• Steel and Composite Structures
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• 제32권5호
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• pp.559-569
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• 2019

The bond strength between composite laminates and concrete is a key factor that controls the behavior of concrete members strengthened with fiber reinforced polymer (FRP) sheets, which can be affected by several parameters such as thermal stresses and surface preparation. This article presents the result of an experimental study on the bond strength between FRP sheets and concrete at ambient temperature after specimens had been exposed to elevated temperatures of up to $200^{\circ}C$. For this purpose, 30 specimens of plain concrete with dimensions of $150{\times}150{\times}350mm$ were prepared. Three different conventional surface preparation methods (sandblasting, wire brushing and hole drilling) were considered and compared with a new efficient method (fiber implantation). Deformation field during each experiment was monitored using particle image velocimetry. The results showed that, the specimens which were prepared by conventional surface preparation methods, preserved their bond integrity when exposed to temperature below glass transition temperature of epoxy resin (about $60^{\circ}C$). Beyond this temperature, the bond strength and stiffness decreased significantly (about 50%) in comparison with control specimens. However, the specimens prepared by the proposed method displayed higher bond strengths of up to 32% and 90% at $25^{\circ}C$ and $200^{\circ}C$, respectively.

• 방사선산업학회지
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• 제12권4호
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• pp.343-348
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• 2018

Preliminary study was perfomed to develop a biocompatible filter material using radiation energy. Electrosppined PLLA nano sheets were surface-modificated with hydrophilic groups(acrylic group) by using radiation. The physico-chemical and morphological characteristics of modified PLLA sheets were measured by ATR, SEM, contact angle, and hydrophilic (acryl group) introduction rate (TBO). As a result, there was no morphological(fiber structure) structure change due to radiation, and it was confirmed that an acrylic group was successfully introduced onto PLLA fiber sheet by radiation.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.121-129
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• 2006

본 연구는 균열이 발생한 R/C보를 탄소섬유시트(Carbon fiber sheet)로 보수했을 경우 시트의 박락과 균열의 확대 및 성장 메커니즘을 조사한 것이다. 실험변수는 하중형식, 재하속도, 사전균열 유무 등이다. 실험에서, 보의 파괴는 전단력 급변에 의한 재하점 직하부의 단차박리의 발전과 전파로 시작됨이 확인되었지만, 파괴기구는 하중형식, 재하속도, 사전균열 유무 등에 영향을 받지 않았다. 특히, 사전균열을 갖는 보의 경우, 균열의 성장은 재하점 직하의 특정한 균열에 집중되고, 이 균열의 확장에 의한 탈착이 보의 파괴를 이끌었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.119-126
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• 2006

본 논문에서는 철근콘크리트 보에 탄소섬유시트를 부착했을 때와 부착 후 전단철근에 정착했을 때 발생하는 휨 보강 효과에 대한 연구결과를 제시한다. 이를 위해 총 6 개의 $150mm{\times}250mm{\times}2000mm$ 크기의 철근콘크리트 보 실험체를 제작하였다. 탄소섬유시트의 부착과 정착 위치에 따라 보의 휨강도 보강효과를 연구하였고 이로부터 전단철근에 탄소섬유시트를 정착했을 때 보의 휨강도가 현저하게 증가한다는 것을 알 수 있었다. 또한 여러 가지 정착위치 중에서 다정착 시트가 가장 효과적인 보강효과를 나타내었고 무보강 보 실험체에 비해 53%의 휨강도 증진효과를 나타내었다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.205-212
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• 2006

최근 연구들은 특별한 정착장치 없이 실험보 하면을 CFS로 보강한 RC보에 반복하중이 작용하면 보강재 단부 접착계면이 피로파괴 된다고 보고하였다. 본 연구에서는 접착계면의 피로파괴를 지연 또는 방지시켜 피로내구성을 향상시키기 위해 단부측에 U형 밴드를 보강한 후 최대 100만회 피로실험을 실시하였다. 보강보 종류는 CFS를 하면 보강한 1겹 무밴드, 하면 및 단부를 U형 밴드로 보강한 1겹 U밴드와 3겹 U밴드가 있다. 실험변수들로는 단부의 U형 밴드 유무, CFS의 겹수, 정적실험으로부터 구한 정적 최대하중의 60%~90%의 재하하중 범위 등이 있다. 실험결과를 이용하여 파괴모드, 반복횟수-처짐 관계를 비교 분석하였다. 실험 결과에 의하면 단부의 U형 밴드는 접착계면의 부착파괴를 방지하고 콘크리트 모체와 CFS를 일체거동하게 하며, 피로강도 증가에 상당한 효과가 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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• pp.908-912
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• 1996

FRMLs consist of thin sheets of high strength metal, which are laminated using a structural adhesive and high strength fibers. ARALL(Aramid-fiber Reinforced Aluminum alloy Laminates) of FRMLs is a new class of hybrid material. HERALL(Heracron Reinforced Aluminum Laminate) i.e. domestic ARALL is made of homemade aramid fibers, adhesives and adhesive technique. Domestic aramid fiber is Heracron manufactured by KOLON and domestic adhesive is epoxy resin manufactured by Han Kuk Fiber. In this study, Fatigue crack propagation behavior was examined in a 2024-T3 aluminum alloy/aramid-fiber epoxy 3/2 laminated composites, HERALL and ARAL $L^{ⓡ}$-2 LAMINATE comparing with 2024-T3 aluminum alloy. The extrinsic toughening mechanisms in HERALL and ARALL were examined, the crack bridging behavior of fibers was analyzed by new algorithm, which measures crack bridging stress, and the crack bridging zone length was measured.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.131-138
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• 2008

