• Composites Research
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• 제27권3호
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• pp.96-102
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• 2014

본 연구에서는 황마 단섬유 강화 폴리유산을 코어 폼으로 하고 연속 유리 섬유 강화 폴리유산을 외곽 스킨으로 하는 샌드위치 패널 구조의 황마 단섬유 강화 폴리유산 복합재료를 제작하였고, 황마 섬유 무게 비에 따른 복합재의 굽힘 특성을 관찰하였다. 코어 폼의 밀도는 0.31-0.67 $g/cm^3$ 기공함량비는 0.51-0.71이었다. 최대 굽힘강도는 황마 섬유 무게비 12.5 wt.%에서 92.7 MPa, 최대 굽힘 탄성계수는 황마 섬유 무게비 30.0 wt.%에서 7.58 GPa 으로 측정되었다. 경제성 분석을 실시했으며 적용 부재의 굽힘 강도를 향상시키기 위한 비용은 황마 섬유 무게 비가 12.5 wt.%일 때 $0.010USD/m^3/MPa$로 계산되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.73-79
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• 2014

본 논문에서 다루고 있는 에그-박스 코어는 공기 흡입식 추진기관의 연소실 케이스로 사용되고 있다. 무게의 경량화 및 제작 비용/시간을 절감하기 위한 목적으로 에그-박스 코어의 피치 길이 및 두께 변경의 필요성이 대두되었다. 짧은 시간 내에 에그-박스 코어 변경에 있어 연소실 케이스의 구조 안정성에 영향을 미치는 등가 전단 탄성계수의 특성을 파악할 수 있는 방법으로 굽힘 시험을 모사한 유한요소해석을 이용하였다. 등방성 재료인 H130-폼 코어를 가지는 샌드위치 판넬에 대한 유한요소해석을 수행하여 얻은 전단 탄성계수 값이 참고문헌에서 주어진 값과 거의 일치함을 확인하였다. 에그-박스 코어의 피치 길이와 두께 변화에 따른 등가 전단 탄성계수 변화를 확인할 수 있었다.

• Composites Research
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• 제26권1호
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• pp.36-41
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• 2013

본 연구에서는 복합재 샌드위치 적층판의 저속 충격 해석을 수행하였다. 샌드위치 구조 형상의 스킨은 탄소/에폭시(Carbon-Epoxy) 재질이 채택되었고 코어(Core)의 재질은 폼(Foam)이 적용되었다. 연구의 타당성을 입증하기 위해 관련 문헌에서의 연구 결과에서 제시한 실험 결과와 유한 요소 해석 결과의 비교가 선행되었다. 타당성 검증을 바탕으로 본 연구에서 손상이 시작되는 충격체의 속도를 평가하고, 예측된 충격 속도에서 충격 거동을 분석하기위해 유한요소법을 이용하여 충격 해석을 수행하였다. 샌드위치 복합재 적층판의 충격 해석 결과 예측된 충격 속도에서 손상이 발생함을 확인하였다. 최종 시편 시험 결과와 수치 해석 결과의 비교 값이 잘 일치함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.542-547
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• 2013

본 연구에서는 알루미늄 폼 코어 복합재료의 기계적 성질을 시뮬레이션 해석을 통하여 고찰하였다. 시험편 모델에는 50J, 70J, 100J의 충격에너지를 가하였다. 50J, 70J 및 100J의 충격에너지에 대해서는 각각 3.4 ms, 3.2 ms 및 3.2 ms의 시점에서 최대하중이 발생하였다. 50J의 충격에너지를 가한 경우는 스트라이커가 복합재료의 상부 면재를 뚫고, 심재까지 손상을 입혔다. 그러나 하부 면재까지는 손상이 없이 그대로이었고 52 J의 에너지가 발생하였다. 70J의 충격에너지를 가한 경우는 스트라이커가 상부 면재를 관통한 후 하부 면재까지 손상을 주었고 65 J의 에너지가 발생하였다. 100J의 충격에너지를 가한 경우는 스트라이커가 면재와 심재를 완전히 관통하여 손상을 주었다. 스트라이커가 상부 면재를 관통하는 시점에서는 최대하중이 되고 그 후로는 하중이 급격히 감소하다가 하부 면재에 도달할 때에 다시 급격히 증가하고 있다가 감소하였고 95 J의 에너지가 발생하였다.

