• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.293-296
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• 2005

The tensile properties of GFRP(glass fiber reinforced polymer) rods with various surface deformation produced by RTM(resin transfer molding) process were analyzes experimentally. Two types of GFRP rods with different surface deformation manufactured by RTM process in domestic area and two types of GFRP rods imported were considered in this study. All testing procedures including specimens preparation, set-up of test equipments and measuring devices were made according to the ASTM D3916-02 recommendations. From the test results, it was found that wave-type GFRP rod made by RTM process showed the highest tensile strength due to the highest fiber volume ratio.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2005년도 봄학술 발표회 논문집(II)
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• pp.297-300
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• 2005

The bond characteristics of GFRP(glass fiber reinforced polymer) rods with various surface deformation produced by RTM(resin transfer molding) process were analyzes experimentally. Two types of GFRP rods with different surface deformation manufactured by RTM process in domestic area and two types of GFRP rebars imported were considered in this study. All testing procedures including specimens preparation, set-up of test equipments and measuring devices were made according to the CSA S806-02 recommendations. From the test results, it was found that deformed-type GFRP rod manufactured by RTM process showed the highest bond strength among test specimen. But, wave-type GFRP rod made by RTM process show the lowest value due to the splitting failure of concrete caused by the wedge action of waved surfaces on GFRP rods.

• 유변학
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• 제11권1호
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• pp.34-43
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• 1999

수지 이동 성형공정에서 섬유직조가 수지에 의해 함침될 때 발생하는 기공 또는 나쁜 젖음성은 최종 성형품의 물성 저하에 심각한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 수지이동 성형공정에서의 이러한 문제점을 극복하기 위한 기초 데이터를 제공하기 위하여, 실란 커플링제를 사용한 섬유의 표면 개질이 수지의 유동특성과 수지와 섬유 사이의 젖음성 및 기공함량에 미치는 영향을 조사하였다. 빔 형태의 금형을 대상으로 에폭시 수지와 평직형태의 유리섬유를 사용하여 미시적인 유동가시화 실험 및 경화실험을 수행하였다. 섬유의 표면을 개질함으로써 수지와 섬유 사이의 동적 접촉각이 감소하고 위킹속도는 증가한 것으로 나타났으며, 이러한 결과로부터 본 연구에서 사용한 화학적 표면개질이 섬유직조의 젖음성 및 미시적 흐름 거동을 향상시킬 수 있는 중요한 요인임을 확인할 수 있었다. 또한 수지의 높은 온도와 낮은 침투 속도는 동적 접촉각을 감소시키기 위한 중요한 가공 변수임을 알 수 있었다. 그러나 섬유직조의 투과성은 표면을 개질하였을 경우 오히려 감소하였는데, 이는 젖음성의 향상으로 인하여 수지와 섬유 사이의 접촉시간의 증가에 기인하는 것으로 생각된다. 마지막으로 경화공정을 통해 제조된 시편의 기공 함량을 측정 비교한 결과, 표면개질은 수지이동 성형공정에서의 기공형성에도 중요한 변수로 작용하여, 수지와 섬유 사이의 젖음성을 향상시키고, 최종 성형품의 기공함량을 감소시킴을 확인할 수 있었다.

• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.185-194
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• 1998

