• 복합신소재구조학회 논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.20-28
• /
• 2010

이 논문에서는 기존의 CFFT(Concrete Filled FRP Tube) 복합재 말뚝의 휨강성을 확보하기 위한 새로운 복합재 말뚝형식을 제안하였다. 기존의 CFFT 복합재 말뚝은 필라멘트와인딩 공정으로 제작한 FRP를 사용하기 때문에, 압축력이 편심재하될 경우 휨거동에 대한 안전성을 확보하기 위해 철근 등 별도의 보강재를 필요로 한다. 이 연구에서는 별도의 보강재 없이 휨거동에 대한 저항성을 확보하기 위하여 펄트루젼 방식으로 제작된 FRP를 CFFT 외부에 원주방향으로 부착시킨 FRP-콘크리트 합성말뚝(Hybrid CFFT, HCFFT)을 제안하였다. 이 논문은 HCFFT의 구조적 거동을 검토하기 위한 연구의 일부로서, HCFFT에 사용되는 필라멘트와인딩 FRP의 역학적 특성을 알기 위한 실험을 실시하였다. 또한, 기존 연구 결과를 참조하여 HCFFT의 압축강도를 추정하였으며, 유한요소해석을 통해 얻은 결과와 비교분석하였다.

• 폴리머
• /
• 제24권4호
• /
• pp.564-570
• /
• 2000

욕조 생산시 발생하는 폐 FRP와 냉장고 등 가전품과 폐단열재로부터 발생하는 폐우레탄폼을 흡음 및 경량판재로 재활용하기 위하여 불포화 폴리에스테르 매트릭스 수지에 보강하여 복합재를 제조하였다. 또한 충진제의 함량의 변화가 복합재의 기계적 물성에 미치는 영향과 기지와 보강재간의 계면현상을 관찰하였다. 충진제의 함량이 70 wt%인 복합재의 인장강도는 82.34 MPa로 가장 우수하였으며, 인장탄성율은 보강재의 함량이 증가함에 따라 감소하였다. 또한 굴곡강도와 굴곡탄성율은 폐FRP의 함량이 70 wt%충진된 복합재가 가장 우수하였으며, 그 값은 각각 72.5, 958.4 MPa이었다. SEM 관찰 결과 70 wt% 충진된 충진제 매트릭스 수지의 계면에서 pull out 현상이 확인되지 않았으며 균열도 발생하지 않았고, 매트릭스 수지내에 충진된 폐 FRP/우레탄폼 충진제가 잘 분산되어 있음을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
• /
• 제24권6호
• /
• pp.829-836
• /
• 2000

SMC 욕조 생산 시 발생하는 폐 FRP와 석재 가공공정에서 발생되는 석분슬러지를 재활용하기 위하여 불포화에스테르 매트릭스 수지에 분말 충전하여 복합재를 제조하였다. 또한 충전제와 매트릭스 간의 계면결합력을 향상시키기 위해 석분을 실란 커플링제 ${\gamma}$-methacryloxypropyltrimethoxysiiane (${\gamma}$-MPS)로 전처리하여 복합재를 제조하고 기계적 물성 및 계면현상을 관찰하였다. 복합재의 굴곡탄성율은 석분함량이 10 wt%, 실란커플링제의 농도가 3 wt%일 때 가장 우수하였으며 석분 충전량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 또한 복합재의 초기 열분해온도는 352~359$^{\circ}C$이었으며 이 온도에서 중량감소율은 약 3%로 충전제의 양에 관계없이 거의 일정한 경향을 보였다. ${\gamma}$-MPS 처리에 따른 복합재의 물성변화를 관찰한 결과 충전제와 매트릭스 수지간 계면결합력이 증진되어 물리 화학적으로 안정한 결합을 이루고 있고 pull out현상이 발생하지 않음을 확인할 수 있었다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제15권1호
• /
• pp.143-153
• /
• 2003

철근콘크리트를 FRP 복합재로 보강할 경우, 취성파괴를 방지하고 연성파괴를 확보할 수 있는 새로운 기법을 표면매립공법(Near Surface Mounted technique: 이하 NSM 공법)에 근거하여 제시하였다. 제안된 기법은 Hybrid FRP rebar를 부분적으로 비부착 시킴으로서 보강된 보의 연성을 확보한다. Hybrid FRP rebar의 일부를 비부착으로 한 경우와 전부를 부착으로 한 경우의 NSM 공법에 의한 FRP 보강된 철근 콘크리트보의 거동을 비교하기 위한 실험을 실시하였다. 실험 결과, 부분 비부착 NSM 공법으로 보강된 철근 콘크리트보만이 연성거동을 함이 관찰되었다. 부분 비부착 보강된 보의 극한 시 내력을 확보하기 위한 최소한의 FRP의 부분 비부착길이를 이론적으로 산정하여 제시하였다. 제시된 부분 비부착 NSM 공법은 FRP 복합재로 보강된 철근 콘크리트 부재의 구조적 거동을 크게 향상시킬 수 있으리라 기대된다.