최근 지진, 노후화 등에 따라 손상된 많은 콘크리트 구조물을 보강하기 위하여 고강도이면서 가볍고 내구성이 뛰어난 특성을 가지고 있는 FRP(Fiber-reinforced polymer) 시트가 구미에서 뿐만 아니라 우리나라에서도 널리 사용되고 있으며 관련연구도 활발히 체계적으로 이루어지고 있다. 일반적으로 FRP 시트로 보강된 RC구조물은 지진, 교통, 온도 등에 의해 자주 반복하중을 받는다. 그러나 대부분의 연구가 일축 하중하에 이루어진 경우가 대부분이며 이러한 연구결과를 토대로 FRP의 부착특성을 확인하고 있으며 다양한 부착모델을 제안하고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 아라미드섬유, 탄소섬유, 폴리아세탈 섬유와 매수를 변수로 하여 총 18개의 시험체를 제작하고 최대부착강도, 최대변위, 변형률을 측정하고 그 결과에 근거하여 부착응력, 슬립을 계산하여 반복하중하의 FRP 시트와 콘크리트의 부착특성을 미시적으로 살펴보았다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.305-313
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• 2012

비보강 조적조 건축물은 전세계적으로 기존의 건물 및 역사 건축물의 많은 부분을 차지하고 있다. 특히, 최근 지진이 전세계적으로 빈번하게 나타남에 따라 비보강 조적조 구조물에 대한 내진 보강 대책이 요구되고 있다. 현재 비보강 조적조의 보강방법으로는 숏크리트, ECC jacketing, FRPs(fiber reinforced polymer sheet) 등이 개발되어 사용되고 있다. 특히 많은 엔지니어들이 FRPs를 사용한 보강방법을 채택하는 경향이 보이는데 이는 숏크리트나 ECC jacketing과는 달리 벽체의 두께 확장에 따른 구조물 자중 증가 문제없이 비보강 조적조의 전단강도를 향상시킬 수 있기 때문이다. 그러나 비보강 조적 벽체의 복잡한 역학적 거동과 FRPs를 사용한 실험 데이터의 부족은 아직까지도 적절한 보강량을 산정하는데 어려움을 주고 있다. 이 연구는 비보강 조적조의 면내 거동을 확인하고 두 가지의 다른 특징을 가진 FRPs를 사용한 보강 효과에 대한 정보를 주기 위해 수행되었다. 실험체는 1970년대 한국에서 빈번하게 지어진 저층형 연립주택의 내벽을 대상으로 하고 있으며 별도의 내진 설계는 되어있지 않은 상태이다. 실험체의 형상비는 실제 상황을 반영하기 위해 1에 가깝게 설정되어 있다. 보강 재료로는 탄소섬유보강 시트와 하이브리드 시트를 사용하였으며 이들은 각각 다른 극한 강도와 탄성계수 및 극한 변형률을 보유하고 있다. 연구 결과 비보강 조적 벽체의 면내 전단력 저항 성능을 확인하였으며 FRPs가 사용된 내진 보강 방안의 특성을 분석할 수 있었다. 또한 FRPs를 사용한 보의 전단보강 방법에 착안하여 비보강 조적조에 대한 FRPs의 보강 설계안을 도출할 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제30권2호
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• pp.139-147
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• 1993

Two sheets of high strength cement paste using ordinary Portland cement and water soluble polymer (polyacrylamide) were made by kneading with a twin roll mill. A carbon fiber layer out between two sheet of the cement paste, and then carbon fiber reinforced high strength cement composites were prepared by pressing them. The mechanical properties of the composites were investigated through the observation of the microstructure and the application of fracture mechanics. When the carbon fiber was added with 0.2 and 0.3wt% to the composites the flexural strength and Young's modulus were about 110∼116MPa and 74∼77GPa respectively, and critical stress intensity was about 3.14MPam1/2. It can be considered that the strength improvement of high strength cement fiber composites may be due to the removal of macropores and the increase of various fracture toughness effects; grain bridging, frictional interlocking, polymer fibril bridging and fiber bridging.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.84-87
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• 2004

Nominal flexural strength of RC members strengthened with FRP sheets is generally based on the tensile strength of composite materials obtained from coupon tests. This method is based on the assumption that bond failure does not occur until the FRP sheet reaches its rupture strength. According to the previous researches, however, bond failure often occurs before the FRP sheet reaches its rupture strength. Some attempts were made to control debonding failure by increasing the bonded length of sheet or wrapping the section around their side of the member(U-wrap). In this study, the flexural failure mechanism of RC beams strengthened with AFRP sheets with different bond lengths is investigated. Their strengthening details to prevent the premature debonding failure are also suggested and its effectiveness is verified.