• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.96-102
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• 2014

본 연구에서는 황마 단섬유 강화 폴리유산을 코어 폼으로 하고 연속 유리 섬유 강화 폴리유산을 외곽 스킨으로 하는 샌드위치 패널 구조의 황마 단섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제작하였고, 황마 섬유 무게 비에 따른 복합재의 굽힘 특성을 관찰하였다. 코어 폼의 밀도는 0.31-0.67 $g/cm^3$ 기공함량비는 0.51-0.71이었다. 최대 굽힘강도는 황마 섬유 무게비 12.5 wt.%에서 92.7 MPa, 최대 굽힘 탄성계수는 황마 섬유 무게비 30.0 wt.%에서 7.58 GPa 으로 측정되었다. 경제성 분석을 실시했으며 적용 부재의 굽힘 강도를 향상시키기 위한 비용은 황마 섬유 무게 비가 12.5 wt.%일 때 $0.010USD/m^3/MPa$로 계산되었다.

• 접착 및 계면
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• 제11권4호
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• pp.162-167
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• 2010

본 연구에서는 셀룰로스계 섬유인 황마(jute)의 화학적 특성 및 열적 특성에 미치는 전자빔조사의 영향을 원소분석, ESR분석, ATR-FTIR 분광분석, 열중량분석 그리고 열기계분석을 통하여 탐구하였다. 전자빔 조사는 전자빔터널 내에서 콘베이어 카트를 이용한 연속식 방법에 의해 2~100 kGy까지 다양한 세기의 전자빔이 황마섬유다발에 일정하게 행하였다. 전자빔 처리는 황마섬유의 화학조성을 다소 변화시켰으며, 전자빔세기가 커질수록 황마섬유에 형성된 라디칼이 증가하는 것으로 확인되었다. 그러나 전자빔 조사는 황마섬유표면의 화학관능기를 크게 변화시키지 않는 것으로 판단되었다. 또한 전자빔 조사는 황마섬유의 열안정성과 열수축/팽창 거동에 영향을 주었으며, 그 거동은 전자빔세기에 의존하였다.

• 한국건축시공학회지
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• 제11권5호
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• pp.419-425
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• 2011

콘크리트의 특성상 상대적으로 작은 인장강도로 인하여 균열에 취약한 성질을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 무근 콘크리트의 균열저감을 위하여 천연섬유 중 성능이 우수한 것으로 알려진 황마섬유에 대하여 다른 종류의 셀룰로오스 섬유와 비교 검토하여 보았다. 그 결과 황마 섬유의 경우 유동성 측면에서 다른 섬유에 비하여 양호한 결과를 나타내었고, 특히 소성수축 균열 저항성의 경우 혼입량 0.9 및 1.2 kg/$m^3$에서 플레인 대비 50 % 이상의 균열저감 성능을 발휘하였으며, 충격시험의 경우 WF 및 PULP 섬유에서 최종파괴까지 5회의 낙하횟수가 걸리는 반면 황마섬유는 혼입량에 따라 차이가 있지만 10~18회로 우수한 인성적 성질을 발휘하고 있는 것으로 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제46권3호
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• pp.204-210
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• 2011

본 연구에서는 황마/폴리프로필렌 강화 섬유 복합재료를 사출성형 방법으로 제조하였으며, 섬유와 열가소성 기지재의 친화력과 접착력을 향상시키기 위해 말레산 무수물(Maleic anhydride, MA)을 결합제로 사용하였다. 천연 섬유인 황마의 표면처리 관찰을 위해서 주사전자현미경(SEM)과 적외선분광기(FTIR)를 사용하였고, 인장 및 굽힘 특성을 확인하기 위하여 기계적 특성 시험을 수행하였으며, 수분흡수율도 측정하여 비교하였다. 인장 및 굽힘 시험 결과 황마 복합재료(JFRP)는 기지재로 사용된 폴리프로필렌(PP)보다 높은 강도와 탄성계수를 나타내었고, 황마 복합재료의 강도 및 탄성계수는 결합제의 비율을 1~3%까지 증가시킴에 따라 높은 결과를 보였다. 이는 결합제의 비율을 증가시킬수록 섬유와 기지재 사이의 계면접착력을 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• Elastomers and Composites
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• 제47권4호
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• pp.310-317
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• 2012

계면접착력 향상을 위해 실린더형 RF 플라즈마 발생기를 이용하여 Jute fiber의 표면을 아르곤가스로 처리하였고 최적 처리조건을 설정하였다. 플라즈마 강도, 가스압력, 및 처리시간을 변경한 후 이러한 인자들이 황마섬유 표면모폴로지, 섬유 인장강도, 및 폴리프로필렌과의 모델복합체에서 계면접착강도에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 처리인자에 따라 황마섬유의 표면은 거칠어졌다. 가스압력의 영향은 처리시간 및 플라즈마 강도의 영향보다 다소 낮게 나타났다. 플라즈마 강도와 시간에 따라 황마섬유의 강도는 약 25% 감소한 반면, 가스압력의 영향은 크게 나타나지 않았다. 계면전단강도 (IFSS)를 기준으로 결정된 최적 플라즈마 처리조건은 처리시간 30 s, 전력 40 W, 가스압력 30 mTorr로 나타났다.