수지이동 성형공정에서 섬유직조가 수지에 의해 함침될 때 발생하는 기공 또는 나쁜 젖음성은 최종 성형품의 물성 저하에 심각한 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 함침공정에서의 수지 유동특성을 파악하고 기공 형성기구를 규명하기 위하여, 빔 형태의 금형을 대상으로 실리콘 오일과 평직형태의 유리섬유를 사용하여 미시적인 유동가시화 실험을 수행하였다. 시간과 압력에 따른 수지의 침투길이를 측정함으로써 섬유직조의 기공률에 따른 비정상상태의 투과계수와 모세관압을 측정하였고, 낮은 조업압력과 낮은 기공률에서는 모세관압이 함침공정에서 중요한 가공변수임을 확인할 수 있었다. 비디오 카메라를 이용하여 유동전단면의 이동을 근접 확대 촬영하여 기공이 형성되는 과정을 미시적으로 관찰함으로써, 섬유와 수지의 표면에너지에 의해 발생되는 모세관압이 기공의 형성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 수지충전을 유발하는 전체 구동압력에서 모세관압이 상대적으로 클수록 기공은 더욱 쉽게 생성되는 것으로 나타났다. 또한 수지의 점도와 섬유직조의 기공률이 각각 변화할 때, 모세관수에 따른 기공의 함량을 화상 해석 기법(image analysis technique)을 사용하여 정량적으로 측정하였다. 수지가 섬유직조 내로 함침될 때 임계모세관수(Ca~2.75$\times$$10^{-3})이상에서는 기공이 형성되지 않았으며, 그 이하에서는 모세관수가 감소함에 따라 기공의 함량이 지수적으로 증가하였다. 생성된 기공의 함량은 점도에 관계없이 유사한 변화 경향을 보였으며, 모세관수가 동일한 조건에서는, 기공률이 감소함에 따라 기공의 함량이 감소하였다.

• Composites Research
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• 제24권5호
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• pp.34-38
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• 2011

탄소나노튜브가 발견된 이후로, 고분자 수지의 기계적, 전기적 물성을 증대시키는 보강재로서 많은 연구가 수행되어 왔다. 더 나아가, 탄소나뉴튜브를 탄소섬유복합재 (CFRP)의 기지가 되는 수지를 보강시키는 데 이용하는 연구도 최근 활발해지고 있는 추세이다. 단일벽탄소나노튜브가 각각 0.2 %, 0.5 %의 중량비로 에폭시 수지에 먼저 분산, 혼합되었다. 이 혼합액을 CFRP를 제작하는데 주로 쓰이는 방법 중 하나인 진공 수지 충전 공정법 (vacuum assisted resin transfer molding, VARTM)으로 탄소섬유 프리폼에 주입하는 방법과 습식 현장 적층법 (wet lay-up)의 두가지 다른 방법으로 복합재를 제작 하였다. 각각의 제작된 시편에 대하여, 층간전단강도 (interlaminar shear strength, ILSS)를 측정하여, 층간전단강도와 공정의 상관관계, 탄소나노튜브의 보강효과에 대하여 조사했다. 탄소나노튜브/에폭시 복합재의 경우 기계적 물성의 향상을 가져왔으나 이를 기지재로 사용한 탄소섬유복합재의 층간전단강도는 특히 VARTM 공정의 경우, 탄소나노튜브의 첨가에 따른 수지의 점도 증가로 인한 공정상의 문제로 기대만큼의 물성향상을 가져오지는 못한 것을 확인하였다.

• Advanced Composite Materials
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• 제17권3호
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• pp.277-299
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• 2008

High quality and expedient processing repair methods are necessary to enhance the service life of bridge structures. Deterioration of concrete can occur as a result of structural cracks, corrosion of reinforcement, and freeze.thaw cycles. Cost effective methods with potential for field implementation are necessary to address the issue of the vulnerability of bridge structures and how to repair them. Most infrastructure related applications of fiber-reinforced plastics (FRPs) use traditional hand lay-up technology. The hand lay-up is tedious, labor-intensive and relies upon personnel skill level. An alternative to traditional hand lay-up of FRP for infrastructure applications is Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM). VARTM uses single sided molding technology to infuse resin over fabrics wrapping large structures, such as bridge girders and columns. There is no work currently available in understanding the interface developed, when VARTM processing is adopted to wrap fibers such as carbon and/or glass over concrete structures. This paper investigates the interface formed by carbon fiber processed on to a concrete surface using the VARTM technique. Various surface treatments, including sandblasting, were performed to study the pull-off tensile test to find a potential prepared surface. A single-lap shear test was used to study the bond strength of CFRP fabric/epoxy composite adhered to concrete. Carbon fiber wraps incorporating Sikadur HEX 103C and low viscosity epoxy resin Sikadur 300 were considered in VARTM processing of concrete specimens.

