• 한국재난정보학회 논문집
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• 제8권4호
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• pp.391-400
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• 2012

최근 건설 산업에서 FRP는 재료적 장점들 때문에 구조물의 보강 재료로서 많이 사용되어지고 있다. FRP 외부부착보강은 중량에 비하여 높은 강도 및 강성, 우수한 내구성과 시공성 등 여러 가지 장점을 가지는 공법이다. 그러나 외부부착보강은 구조물이 투수성이 낮은 보강재로 밀폐되고 수분이 외부로 배출되지 못함으로 인하여, 장기적인 구조물의 손상을 발생시키는 문제점이 있다. 본 연구에서는 인발성형으로 제작되었으며, 기존의 FRP와 재료역학적 성질은 동등하면서 투수성을 지녀 구조물의 내구성, 부착성능에 유리한 유리섬유패널(GP)에 대해서 정적실험을 통해 실험체의 반복하중 하에서의 하중-처짐 선도, 파괴형태, 하중-변형율 관계 등을 조사하였다. 실험결과 2,000,000회 피로실험 후에도 파괴에 도달하지 않았으며, 보의 처짐이나 콘크리트 압축변형률이 기준 콘크리트 시험체보다 현저히 낮은 것으로 측정되어 장기 부착력 및 장기 내구성능이 우수함을 알수 있었다.

• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.199-205
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• 2019

복합재는 원하는 방향으로 섬유를 배열하여 일체형으로 제조할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 복합재는 제작과정에서 층(ply)과 층 사이에 있는 미세 공기, 소재 내부의 수분 또는 경화 중의 부적절한 온도와 압력 등으로 인하여 미세기공이 형성될 수 있으며, 이는 복합재 부품의 기계적 강도저하의 주요 원인으로 평가되고 있다. 본 논문에서는 오토클레이브 진공백 성형법을 이용하여 복합재 두께 별로 공정 조건(경화압력, 압밀시간, 압밀압력, 진공압력)을 변화시켜가며 복합재 패널을 제작하여 미세기공률을 분석하였다. 미세기공률은 이미지 분석법, 용해법, 연소법을 이용하여 평가하였으며, 초음파 감쇠계수와의 연관성을 분석하였다. 실험결과, 미세기공률 분석의 정확도는 용해법이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 경화압력이 낮아질수록 미세기공률이 증가하고 높은 초음파 감쇠계수 값을 가짐을 확인하였다. 또한, 동일한 경화압력이라도 적층두께가 증가할수록 초음파 감쇠계수가 증가하고 기공률이 증가됨을 확인하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제26권2호
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• pp.185-192
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• 2017

In this paper, we reviewed major design parameters for a solid type of deployable antenna and its structural design. We performed modal analysis for a single reflector panel made of aluminum and CFRP (carbon fiber reinforced plastic) to confirm the appropriateness of selected materials. We then predicted the elastic modulus of CFRP using the principles of unidirectional composite elasticity stiffness predictions such as the ROM (Rule of Mixture) and HSR (Hart Smith 10% Rule). To optimize the shape of the antenna reflector, a structural stiffness analysis was performed using derived numerical optimization factors. Six structural stiffness analyses were performed using the constructed experimental design method. The resulting optimal shape conditions are proposed to meet the structural stiffness requirements while minimizing weight.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2009년도 추계 학술논문 발표대회
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• pp.137-140
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• 2009

Nowadays, the high performance composite materials are famous for the new construction materials as the construction buildings are bigger and higher. Out of them of all, the fiber reinforced concrete and mortar have been studied to develop and strengthen the performances of concrete, such as tensile strength, durability and the resistibility of crack. Also, it is considered that precast concrete is important alternatives of dry process for saving time, upgrading the material's quality and the productivity. Thus, PC panel is being produced for the use of dry wall as well as exterior finishing materials and it requires lots of tests and studies to be conducted to meet the various functional conditions. According to this study, it is considered that PVA fiber might be more effective than nylon fiber for developing the exterior PC panels.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제5권6호
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• pp.803-815
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• 1997

