• Composites Research
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• 제25권3호
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• pp.76-81
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• 2012

대기압 플라즈마 처리를 통해 탄소나노튜브(CNT) 표면은 개질 되며 개질된 입자의 표면과 탄소섬유 강화 CNT 페놀 복합재료간에 계면접착력에 변화를 확인하였다. CNT 표면에 플라즈마 처리에 따라 표면 변화가 발생되고 표면 개질의 결과를 확인하기 위해 FT-IR을 사용하였다. 또한, 정적 접촉각 실험법을 통해 플라즈마 처리에 따른 CNT의 젖음성을 비교 평가하였다. 순수 CNT 입자의 접촉각은 $118^{\circ}$ 였으나, 플라즈마 처리를 할 경우 $60^{\circ}$도로 표면 개질을 통해 젖음성이 향상됨을 확인하였다. 탄소섬유와 CNT-페놀복합재료 간 계면접착력은 플라즈마 처리에 따라 겉보기 강성도가 증가되는 결과를 확인하였으며, 음향방출 실험법과 전기저항 측정법을 병행한 이중기지평가법을 통해 계면전단강도 (IFSS)를 계산하여 계면접착력 향상을 확인하였다.

• 한국재료학회지
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• 제4권3호
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• pp.339-348
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• 1994

탄소/페놀릭 복합재의 삭마 미세구조와 특성에 대하여 설명하였다. 삭마현상은 추진제와 산화제 사이의 반응에 의한 수증기와 탄산가스의 몰분율에 의해 좌우된다. 그러나, 이 연구논문은 삭마현상이 탄소섬유의 직조형태, 직조밀도, tow크기에 의해서도 변화될 수 있음을 주사전자현미경, 밀도, 열전도도. 삭마표면등을 통해 설명했다. 3가지의 직조형태중, 3K8HS 직조구조가 3K twill구조나 12K8HS구조보다 우수한 내삭마성을 보임을 설명했다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권1호
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• pp.16-21
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• 2016

실리콘의 부피팽창과 낮은 전기전도도를 개선하기 위하여 Silicon/Carbon/CNT 복합체를 제조하였다. Silicon/Carbon/CNT 합성물은 SBA-15를 합성한 후, 마그네슘 열 환원 반응으로 Silicon/MgO를 제조하여 Phenolic resin과 CNT를 첨가하여 탄화하는 과정을 통해 합성하였다. 제조된 Silicon/Carbon/CNT 합성물은 XRD, SEM, BET, EDS를 통해 특성을 분석하였다. 본 연구에서는 충방전, 사이클, 순환전압전류, 임피던스 테스트를 통해 CNT 첨가량에 따른 전기화학적 효과를 조사하였다. $LiPF_6$ (EC:DMC:EMC=1 :1 :1 vol%) 전해액에서 Silicon/Carbon/CNT 음극활물질을 사용하여 제조한 코인셀은 CNT 함량이 7 wt% 일 때 1,718 mAh/g으로 높은 용량을 나타내었다. 코인셀의 사이클 성능은 CNT 첨가량이 증가할수록 개선되었다. 11 wt%의 CNT를 첨가한 Silicon/Carbon/CNT 음극은 두 번째 사이클 이후 83%의 높은 용량 보존율을 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.31-35
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• 2006

Degradation characteristics of filament-winded composites due to accelerated environmental aging have been evaluated under high temperature, water immersion and thermal impact conditions. Two kinds of laminated composites coated by an urethane resin have been used: carbon-fiber reinforced epoxy(T700/Epon-826, CFRP) and glass-fiber reinforced phenolic (E-glass/phenolic, GFRP). For tensile strength of $0^{\circ}$ composites, CFRP did high reduction by 25% under the influence of high temperature and water while CFRP showed little degradation. However for water-immersed $90^{\circ}$ composites both CFRP and GFRP showed high reduction in tensile strength. Bending strength and modulus of $90^{\circ}$ composites were largely reduced in water-immersion as well as high temperature environment. Urethane coating on the composite surface improved the bending properties by 20%, however hardly showed such improvement for water-immersed $90^{\circ}$ composites.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권6호
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• pp.414-421
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• 2019

본 논문에서는 재진입 환경에 노출된 탄소/페놀릭 복합재 구조물에 대한 열기계적 연계 해석을 수행하였다. 열기계적 연계를 위한 해석 인터페이스를 상용 소프트웨어를 이용하여 구축하였다. 열분해 및 삭마에 따른 물리적 거동 변화를 모사하기 위해 온도장과 변위장의 주요 지배방정식을 고려하였다. 구축한 해석 인터페이스를 이용하여 탄소/페놀릭 복합재 구조물에 대한 열기계적 연계해석을 수행하였으며 이를 아크 가열 풍동을 이용한 삭마 실험 결과와 비교하였다. 또한 탄소/페놀릭 복합재를 적용한 재진입 캡슐에 대한 열기계적 연계 해석을 수행하였다. 이를 통해 탄소/페놀릭 복합재의 삭마 특성 및 열 보호 효과와 구축한 해석 인터페이스의 활용성을 확인하였다.

