• 한국전산구조공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.531-539
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• 2017

전통적인 FRP 선체 제작에는 mould가 요구되며, mould의 높은 제작비용은 FRP 선박 제작자에게 비용부담을 주고 있다. 이를 극복하기 위한 방안으로 강선 건조에서 사용되는 블록 혹은 모듈 방식의 제작기법에 착안한 modular construction 방안이 제시되었다. 이 제작방안을 FRP 선체에 효율적으로 적용하기 위해서는 설계 및 제작 측면에서 간략하면서도 구조적 안정성을 갖는 접합 이음부 개발이 이루어져야 한다. 따라서, 본 논문에서는 모듈방식의 FRP 선체 제작을 위해 moulding-in 개념을 기반으로 한 경제적인 접합 이음부 개발에 관한 연구를 수행하였다. FRP 샌드위치 판을 대상으로 step, scarf-step 그리고 scarf 이음부 형상을 갖는 moulded-in을 수지주입식진공성형 공정에 도입하여 성공적으로 접합된 FRP 샌드위치 판을 제작하였다. 이에 대해 구조적 안정성 평가를 목적으로 인장 및 4점 굽힘 시험 그리고 유한요소해석을 수행하였다. 시험과 해석결과에 대한 비교 연구를 통해 본 연구에서 개발된 접합 이음 내용이 모듈방식의 FRP 선체 제작에 적용 가능함을 확인할 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권6호
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• pp.778-783
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• 2015

본 연구는 해상에서의 안전사고의 경감과 국민의 생명을 보호하기 위한 목적으로 자체 연구를 수행하여 FRP의 수리공법인 Butt Joint, Lap Joint, V-Scarf Joint(12t, 16t, 20t), X-Scarf Joint(12t 16t, 20t)의 인장강도와 굽힘강도를 통해 이음방식에 따른 구조강도 특성을 실험하였다. 이음 방법에 따른 인장강도와 굽힘강도의 시험편을 종합 분석한 결과, 인장강도의 강도와 굽힘강도의 그래프 패턴은 비슷한 양상으로 증가와 감소를 하였으며, 인장강도와 굽힘강도 모두 X-Scarf-Butt Joint-V-Scarf-Lap Joint 순으로 강도가 우수하였다. 인장강도는 강도특성이 가장 우수한 X-Scarf라 하더라도 Basic Material의 57% 수준의 강도를 나타내었고 굽힘강도는 X-Scarf가 Basic Material의 77% 수준의 강도를 나타내었다. 종합적으로 Over-Lay 구분을 포함하여 X-Scarf 12t 이음이 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수하였으며 Lap Joint가 가장 좋지 않았다. Scarf 이음시 Taper 길이에 따른 강도의 차이는 V-Scarf 이음은 Taper의 길이가 가장 큰 20t가 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수한 반면 X-Scarf 이음은 Taper의 길이가 가장 짧은 12t가 인장강도, 굽힘강도 특성이 우수하여 상반되는 결과를 나타내었다. 선박에는 많은 Stress가 작용하여 시험편만을 가지고 실험한 본 연구와 직접적인 비교는 힘들지만, 재료의 가장 기본 특성을 인장강도와 굽힘강도 시험을 통해 확인할 수 있다. FRP 국부적인 수리 방법인 Butt Joint, Lap Joint, V-Scarf, X-Scarf 4가지의 이음방법에 따른 시험값과 모재 대비 감소되는 비율을 제시하였고 추가적으로 V-Scarf와 X-Scarf의 Taper 길이별 특성을 12t, 16t, 20t로 구분한 결과값을 제시함으로써 수리 현장에서의 위치별 특성에 맞는 수리 방법의 응용이 가능하도록 하였다.