It is well understood that concentrated forces applied in the plane of a beam or panel (such as a wall or slab) lead to splitting forces developing within a disturbed region forming beyond the bearing zone. In a linearly elastic material the length of the disturbed region is approximately equal to the depth of the member. In concrete structures, however, the length of the disturbed region is a function of the orthotropic properties of the concrete-steel composite. In the detailing of steel reinforcement within the disturbed regions two limit states must be satisfied; strength and serviceability (in this case the serviceability requirement being acceptable crack widths). If the design requires large redistribution of stresses, the member may perform poorly at service and/or overload. In this paper the results of a plane stress finite element investigation of concentrated loads on reinforced concrete panels are presented. Two cases are examined (i) panels loaded concentrically, and (ii) panels loaded eccentrically. The numerical investigation suggests that the bursting force distribution is substantially different from that calculated using elastic design methods currently used in some codes of practice. The optimum solution for a uniformly reinforced bursting region was found to be with the reinforcement distributed from approximately 0.2 times the effective depth of the member ($0.2D_e$) to between $1.2D_e$ and $1.6D_e$. Strut and tie models based on the finite element analyses are proposed herein.

• Advances in nano research
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• 제10권5호
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• pp.423-435
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• 2021

This paper examines the thermal post-buckling behaviors of graphene-reinforced metal matrix composite (GRMMC) laminated cylindrical panels which possess in-plane negative Poisson's ratio (NPR) and rest on an elastic foundation. A panel consists of GRMMC layers of piece-wise varying graphene volume fractions to obtain functionally graded (FG) patterns. Based on the MD simulation results, the GRMMCs exhibit in-plane NPR as well as temperature-dependent material properties. The governing equations for the thermal post-buckling of panels are based on the Reddy's third order shear deformation shell theory. The von Karman nonlinear strain-displacement relationship and the elastic foundation are also included. The nonlinear partial differential equations for GRMMC laminated cylindrical panels are solved by means of a singular perturbation technique in associate with a two-step perturbation approach and in the solution process the boundary layer effect is considered. The results of numerical investigations reveal that the thermal post-buckling strength for (0/90)_5T GRMMC laminated cylindrical panels can be enhanced with an FG-X pattern. The thermal post-buckling load-deflection curve of 6-layer (0/90/0)_S and (0/90)_3T panels of FG-X pattern are higher than those of 10-layer (0/90/0/90/0)_S and (0/90)_5T panels of FG-X pattern.

• Composites Research
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• 제15권2호
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• pp.11-17
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• 2002

우수한 동적 감지특서을 갖는 압전필름센서는 구조 건전성 모니터링이나 평가와 같은 구조물과 재료의 변화를 분석하는데 사용될 수 있다. 압전필름센서의 이러한 특성을 이용하여 Gr/Ep 복합재 평판의 충격 손상개시를 모니터링하였다. 압전필름센서와 스트레인게이지를 Gr/Ep 복합재 평판에 부착하여 다양한 조건의 에너지에 대한 충격시험을 낙하식 충격 시험기를 사용하여 수행하였다. 충격시험을 수행하는 동안 영구압입, 기지균열, 층간분리와 같은 충격 손상개시를 예측하기 위하여 센서신호를 분석하였다. 충격에너지를 초기 손상이 발생할 수 있는 크기 이상으로 증가시키면 손상의 개시와 진전에 대한 정보를 포함하는 특정 센서 신호를 관찰할 수 있었다. 특히, 압전필름세서는 스트레인게이지 보다 충격 손상개시 및 진전에 대한 좋은 감지 특성을 보여주었다.