• 오토저널
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• 제18권5호
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• pp.96-120
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• 1996

현재 자동차용 복합재료를 생산하는데 유리한 제조방법으로는 압축성형 (Compression Molding), 액상성형(Liquid Molding), 인발성형(Pultrusion), 필라멘트 와인딩성형(Filament Winding)등이 있다. 압축성형은 현재 자동차 외장부품 성형에 널리 알려져 있는 SMC(Sheet Molding Compound)성형, 최근에 많은 연구가 되고 있는 LMPC(Low Pressure Molding Compound)성형, GMT(Glass Mat Reinforced Thermoplastics)성형 등이 있다. 액상성형은 RTM(Resin Transfer Molding)과 VARI (Vacuum Assisted Injection Molding), SRIM(Structure Reaction Injection Molding) 등이 있으며, 자동차 산업뿐만 아니라 일반 산업에서도 최근 많은 각광을 받고 있다. 그러므로 본 소고에서는 자동차용 복합재료의 제조에 널리 사용되는 성형공정에 대하여 간단히 살펴보고, 자동차 부품에 있어서의 복합재료 응용 현장과 최근 환경문제가 대두되면서 관심의 초점이 되고 있는 자동차용 복합재료 재활용 기술에 대하여 고찰하고자 한다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.184-187
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• 2003

Complete prediction of second order permeability tensor for three dimensional circular braided preform is critical to understand the resin transfer molding process of composites. The permeability can be predicted by considering resin flow through the multi-axial fiber structure. In this study, permeability tensor for a 3-D circular braided preform is calculated by solving a boundary problem of a periodic unit cell. Flow field through the unit cell is obtained by using a 3-D finite volume method (FVM) and Darcy's law is utilized to obtain permeability tensor. Flow analysis for two cases that a fiber tow is regarded as impermeable solid and permeable porous medium is carried out respectively. It is found that the flow within the intra-tow region of the braided preform is negligible if inter-tow porosity is relatively high but the flow through the tow must be considered when the porosity is low. To avoid checkerboard pressure field and improve the efficiency of numerical computation, a new interpolation function for velocity variation is proposed on the basis of analytic solutions. Permeability of the braided preform is measured through a radial flow experiment and compared with the permeability predicted numerically.

• Composites Research
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• 제28권5호
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• pp.291-296
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• 2015

본 연구에서는 자동차 구조물의 경량화를 위해 자연섬유 복합재료를 적용하여 차량용 패널의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 구조 설계를 위해 Flax/vinyl ester 복합재료를 적용하였다. 섬유 복합재 패널의 제조공법은 VARTML(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding-Light) 제조공법이 적용되었다. 구조 설계 후 충돌에 의한 구조물의 안전성을 분석하기 위해 충돌 실험을 수행하였다. 충돌 실험은 유럽 보행자 보호 기준에 맞게 수행하였으며 해석 결과를 검증하기 위하여 시편을 제작해 충격 실험을 수행하였다. 또한 충격 손상 후 구조물의 잔류강도를 측정하기 위해 손상을 가한 시편의 압축강도 실험을 수행하였다.

• Composites Research
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• 제28권2호
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• pp.46-51
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• 2015

본 연구에서는 차량용 본넷의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 구조 설계를 위해 아마/비닐 에스테르 복합재료가 적용되었다. 아마 섬유 복합재 본넷의 제조공법은 VARTML(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding-Light) 제조공법이 적용하였다. VARTML 공법은 한쪽 면은 견고한 금형을 사용하고 다른 면은 진공과 함께 유연한 금형을 사용하여 압력차를 이용하여 내부에 적층된 섬유에 수지를 신속하게 함침 시켜 성형하는 방법이다. 아마/비닐 에스테르 패널로 부터 시편을 가공하여 재료의 기계적 물성치를 획득하기 위한 시편 시험을 수행하였다. 이를 기반으로 자동차 본넷의 구조 설계를 수행하였다.