• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제35권5호
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• pp.24-37
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• 2007

The Korean Ministry of Environment started controlling indoor air quality (IAQ) in 2004 through the introduction of a law regulating the use of pollutant emitting building materials. The use of materials with formaldehyde emission levels above $1.25 mg/m^2{\cdot}h$ (JIS A 1901, small chamber method) has been prohibited. This level is equivalent to the $E_2$ grade ($>5.0mg/{\ell}$) of the desiccator method (JIS A 1460). However, the $20{\ell}$ small chamber method requires a 7-day test time to obtain the formaldehyde and volatile organic compound (VOC) emission results from solid building interior materials. As a approach to significantly reduce the test time, the field and laboratory emission cell (FLEC) has been proposed in Europe with a total test time less than one hour. This paper assesses the reproducibility of testing formaldehyde and TVOC emissions from wood-based composites such as medium density fiberboard (MDF), laminate flooring, and engineered flooring using three methods: desiccator, perforator and FLEC. According to the desiccator and perforator standards, the formaldehyde emission level of each flooring was ${\le}E_1$ grade. The formaldehyde emission of MDF was $3.48 mg/{\ell}$ by the desiccator method and 8.57 g/100 g by the perforator method. To determine the formaldehyde emission, the peak areas of each wood-based composite were calculated from aldehyde chromatograms obtained using the FLEC method. Formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde and benzaldehyde were detected as aldehyde compounds. The experimental results indicated that MDF emitted chloroform, benzene, trichloroethylene, toluene, ethylbenzene, m,p-xy-lene, styrene, and o-xylene. MDF emitted significantly greater amounts of VOCs than the floorings did.

• Composites Research
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• 제17권4호
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• pp.53-60
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• 2004

본 연구에서는 1차원 파동방정식을 적용한 낙추충격시험 시스템을 제작하여 CFRP 적층판의 충격흡수특성 및 충격 강도평가를 하였으며 그 결과가 유효함을 보였다. 충격흡수에너지에 대해서는 충격에너지가 대략 6.8J이상에서는 동일한 T300 섬유와 적층배향으로 구성된 직교이방성 시험편이 의사등방성(quasi-isotropic)보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 또한 동일한 T300 섬유와 적층수로 구성된 시험편이 T700섬유로 된 시험편보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 의사등방성 시험편의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 초음파 C-스캐너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 평가하였다. 또한 저속충격손상으로 인한 파면을 파괴메카니즘을 규명하기 위해 주사전자현미경으로 관찰하였다.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.9-17
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• 2003

낙추충격 시험시스템을 제작하여 CFRP적층판의 충격흡수특성 및 충격강도가 평가가 가능하였다. 충격에너지 대략 7J이상에서는 동일한 T300 섬유와 적층배향으로 구성된 직교이방성 시험편이 의사등방성(quasi-isotropic)보다 높게 나타났으나 T700 섬유의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다. 또한 동일한 T300섬유와 적층수로 구성된 시험편이 T700 섬유로 된 시험편보다 높게 나타났으나 T700섬유인 의사등방성 시험편의 경우에는 크게 차이가 나타나지 않았다 초음파 C-스캐너를 이용하여 내부손상영역을 관찰하여 시험편의 손상면적과 흡수에너지의 상관관계를 고찰하였으며, 충격손상유무에 따라 박리면적과 주파수응답계수를 평가하였다 주파수응답계수와 박리면적사이에는 상관관계가 있음을 알 수 있었으며 충격손상으로 인한. 손상의 유무 및 정도를 주파수응답계수로 평가가 가능하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권3호
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• pp.318-327
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• 2006

Due to the diversified use of recent Piezoelectric Zirconate Titanate Composite Actuate. (PZTCA), various PZTCAs with the different ply orientation of the fiber layer have been applied. For this reason, the applicable bending moment equation is necessary even though the fiber layer ply orientation and the laminate configuration are changed. The aim of this research is to evaluate the relationship between the total effective moment $(M^E)$ and Bernoulli-Euler bending moment (M) when the ply orientations of UD CFRP are changed. In conclusions, firstly, as the performance test results by the CFRP ply orientation, the performance of [0] and [90] were stable. However, while the performance of [+45] was suddenly decreased after 5 hours. Secondly, the change of $(M^E)$ by the CFRP ply orientation was evaluated. As the CFRP ply orientation was increased from [0] to [+60], the $(M^E)$ were gradually decreased. However, they became a little bit increased from [+60] to [90]. Finally, after the change of M by the CFRP ply orientation was evaluated, it was found that $M^E=2.2M$ was valid for just [0] and that there was a relationship between $M^E$ and M according to the ply orientation.

• 대한조선학회논문집
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• 제57권4호
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• pp.241-253
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• 2020

The Small-Unit Riverine Craft (SURC) is a small high-speed vessel used by navies and marine corps in relatively shallow waterway environments, such as riverine areas or littoral coasts. In the past, SURCs have primarily been rigid-hulled inflatable boats constructed using composite materials such as glass fiber reinforced plastics. More recently, single-hull SURCs have been manufactured using aluminum for weight reduction. In this study, a Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) material was applied instead to examine its feasibility in the basic design of an SURC with a hull length of 10 m. The CFRP structural design was obtained using the properties of a marine CFRP laminate, determined in a previous study. Next, the designed CFRP SURC was modeled to confirm its functionality, then compared with existing aluminum SURCs, indicating that the CFRP SURC was 41.49 % lighter, reduced fuel consumption by 30 %, and could sail 50 NM further for every hour of engine operation. A method for reducing the high cost of carbon fiber was also proposed based on the adjustment of the carbon fiber content to provide the optimum strength where required. The data developed in this study can be used as a basis for further design of CFRP craft.