• 터널과지하공간
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• 제16권3호
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• pp.241-250
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• 2006

LNG지하저장 핵심기술 중 하나인 ice ring 형성을 열-수리 역학 해석을 통해 분석하였다. ice ring은 극저온물질의 누출에 대한 이차방벽 역할과 지하수의 저장공동 침투에 대한 일차방벽역할을 수행한다. 따라서 ice ring의 두께와 위치는 콘크리트와 PU foam 및 멤브레인으로 구성된 일차방호재의 무결성 유지에 있어서 핵심인자가 된다. 수치해석을 통해 이러한 ice ring의 위치와 두께를 추정하였으며 온도와 지하수위 결과를 계측치와 비교하였다. 수치해석결과는 PU foam 열전도도의 온도의존성과 지하수의 상변화를 고려한 경우 파일럿 공동에서 측정한 계측치와 잘 일치하였다. 본 논문에서 제시한 수치해석 기법은 실규모 저장시설의 설계에 있어서 ice ring 형성을 모델링하는 데에 바로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제19권2호
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• pp.13-19
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• 2006

본 논문에서는 미세 방전가공(Electrical Discharge Machining; EDM) 기계를 위한 샌드위치 구조를 설계하기 위해 복합재료의 적층 순서, 두께, 그리고 리브의 형상 등을 고려한 파라메트릭 연구를 수행하였다. 샌드위치 구조는 면재인 섬유강화 복합재료와 심재인 레진 콘크리트 및 고분자 포움으로 이루어졌다. 컬럼은 정적 굽힘강성과 비굽힘강성을 높이기 위해 십자 리브를 가진 형상으로 설계하였으며, 적층 순서와 두께를 조절하였다. 베드의 경우 양방향의 강성을 동시에 향상시키기 위해 적층 순서와 리브 형상을 조절하였다. 최적의 고강성을 얻기 위하여 리브의 두께와 면재의 두께 등 설계 파라메터의 최적치를 제안하였다. 각 설계 파라메터의 변화에 따른 구조의 정적, 동적 강성의 변화를 확인하기 위해 유한요소해석을 수행하였으며, 진동 실험을 통하여 각 요소의 고유진동수와 감쇠비를 측정하여 비교하였다. 이러한 결과로부터 고정밀 미세 방전가공 기계 구조를 위한 최적의 형상조건을 제안하였다.

• Composites Research
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• 제12권5호
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• pp.54-64
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• 1999

본 연구에서는 낙하추 방식의 충격시험기를 이용하여 스티칭된 샌드위치 복합재의 저에너지 충격거동을 조사하였다. 스티칭된 샌드위치 복합재는 유리섬유직물의 면재와 우레탄 폼의 코아로 구성되어 있으며 위쪽 면재와 아래쪽 면재는 폴리에스터 보강섬유로 코아의 두께방향을 따라 스티칭하여 일체형으로 결합되어 있다. 이때 코아의 두께가 충격거동에 미치는 영향을 조사하기 위해 코아의 두께를 달리한 네 종류의 스티칭된 샌드위치 복합재를 고려하였다. 스티칭된 샌드위치 복합재에 작용되는 충격조건은 낙하추의 질량과 낙하추의 낙하높이를 조절함으로써 변화시켰다. 연구결과에 따르면 코아의 두께, 낙하추의 낙하높이, 그리고 낙하추의 질량 등의 변화는 스티칭된 샌드위치 복합재에서의 충격하중, 충격체와의 접촉시간, 면재에 형성된 변형율 등에 영향을 미침을 알 수 있었다. 또한 스티칭된 샌드위치 복합재는 스티칭부의 보강효과로 인해 손상을 억제시킬 분 아니라 손상이 발생한 경우에도 구조물로서 역할을 담당할 수 있다. 그러나 스티칭된 샌드위치 복합재를 효율적으로 기존의 구조물에 적용하기 위해서는 스티칭부에서의 수지함침성을 개선할 수 있는 제작공법의 연구가 필요하다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2023년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.111-112
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• 2023

