제33권4호
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• pp.360-365
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• 2009

In the manufacture of CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer Composite) composite structures, various independent components join by bolts and pins. Holes for bolts and pins have an effect on the failure strength of such structures, because those act as notches in structures. The failure characteristic of such structures are different from those of plain plate subject to remote load. In this paper, tensile properties of woven CFRP composite plates with laminates of $0^{\circ}$, $30^{\circ}$ and $45^{\circ}$ were obtained according to ASTM D 3039. By using obtained tensile failure strength and Tan-Cheng failure criterion, tensile failure strength of CFRP laminate with arbitrary fiber angle were evaluated. Also, the degradation of tensile properties by center hole(${\phi}10mm$) with a remote load was evaluated and the failure strengths were applied to Tan's failure criterion, similarly.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.299-305
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• 2016

본 연구는 이변량 Gaussian 분포함수를 적용하여 CFRP 적층판의 섬유물성 변화를 추정하는 방법을 제안하였다. 섬유의 손상 분포를 규명하기 위하여 수정된 이변량 Gaussian 분포함수를 적용하여 5개의 미지 변수가 고려되었다. 조합된 컴퓨터 기법을 적용하여 역문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 몇 개의 고유진동수와 모드 정보를 입력데이터로 활용하였다. 수치해석 예제는 제안된 기법이 적층배열 변화에 따른 CFRP 판의 섬유 손상 분포 및 위치를 규명할 수 있는 적합하고 실용적은 방법임을 보여준다.