• 한국기계가공학회지
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• 제20권3호
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• pp.53-59
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• 2021

In vibration-free vehicles such as limousine buses, the vibration is minimized by installing an air spring instead of the leaf spring used in the existing freight cars to prevent the damage to the loaded cargo from shocks generated during movement. In the existing vehicles, steel structures support the air spring system. This study was aimed at replacing the steel structures used in the Z-spring by carbon fiber and glass fiber reinforced plastics. In addition, the mechanical properties (elastic modulus, tensile strength, and shear strength) of carbon fiber and glass fiber prepreg were derived using specimens molded with the corresponding prepreg. The final goal was to develop a material lighter than the conventional steel material but with enhanced mechanical properties. Although the CF prepreg exhibited excellent mechanical properties, the production cost was extremely high. To overcome this limitation, hybrid composites with GF prepreg were examined, which are expected to be promising future materials.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.979-987
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• 1995

탄소섬유와 epoxy 수지의 prepreg로 성형된 Cross형 적층판 복합재료에서 unfit ply의 두께가 복합재료의 기계적 성질에 미치는 영향과, unidirectional prepreg 및 fabric prepreg로된 적층판의 기계적 성질의 차이를 비교 검토하였다. 그 결과 unit ply의 두께가 두꺼울수록 면내전단강도는 작아졌으며, 면내전단강도가 작아 질수록 층간박리 현상이 현저하게 나타났다. 또 적당한 층간박리의 발생은 파괴인성치와 층격치를 증가시키지만 심한 층간박리는 오히려 그 값들을 감소시켰다. 그리고 unidirectional prepreg로 성형된 적층판이 fabric prepreg로 성형된 적층판보다 인장강도, 파괴인성치, 파괴일 및 충격치 등의 기계적 성질이 우수했다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권2호
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• pp.48-56
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• 1997

This work has been investigated in order to study the influence of the moisture absorption on the mechanical pf the glass fiber/epoxy resein composites and the carbon fiber/epoxy resein composites. The types of glass fiber used in the glass fiber/epoxy resein composites were randomly oriented fiber and plain fabric fiber. And carbon fiber.epoxy resein composites was laminated with fabric prepreg which was formed with carbon fiber and epoxy resein. Both composites were immersed up to 100 days in distilled water at $80^{\circ}C$, and then dried up to 3 days in an oven at 80$80^{\circ}C$. Both composites were measured for the weight gain of water(wt.%) and tensile strength through immersion and dry time. Consequently, it was found that the tensile strength of thw glass fiber/epoxy resein composites and the carbon fiber/epoxy resein composites were reduced proportionally to the moisture absortion rate. Also, the tensile strength of glass fiber composites was decreased more than that of the carbon fiber composites. Additionally, it was found that the tensile strength of all composites which decreased by moisture absorption were partly recovered by drying in an oven at 80$80^{\circ}C$.

• 한국염색가공학회지
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• 제32권4호
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• pp.245-254
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• 2020

The sheet molding compound composite has been applied divers section. This paper reports processing of carbon fiber reinforced thermosetting composite with diverse resins and which was composed of chopped carbon fiber (30 ~ 60 wt%). Normally the paste that the viscosity is over 15,000 cps has been used in traditional Sheet molding compound (SMC) machine. In this research, SMC machine was designed to make Carbon-sheet molding compound (C-SMC) prepreg which was composed with low viscosity resin (1,800 ~ 2,500 cps increase up to 10,000 cps after aging). In order to confirm the optimal processing condition. Mechanical strength tests including tensile test, shear test, impact test, flexural strength test were conducted on C-SMC composites. Plus we identified the correlation between the mechanical properties and prepreg processing condition (carbon ratio and applied resin).

• Composites Research
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• 제33권1호
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• pp.13-18
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• 2020

기존 소방구조용 작업차에서 문제가 되고 있는 협소도로 진입의 어려움 및 구조를 위한 신속한 작업 전개 한계성을 극복하기 위한 목적으로 소형 구조작업차 연구가 진행되고 있으며 이에 따른 경량화 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 소방 구조 작업차 5번 붐은 288 mm(W) × 299 mm(D) × 3,691 mm(L)이며 이에 걸리는 최대 하중은 876 kg이고, Steel Boom의 Thickness는 3 mm이다. Steel (STRENX960)을 CFRP 복합재로 변경하여 제작하기 위해 Carbon Fiber NCF (±45°, 2축)를 직조하고 이를 NCF Prepreg로 제작하였고 경량화와 강성, 강도를 극대화할 수 있는 최적설계 패턴을 제시하였다. 이 과정은 구조해석을 바탕으로 설계하였고, NCF Prepreg의 (±45°)가 비틀림에 미치는 영향을 확인했으며 적층패턴(b)로 최적설계 하였다. 기존 Steel Boom과 UD방향으로 적층한 CFRP Boom과 동등하거나 이상의 수준에 대한 적층패턴을 최적화하였고, 최종적으로 Steel 대비 약 49.6% 무게에 대한 경량화 효과를 확인하였다.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.249-253
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• 2015