With the development of cities, the density of the population is continuously increasing as buildings become larger and more high-rise, but since the Haeundae residential complex fire in Busan in 2010, there has been a growing need to meet the fire protection performance of buildings as large-scale fires continue to occur every year. On the other hand, fire doors, which are one of the fire protection performance of buildings, have been judged unqualified in 82% of cases when fire doors constructed on the actual site were inspected after completion. The reason for this is that paper honeycomb and glasswool, which are used as core materials for fire doors, absorb moisture, reducing thermal insulation performance, and sagging due to increased weight, leading to performance degradation due to warping in empty spaces. To overcome these problems, research is underway to apply lightweight aerated concrete, an inorganic material, as a core material. Therefore, in order to select a blowing agent that produces stable bubbles prior to the production of lightweight bubble concrete for application as a fire door inner core, this study examined the physical performance according to the type of blowing agent and dilution concentration, and the following conclusions were drawn. Compared to vegetable bubbles and independent bubbles, synthetic bubbles have 3~8% higher thermal conductivity than independent bubbles, but 3~6% lower slurry density than vegetable bubbles, and 2~13% higher compressive strength, which is thought to be an improvement of synthetic bubbles.

• Composites Research
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• 제28권2호
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• pp.58-64
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• 2015

본 논문에서는 샌드위치 복합재 패널로 제작되는 사용후 핵연료 수송용기 충격완충체의 유효등가 유한 요소모델을 제시하는데 목적을 둔다. 샌드위치 복합재 패널은 금속재 면재와 각각 우레탄 폼, 발사목 그리고 레드우드 심재로 구성되었다. 충격완충체의 유효등가 유한요소 모델은 샌드위치 복합재 패널의 저속충격 시험과 해석결과와의 비교를 통해 제시되었으며, LS-DYNA 3D를 사용한 동적 외연 유한요소해석에 의해 수행되었다. 시험과 해석 결과, 충격완충체 샌드위치 패널의 유한요소 모델은 적층쉘 요소의 면재와 솔리드요소의 심재를 사용한 기존의 혼합모델링 기법에 비해 면재와 심재 모두 솔리드 요소를 적용하는 방법이 더 정확한 결과를 나타냄을 확인하였다. 이때 발사목과 레드우드 심재는 요소제거 기능을 갖는 솔리드 요소로 모델링 되는 것이 추천되어진다.

• 폴리머
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• 제39권1호
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• pp.64-70
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• 2015

열팽창 캡슐은 코어에 위치한 발포가스가 기화온도 이상이 될 경우 캡슐을 팽창시켜 상온상태보다 큰 부피를 지닌 형태를 이루게 되는데 이러한 특성을 이용하여 플라스틱의 발포소재로 적용이 가능하다. 본 연구에서는 자동차 내외장재 용도로 가장 많이 사용되는 폴리프로필렌(polypropylene, PP)을 베이스 원료로 하여 기존 화학발포제와 열팽창 캡슐을 이용하여 PP 폼을 제조하였으며, 제조된 시편의 물리적인 특성을 비교하였다. 화학 발포제와 열팽창 캡슐을 적용하여 제조된 PP 폼은 모두 첨가된 발포제 및 열팽창 캡슐 함량 증가에 따라 시편의 밀도가 감소하였고, 인장강도를 포함한 기계적 물성 또한 감소하였다. 하지만, 열팽창 캡슐을 이용해 제조된 PP 폼의 경우는 화학 발포제를 적용하여 만들어진 시편대비 충격강도 감소량이 크지 않았다. 발포제 종류별로 상이한 물리적 특성을 분석하기 위하여 PP 폼의 매트릭스를 분석하였으며, 다른 형상의 모폴로지를 관찰하였다.