• Carbon letters
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• 제6권4호
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• pp.234-242
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• 2005

Bending and tensile properties of 2D cross-ply C/C composites with processing heat treatment temperature (HTT) are evaluated. C/C composites used are made from two types of PAN based T700 and M40 carbon fibers with phenolic resin as carbon matrix precursor. Both the types of composites are heat treated at different temperatures (ranging from 750 to $2800^{\circ}C$) and characterized for bending and tensile properties. It is observed that, real density and open porosity increases with HTT, however, bulk density does show remarkable change. The real density and open porosity are higher in case T-700 carbon fiber composites at $2800^{\circ}C$, even though the density of M40 carbon fiber is higher. Bending strength is considerably greater than tensile strength through out the processing HTT due to the different mode of fracture. The bending and tensile strength decreases in both composites on $1000^{\circ}C$ which attributed to decrease in bulk density, thereafter with increase in HTT, bending and tensile strength increases. The maximum strength is in T700 fiber based composites at HTT $1500^{\circ}C$ and in M40 fiber based composites at HTT $2500^{\circ}C$. After attending the maximum value of strength in both types of composite at deflection HTT, after that strength decreases continuously. Decrease in strength is due to the degradation of fiber properties and in-situ fiber damages in the composite. The maximum carbon fiber strength realization in C/C composites is possible at a temperature that is same of fiber HTT. It has been found first time that the bending strength more or less 1.55 times higher in T700 fiber composites and in M40 fiber composites bending strength is 1.2 times higher than that of tensile strength of C/C composites.

• 한국세라믹학회지
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• 제52권4호
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• pp.284-289
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• 2015

This study examined carbon layer coating on silicon carbide (SiC) fibers by utilizing solid-state and wet chemistry routes to confer toughness to the fiber-reinforced ceramic matrix composites, as an alternative to the conventional pyrolytic carbon (PyC) interphase layer. Electrophoretic deposition (EPD) of carbon black nanoparticles using both AC and DC current sources, and the vacuum infiltration of phenolic resin followed by pyrolysis were tested. Because of the use of a liquid phase, the vacuum infiltration resulted in more uniform and denser carbon coating than the EPD routes with solid carbon black particles. Thereafter, vacuum infiltration with controlled variation in phenolic resin concentration, as well as the iterations of infiltration steps, was improvised to produce a homogeneous carbon coating having a thickness of several hundred nanometers on the SiC fiber. Conclusively, it was demonstrated that the carbon coating on the SiC fiber could be achieved using a simpler method than the conventional chemical vapor deposition technique.

• 한국재료학회지
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• 제3권5호
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• pp.514-520
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• 1993

다구찌의 실험계획기법을 이용하여 탄소섬유/페놀수지의 결화싸이클을 연구하였다. 본 연구에서는 1인자 2수준과 7인자 3수준으로 구성된 $L_{18}(2^1 \times 3_7)$ 직교배열표를 사용하였고, 특성치로 굴곡강도와 기공률을 선정하여 실험하였다. 실험계획법의 압축성형 인자로는 8개의 성형인자(승온속도, 가압온도, 성형압력, 경화온도, 경화온도에서의 유지시간, 냉각속도 및 탈기포)가 고려되었으며, 이들 성형인자가 탄소섬유/페놀수지 복합재료의 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 분산분석법으로 실험결과를 분석한 결과, 탄소섬유/패놀수지 복합재료의 굴곡강도에 가장 큰 영향을 미치는 성형인자는 성형압력이고, 기공률에 가장 큰 영향을 미치는 성형인자는 경화온도임이 밝혀졌다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.81-85
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• 2006

적층 복합재료를 구조재로 이용할 경우 발생하는 구조적 파단과 두꺼운 원환체 형상의 복합재를 성형할 경우 발생하는 층간파단(interlaminar failures)은 주로 층간 인장응력에 기인하기 때문에 적층 복합재료의 층간인장 물성은 구조해석 시 요구되는 물성이다. 그러나 복합재료의 층간 인장물성은 세계적으로 통일된 시험방법 및 시험규격이 없고 신뢰할 수 있는 물성자료가 없어 자체적인 평가를 수행하여야 한다. 본 논문에서는 국내에서 내열/구조재로 생산되고 있는 카본/페놀 복합재료의 층간 인장물성 비교/평가에 앞서 층간 인장물성의 측정에 대한 시험적 연구를 수행하였다. 시험방법 연구에서는 알루미늄 시편을 이용하여 재료의 탄성한계 내에서 몇 가지 시험을 수행하여 시험방법을 비교 평가하였으며 그 결과로 선정한 시험방법을 복합재료에 적용하였다. 시험의 결과, 복합재 시편의 모든 면에서 같은 경향의 변형률을 얻음에 따라 저 하중에서 파단이 발생하는 복합재료의 층간 인장물성 최적 시험기법을 확보하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권3호
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• pp.48-52
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• 2006

적층 복합재료를 구조재로 이용할 경우 발생하는 구조적 파단과 두꺼운 원환체 형상의 복합재를 성형 할 경우 발생하는 층간파단(interlaminar failures)은 주로 층간 인장응력에 기인하기 때문에 적층 복합재료의 층간인장 물성은 구조해석 시 요구되는 물성이다. 그러나 복합재료의 층간 인장물성은 국제적으로 통일된 시험방법 및 시험규격이 없고 신뢰할 수 있는 물성자료가 없어 자체적인 평가를 수행하여야 한다. 본 논문에서는 국내에서 내열/구조재로 생산되고 있는 카본/페놀 복합재료의 층간 인장물성 비교/평가에 앞서 층간 인장물성의 측정에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 시험방법 연구에서는 알루미늄 시편을 이용하여 재료의 탄성한계 내에서 몇 가지 실험을 수행하여 시험방법을 비교 평가하였으며 그 결과로 선정한 시험방법을 복합재료에 적용하였다. 실험의 결과, 복합재 시편의 모든 면에서 같은 경향의 변형률을 얻음에 따라 저 하중에서 파단이 발생하는 복합재료의 층간 인장물성 최적 시험 기법을 확보하였다.