• 한국농촌건축학회논문집
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• 제20권1호
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• pp.11-18
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• 2018

The study aims to address the energy crisis and realize self-sufficiency of building as part of local energy independence, breaking away from a single concentrated energy supply system. It is intended to develop modules of the outside insulation composite panels that conform to passive certification criteria and for site-assembly systematization. The method of study first identifies trends and passive house in literature and advanced research. Second, the target performance for development is set, and the structural material is selected and designed to simulate performance. Third, a test specimen of the passive outside insulation curtain wall module designed is manufactured and constructed to test its heat transmission coefficient, condensation performance and airtightness. Finally, analyze performance test results, and explore and propose ways to improve the estimation and improvement of incomplete causes to achieve the goal. The final test results achieved the target performance of condensation and airtightness, and the heat transmission coefficient was $0.16W/(m^2{\cdot}K)$, which is $0.01W/(m^2{\cdot})K$ below the performance target. As for the lack of performance, we saw a need for a complementary design to account for simulation errors. It also provided an opportunity to recognize that insulated walls with performance can impact performance at small break. Thus, to be commercialized into a product with the need for improvement in the design of the joint parts, a management system is needed to increase the precision in the fabrication process.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권3호
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• pp.562-577
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• 2014

A reliable steady/transient hydro-elastic analysis is developed for flexible (composite) marine propeller blade design which deforms according to its environmental load (ship speed, revolution speed, wake distribution, etc.) Hydro-elastic analysis based on CFD and FEM has been widely used in the engineering field because of its accurate results however it takes large computation time to apply early propeller design stage. Therefore the analysis based on a boundary element method-Finite Element Method (BEM-FEM) Fluid-Structure Interaction (FSI) is introduced for computational efficiency and accuracy. The steady FSI analysis, and its application to reverse engineering, is designed for use regarding optimum geometry and ply stack design. A time domain two-way coupled transient FSI analysis is developed by considering the hydrodynamic damping ffects of added mass due to fluid around the propeller blade. The analysis makes possible to evaluate blade strength and also enable to do risk assessment by estimating the change in performance and the deformation depending on blade position in the ship's wake. To validate this hydro-elastic analysis methodology, published model test results of P5479 and P5475 are applied to verify the steady and the transient FSI analysis, respectively. As the results, the proposed steady and unsteady analysis methodology gives sufficient accuracy to apply flexible marine propeller design.

• 한국음향학회지
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• 제43권1호
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• pp.60-71
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• 2024

본 연구는 일반적인 평평한 에틸렌 비닐 아세테이트(Ethylen Vinyl Acetate, EVA) 완충재의 형상을 변화시켜 다양한 차음소재와 조합하여 복합구조의 바닥충격음 변화를 조사하는 데에 목적이 있다. 바닥충격음 저감에 효과적인 완충재를 선정하기 위해 Flat, Deck, Cavity type의 EVA, EPS, PET 흡음재, PP판넬, 고무발판 등 다양한 완충재를 조합하여 뱅머신을 이용한 1차 실험을 진행하였다. 1차 실험 데이터에 대해 통계분석한 결과 완충재 두께가 40 mm에 가까울수록 바닥충격음 저감효과가 증가하였으며 PET 흡음재, PP시트, 고무발판 등을 조합한 복합완충재에서 바닥충격음 효과가 증가하는 것을 알 수 있었다. 이에따라 2차 실험에서 모든 복합완충재의 두께는 40 mm로 통일하였으며, 1차 실험에 사용된 Flat, Deck, Cavity type 및 EVA를 발판형태로 가공한 Mount type 등 4가지 형태의 복합완충재를 설계하였다. 또한, Mount type을 제외한 3가지 기본 형태에서 각각 PET 흡음재(7 mm)를 추가했을 시 바닥충격음 변화를 살펴보았으며, Mount type의 경우 EVA발판 개수에 따른 바닥충격음 변화에 대해 고무공 충격원을 이용한 2차 실험을 진행하였다. 모든 실험은 공인인증시험기관의 목업실험실에서 진행하였다. 실험 결과, 기본형태의 Flat, Deck, Cavity type에서 PET를 추가할 경우 통계적으로 경량 5 dB ~ 9 dB, 중량 1 dB ~ 5 dB의 저감효과가 나타난 것을 알 수 있었다. 특히, Mount type의 경우 발판 수가 36개 이상일 때 경량 및 중량충격음에서 우수한 것으로 나타났다. 또한, 4가지 기본형태에 따라 동탄성계수가 높아질수록 바닥충격음의 저감이 증가하는 것으로 나타났다.