본 연구는 탄소섬유 펼침 기술을 이용한 적층 복합재료의 특성을 평가하였다. 섬유 펼침 기술이 적용되어 기존 12 K 탄소섬유 토우의 폭이 7 mm에서 20 mm로 늘어나면서 두께가 더 얇아졌다. 폴리프로필렌 필름을 spread tow에 함침시켜 프리프레그를 만들고 이를 적층 후 열압축 성형을 통해 시편을 제조하였으며 이들의 기공함유량 및 인장, 굴곡 시험을 통해 물리적, 기계적 물성을 평가하였다. 그 결과, 탄소섬유 펼침 기술이 적용된 적층 복합재료의 기공함유량이 기존의 섬유 토우를 사용한 것보다 작게 나타났고, 섬유함유량이 낮았음에도 불구하고 기계적 물성이 향상됨을 알 수 있었다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.778-783
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• 1999

전자파 반사재료로 사용되는 탄소섬유/에폭시 복합재료의 탄소섬유 배향이 마찰특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 마찰 시, 상대 마찰 면과 탄소 섬유/에폭시 복합재료의 적층 방향이 수직인 경우가 수평인 경우에 비해 우수한 마찰특성을 나타내었다. 이는 마찰 면과 복합재료의 적층 방향이 수평인 경우, 에폭시와 탄소섬유의 delamination이 상대적으로 많이 일어나기 때문이다. 탄소섬유 배향에 따른 마찰특성은 마찰 면과 복합재료의 적층 방향이 수직인 경우, 탄소 섬유가 단일 방향으로 배향된 $0/0^{\circ}$의 복합재료가 다방향 배향인 $0/45/90/-45^{\circ}$ 및 $0/90^{\circ}$ 복합재료에 비해 상대적으로 뛰어난 마찰특성을 나타내었다. 이는 탄소섬유의 배향 방향에 따라 마찰 면에 접촉하는 탄소섬유의 접촉면적이 변화되고 그 결과, 마찰에 의한 탄소섬유와 에폭시의 debonding 정도가 변화되기 때문이다. 이와는 달리 마찰 면과 적층 방향이 수평인 경우탄소섬유에 가해지는 응력의 종류에 따라 다른 마찰특성을 나타내며 인장응력이 작용하는 $0/90^{\circ}$로 탄소섬유가 배향된 복합재료가 가장 우수한 마찰특성을 갖는다. 마찰면과 탄소섬유 배향에 따라 마찰속도는 마찰계수에 영향을 미치지 못하는 반면 마멸지수와는 비례관계가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1089-1090
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• 2011

• International Journal of Ocean System Engineering
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• 제3권3호
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• pp.142-146
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• 2013

In this study, the effect of Carbon/PEEK composites on the tribological properties has been investigated. Also, its validity has been tested in the capacity of alternative materials of the Ti-based materials used for artificial hip joint. Moreover, this work evaluated the mechanical properties according to the fiber ply orientation, along with the fractured surfaces of the carbon/PEEK composites. The composites with a unidirectional orientation had higher tribological properties than those with a multidirectional orientation. This was caused by the debonding between the carbon fiber and the PEEK, which was proportional to the contact area between the sliding surface and the carbon fiber. The friction test results showed that there were no significant differences in relation to the fiber ply orientation. However, the friction properties of the carbon/PEEK composites were higher than those of the carbon/epoxy composites. In addition, the results showed that a composite that slid in a direction normal to the prepreg lay-up direction had a smaller friction coefficient than one that slid in a direction parallel to the prepreg lay-up direction.

• 한국해양공학회지
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• 제16권4호
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• pp.48-53
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• 2002

Fiber-reinforced composites are extensively used in electronic, ship and aerospace applications due to their high strength and high toughess. In these applications, they are often subjected to localized heat damage due to various sources. In order to ensure their reliability, it is important to predict their residual properties using nondestructive evaluation thchniques. Fabric fiber composite specimens were manufactured with six layers of the glass-fiber prepreg and the carbon-fiber prepreg, respectively. The specimens were subjected to a localized heat damage using a heated copper tip with a diameter of 10mm at 35$0^{\circ}C$(CFRP) and 30$0^{\circ}C$(GFRP), respectively. The specimens were then subjected to tension tests while acoustic emission (AE) activities of specimens were collected. The AE activity of all specimens showed three types of distinct frequency regions. Those are matrix cracking, failure of the fiber/matrix interface and fiber breakage.