• Composites Research
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• 제31권6호
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• pp.398-403
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• 2018

최근 플라스틱 폐기물로 인한 환경오염, 미세플라스틱의 생태계 교란 및 인체축적이 큰 문제로 떠오르고 있다. 이를 대체하기 위하여 친환경 수지 및 천연섬유 기반의 복합재료가 개발되어 왔으나 합성섬유 기반의 복합재료에 비하여 기계적 물성이 크게 떨어진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 천연섬유인 황마섬유(jute fiber)의 기계적 물성을 향상시키기 위하여 해초로부터 친환경 나노섬유를 추출 후 첨가제로 사용하였다. 핸드 레이업 공정을 이용하여 복합재료를 제조하였으며, 인장, 굽힘, 낙추충격시험을 통하여 나노섬유가 천연섬유 복합재료의 기계적 물성 향상에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제4권2호
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• pp.3-9
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• 2005

최근 모래가격이 급등하고 수급이 어려워져 비교적 가격이 저렴한 코코넛껍질 압축매트와 황마필터로 구성된 수평 천연섬유배수재가 모래 대체재료로서 각광 받고 있다. 본 연구에서는 수평 천연섬유배수재의 인장강도와 투수특성을 평가하여 수평 배수재로서의 사용성을 평가하였다. 수평 천연섬유배수재의 인장특성을 분석한 결과 코코넛껍질 매트의 매우 낮은 인장강도에도 불구하고 대부분의 인장강도가 황마필터에서 발휘되므로 Christopher와 Holtz(1985)가 제안한 일반적인 토목섬유에 대한 인장강도 기준을 훨씬 상회하는 것으로 나타났다. 또한, 매우 높은 압축하중에서 수평 천연섬유배수재의 투수성을 평가한 결과 일반적인 모래의 투수계수보다 높은 투수성을 나타내는 것으로 평가되었다. 이와 같은 결과를 종합적으로 분석하면, 수평 천연섬유배수재는 기존의 모래재료를 대체할 수 있는 배수재료로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제24권3호
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• pp.1-5
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• 2011

환경 문제가 대두 됨에 따라 세계 각국에서는 환경규제를 통해서 산업계에 친환경 제품의 개발을 독려하고 있어 생분해성 재료에 대한 산업계의 관심이 높아지고 있다. 생분해성 재료인 Polylactic acid(PLA)는 강성과 내화학성이 뛰어나지만 내열성과 내충격성이 낮아서 자동차용 재료로서 요구되는 성능을 만족시킬 수 없다. 이에 본 연구에서는 천연섬유(황마)를 강화재로 사용하여 PLA의 내열성과 내충격성을 향상 시키기 위한 실험을 수행하였다. 특히 PLA와 황마 계면 간의 결합력을 증가시키기 위해 다양한 표면처리를 수행하였고 내충격성이 향상됨을 확인하였다. 또, 어닐링 처리를 통해서 PLA의 내열성이 크게 증가함을 보였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2010년도 춘계 학술논문 발표대회 2부
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• pp.53-56
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• 2010

In this study, three kinds of cellulose fibers to crack reduction performance were evaluated and the results are as follows. Plastic shrinkage cracking is evaluated by the relative crack area, at all levels between $0.9kg/m^3$ and $1.2kg/m^3$, except for UF0.9% of upto50% showed are duction compared with Plain. In according to recommended amount of fiber in each area of the crack HF0.9>CEL1.2>UF0.6 effect of the order was more effective. While the impact strength of UF and CEL fibers until the final destruction are about five times the number of falls, HF fiber count drop was 10-18 time.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권12호
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• pp.28-37
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• 2019

Due to their flexible tailoring qualities, composites have become fascinating materials for structural engineers. While the research area of fiber-reinforced composite materials was previously limited to synthetic materials, natural fibers have recently become the primary research focus as the best alternative to artificial fibers. The natural fibers are eco-friendly and relatively cheaper than synthetic fibers. The main concern of current research into natural fiber-reinforced composites is the prediction and enhancement of the effective material properties. In the present work, finite element analysis is used with a numerical homogenization approach to determine the effective material properties of jute fiber-reinforced epoxy composites with various volume fractions of fiber. The finite element analysis results for the jute fiber-reinforced epoxy composite are then compared with several well-known analytical models.