• 한국재료학회지
• /
• 제8권1호
• /
• pp.13-18
• /
• 1998

SMC(Sheet molding compound)욕조 생산시 발생하는 폐 FRP를 보강재로서 재활용하기 위하여 불포화 폴리에스테르 매트릭스 수지에 보강하고 보강재와 매트릭스 수지의 계면 결합력을 증진시키기 위하여 보강재를 실란계 커플링제[3-methylacryloxyviny1 silane (MAOS)]로 전 처리하여 복합재를 제조하고 기계적 물성 및 계면현사에 대하여 관찰하였다. 보강률이 20wt%인 복합재의 굴곡강도 및 굴곡탄성률이 각 각 110MPa, 8.0GPa로 가장 우수하였으며 커플링제(MAOS)의 노동가 0.50wt%인 복합재의 굴곡강도 및 굴곡탄성률은 약 10%정도 향상되어 각 각 120MPa, 9.2GPa을 나타내었다. 또한 주사전자현미경 관찰 결과 보강재를 커플링제(MAOS)로 처리한 복합재의 보강재와 매트릭스 수지는 물리, 화학적을 잘 결합하여 보강재와 매트릭스 수지의 계면에서 pull out현상이 확인되지 않았으며 크랙도 발생하지 않았다.

• Composites Research
• /
• 제25권2호
• /
• pp.46-53
• /
• 2012

펄트루젼 공정에 의해 생산된 FRP 부재는 길이에 제한이 없이 임의의 단면형상으로 제작할 수 있기 때문에 건설 구조용 부재로 사용하기 적합하며, 특히, 각종 화학적 유해환경 등에서 그 성능이 우수하기 때문에 습윤환경 및 해양환경 등의 부식환경에서 그 활용이 두드러지고 있다. 그러나 설계를 위한 관련 규준이 마련되어 있지 않아 이에 대한 연구가 시급한 실정이다. FRP 구조재는 대부분 단면의 효율적 사용을 위해 판요소로 구성된 박판부재를 사용하고 있으며, 이러한 부재를 압축재로 사용할 경우 강도한계상태는 주로 좌굴거동에 의해 결정된다. 이 연구에서는 FRP I형 단면 압축재에 대한 좌굴거동을 이론적으로 해석하였고, 기존 실험적 연구결과와 비교, 분석하여 설계방법 및 설계흐름도를 제안하였다. 제안된 설계방법은 ANSI/AISC 360-10의 방법과 유사한 형태로서 설계자의 편의를 도모하였으며, 비교적 간단한 방법에 의해 PFPR I형 단면 압축재의 설계를 수행할 수 있도록 하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.65-72
• /
• 2012

초음파 결함 분석 프로그램은 초음파 반사법을 기반으로 초음파 신호처리 기법을 적용하여 개발되었고, FRP 층간분리 및 FRP/내열고무 미접착 결함을 정량적으로 측정할 수 있었다. 복합재 연소관에서 검출된 결함은 절단하여 전산화 단층촬영 및 영상 현미경으로 분석하였고, 결함 분석 프로그램의 결과와 일치하였다. 본 논문은 복합재 연소관의 초음파시험 데이터를 C-Scan 영상으로 변환하여 결함을 분석할 수 있는 프로그램 개발 과정을 기술하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.595-606
• /
• 2012

강재의 강지적인 사용으로 인한 부식 등과 같은 문제점을 보완할 수 있는 대체 재료로서, 섬유강화 복합재료의 활용이 증대되고 있다. 하지만 일반적으로 선형의 섬유강화 복합재료를 아치형인 터널구조물의 부재로서 활용하는 데는 많은 문제점이 대두된다. 본 연구에서는 FRP 복합부재의 거동특성 파악을 위해 FRP와 콘크리트 합성부재에 대한 하중재하 실험을 수행하였다. 또한 역학적 거동분석을 위하여 동일 조건에 대한 수치해석을 수행하였다. 하중재하 실험 및 수치해석결과, FRP와 콘크리트 계면특성을 고려하는 것이 보다 합리적인 해석방법인 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
• /
• pp.22-22
• /
• 2000

본 연구에서는 초음파 탐촉자의 접촉방식을 다양화하여 Immersion법/Bubbler법/Squirtor법으로 복합재 연소관을 탐상하는 방법에 대하여 연구하였으며, 이를 위하여 FRP의 delamination, FRP-EPDM간의 미접착을 모사한 복합재 연소관 모의결함시편을 제작하여 시험하였다. Immersion법에서는 일반적으로 사용되는 방법을 적용하였으며 Bubbler 및 Squirter법에서는 자체적으로 설계 및 제작한 치구를 이용하여 시험하였다. 이들 각 방법에 대하여 복합재 연소관 모의결함 시편의 결함부위에 대한 초음파 신호를 A-scan으로 비교하고 또한 C-scan하여 결함의 검출 정도를 비교하였다. 그리고 시험 자료를 바탕으로 데이터 값을 분석함으로써 복합재 연소관에서의 초음파 속도, 음향 임피던스, 반사율 및 투과율 등 복합재료의 초음파 특성을 산출하였으며 또한 건전신호와 결함신호에 대한 분류기준을 제시하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
• /
• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
• /
• pp.165-168
• /
• 2008

본 연구에서는 철근콘크리트 구조물의 보강에 이용되는 유리섬유강화 복합재료(Glass Fiber Reinforced Polymer, GFRP) 형상에 관한 연구로서 콘크리트의 피복두께 및 FRP 보강재의 형상(Plate, Box)을 실험 변수로 하여 FRP 보강 철근콘크리트 보의 거동 평가 관한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 T. J. Teng 등이 제안한 설계식을 이용하여 보강량을 결정하였고 기존의 FRP Plate 보강재의 성능개선을 위하여 FRP Sandwich box 보강재를 설계, 적용하여 보았다. 연구의 결과 예상과 달리 FRP Plate 보강재가 Sandwich box 보강재보다 보강효과가 우수한 것으로 조사되었으며, 이는 보강재 제작상의 한계점 및 core 재료가 너무 약하여 Sandwich box 보강재의 Top Plate와 Bottom Plate가 일체화 거동을 하지 못하여 나타난 결과로 사료된다.