• Composites Research
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• 제26권2호
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• pp.85-90
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• 2013

본 논문에서는 탄소섬유강화플라스틱 면재와 알루미늄 샌드위치 심재를 가지는 복합재 샌드위치의 제조와 3절점 굽힘 실험에 대해 연구하였다. 시편은 3가지 하니컴 종류(3.18 mm, 4.76 mm, 6.35 mm의 셀 크기)와 3가지 곡률 반지름(평판, r = 1.6 m, r = 1.3 m)을 가지도록 제작하였다. 샌드위치 곡률의 기준은 W-방향을 기준으로 제작 하였다. CFRP $2{\times}2$ 트윌의 인장에서 기계적 물성치(탄성계수, 강도, 푸아송 비)를 측정하여 그 값들을 다른 CFRP 섬유 적층판의 값과 비교하였다. 실험결과 평판 샌드위치 패널의 3절점 굽힘 실험에서 심재의 전단강도는 공개된 데이터에 비해 11-30% 낮게 나왔다. 제한된 시편 크기에서 1.3미터 곡률을 가지는 패널은 평판 패널에 비해 심재의 극한 전단강도가 0.8-3.8% 감소한 것으로 나타났다.

• Composites Research
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• 제16권1호
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• pp.26-33
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• 2003

열-음향방출(thermo-acoustic emission)기법을 이용함으로써, 직교형 복합재료적층판의 저온냉각 시에 형성되는 미세손상을 검출하고 평가하여 그 유효성을 검토하였다. 액체질소에 의한 저온냉각($-191^{\circ}C$)으로 생성된 미세손상은 가열-냉각 열부하사이클 시에 발생하는 음향방출(AE)거동의 해석을 통해 평가되었다. 저온냉각에 따른 섬유파단과 모재파손은 초음파 C스캔, 광학현미경, 주사형 전자현미경을 통해 관찰되었으며, 이들 미세파손 모드는 AE신호의 퓨리에 변환(FFT)처리해석, 단시간 퓨리에 변환(STFT)처리해석으로 분류되는 3종류의 서로 다른 특징을 갖는 AE신호로 검출될 수 있었다. 이들 AE신호특성을 시간 단계별로 검출하여 저온냉각시에 형성되는 복합재료 미세파괴의 과정을 실시간으로 평가할 수 있었으며, 또한 열부하 사이클시의 AE신호해석을 통해서 저온 냉각으로 생성된 미세파손의 정도를 추정할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제22권3호
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• pp.82-88
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• 2009

본 연구에서는 노치 홀과 기계적 체결 홀이 탄소섬유강화 복합재의 강도특성에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 강도는 상온건조, 저온건조($-55^{\circ}C$)와 고온다습 조건($108.3^{\circ}C$)에서 측정하였으며, 실험결과를 바탕으로 다음과 같은 결론을 얻었다. 기계적 체결 홀에서 인장강도의 증가는 볼트에 의해서 가해진 구속으로 홀 주위의 손상을 억제함으로써, 강도를 증가시킨 것으로 분석된다. 저온($-55^{\circ}C$)에서 인장강도의 증가는 섬유와 모재의 열팽창계수 거동의 특성에 따른 취성 증가의 요인이며, 고온다습 조건($108.3^{\circ}C$)에서 압축강도 감소는 침투만 수분에 의해 섬유와 모재의 층간 결합부의 물성이 저하한 것으로 사료된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권3A호
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• pp.447-455
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• 2006

순수변위 비선형 4절점 쉘요소의 정식화를 제안하여 철근 콘크리트, 강재및 복합재료등 범용 목적의 구조물의 해석에 적합하도록 하였다. 기하강성의 정식은 2차 운동역학적 관계를 이용하여 쉘이 중립면에서 정의되었고 이러한 기하강성은 면내응력, 휨 모멘트와 수직 전단력의 형태로 구성되어 두꺼운 판 및 쉘의 해석에 효과적이다. 가정된 자연 변형률 방법을 사용하여 전단잠김 문제를 제거한 복합 쉘 요소는 얇은 판및 쉘의 경우에도 정확한 해를 구할 수 있다. 콘크리트 경우 소성이론 및 탄소성 파괴역학에 근거한 비탄성 해석이 가능하며 강재경우 폰미스의 항복이론과 이바노브의 항복이론을 이용한 소성해석이 가능하다. 복합 재료의 수직전단 강성 행렬은 평형방정식으로부터 유도하여 구성하였다. 본 연구에서 제안한 쉘 요소는 해석 예제들이 참고문헌과 잘 일치하여 정확성이 입증되었으며 범용목적의 박판구조 해석에 적합한 것으로 사료 되었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제7권2호
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• pp.181-202
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• 1999

Dynamic response of axisymmetric arbitrary laminated composite cylindrical shell of finite length, using three-dimensional elasticity equations are studied. The shell is simply supported at both ends. The highly coupled partial differential equations are reduced to ordinary differential equations (ODE) with variable coefficients by means of trigonometric function expansion in axial direction. For cylindrical shell under dynamic load, the resulting differential equations are solved by Galerkin finite element method, In this solution, the continuity conditions between any two layer is satisfied. It is found that the difference between elasticity solution (ES) and higher order shear deformation theory (HSD) become higher for a symmetric laminations than their unsymmetric counterpart. That is due to the effect of bending-streching coupling. It is also found that due to the discontinuity of inplane stresses at the interface of the laminate, the slope of transverse normal and shear stresses aren't continuous across the interface. For free vibration analysis, through dividing each layer into thin laminas, the variable coefficients in ODE become constants and the resulting equations can be solved exactly. It is shown that the natural frequency of symmetric angle-ply are generally higher than their antisymmetric counterpart. Also the results are in good agreement with similar results found in literatures.