• 한국자동차공학회논문집
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• 제6권4호
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• pp.32-38
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• 1998

In order to investigate the relationship between the stiffness and structure of the automotive roof panels, two kinds of glass fiber reinforced plastic(GFRP) roof panels without and with insert material were fabricated by resin transfer molding(RTM) method. The stiffness test was performed at the same condition as it of actual driving. The structural design and material selection for improving the recyclability of GFRP roof panels were also covered.

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제12권1호
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• pp.83-92
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• 2000

In resin transfer molding (RTM) process, preplaced fiber mat is set up in a mold and thermoset resin is injected into the mold. An important interest in RTM process is to minimize cycle time without sacrificing part quality or increasing cost. In this study, the numerical simulation and optimization process in filling stage were conducted in order to determine the optimum gate locations. Control volume finite element method (CVFEM) was used in this numerical analysis with the coordinate transformation method to analyze the complex 3-dimensional structure. Experiments were performed to monitor the flow front to validate simulation results. The results of numerical simulation predicted well the experimental results with every single, simultaneous and sequential injection procedure. We performed the optimization analysis for the sequential injection procedure to minimize fill time. The complex geometry of an automobile bumper core was chosen. Genetic algorithm was used in order to determine the optimum gate locations with regard to 3-step sequential injection case. These results could provide the information of the optimum gate locations in each injection step and could predict fill time and flow front.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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• pp.223-231
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• 1997

내열성복합재료와 Steel 구조물 사이의 좁고 긴 원통형 공간을 내열성 폴리우레탄 재료로 충전하는 연구를 수행하였다. 충전재료를 결정하기 위하여 3종의 폴리우레탄과 에폭시수지를 선정, 시험하여 내열성, 흐름성, 접착성, 경도측정 등을 통하여 최종 결정하였으며 선정된 폴리우레탄을 충전하기 위하여 Resin Transfer Molding(RTM) 방법을 사용하였다. 충전 공정의 적용여부를 판단하기 위하여 아크릴을 이용한 RTM치구를 설계, 제작하여 시험하였다. 충전된 조립체는 비파괴 검사를 통하여 접착, 기공 등을 검사하였으며 지상연소시험을 통하여 내열성능을 평가하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.134-136
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• 2005

Homogenization method is adopted to predict the permeability tenor for glass fiber plain woven fabrics. Calculating the permeability tensor numerically is an encouraging task because the permeability tensor is a key parameter in resin transfer molding (RTM). Based on multi-scale approach of the homogenization method, the permeability for the micro-unit cell within fiber tow is computed and compared with that obtained from flow analysis for the same micro-unit cell. It is found that they are in good agreement. In order to calculate the permeability tensor of macro-unit cell for the plain woven fabrics, the Stokes and Brinkman equations which describe inter-tow and intra-tow flow respectively are employed as governing equations. The effective permeabilities homogenized by considering intra-tow flow are compared with those obtained experimentally. Control volume finite element method (CVFEM) is used as a numerical method. It is shown that the asymptotic expansion homogenization method is an attractive method to predict the effective permeability for heterogeneous media.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2003년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.83-86
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• 2003

Complete prediction of second order permeability tensor for three dimensional preform such as plain woven fabric and braided preform is critical to understand the resin transfer molding process of composites. The permeability can be obtained by various methods such as analytic, numerical, and experimental methods. For several decades, the permeability has studied numerically to avoid practical difficulty of many experiments. However, the predicted permeabilities are a bit wrong compared with experimentally measured data. In this study, numerical calculation of permeability was conducted for two kinds of preforms i.e., plain woven fabric and circular braided preform. In order to consider intra-tow flow in the unit cell of preform the proposed flow coupled model was used for plain woven fabric and the Brinkman equation was solved in the case of the braided preform.

• Composites Research
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• 제30권3호
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• pp.169-174
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• 2017

유리섬유(GF) 강화 복합재료는 금속에 비해 경량화의 장점으로 인해 기체 부품 산업의 높은 성장률과 방산 산업의 발전으로 수요는 증가되고 있으며 제품의 형태를 다양하게 제작할 수 있는 RTM 공정으로 산업적으로 이용되고 있다. 본 연구에서는 경화제의 분자량에 의한 가교 밀도 차이에 따라 변화되는 RTM의 성형성과 복합재료의 기계적 물성 및 계면 물성의 차이를 관찰하고자 하였다. 이를 위해 동일한 에폭시를 사용하였으며 유사한 화학 구조의 경화제를 이용하였다. 시편은 RTM 공법으로 제작하였으며 기지의 특성을 알아보기 위해 점도 측정 및 기지 주입시간을 측정하였다. 유리 섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성을 실험하여 굴곡 강도를 측정하였으며 계면 물성을 평가하기 위해 층간전단강도(ILSS)와 계면전단강도(IFSS)를 측정하였다. RTM 공정 시 기지의 점도에 의해 섬유의 함침정도에 따라 복합재료의 섬유 무게 분율(wt %)은 변화되고 이에 따라 유리섬유/에폭시 복합재료의 기계적 물성의 차이가 확인되었다.

• Fibers and Polymers
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• 제4권3호
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• pp.135-144
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• 2003

Permeability of the preform is one of key factors in design of RTM (Resin Transfer Molding) mold, determination of processing conditions, and modeling of flow in the mold. According to previous studies, permeability measured in the unsaturated fiber mats are higher than that in the saturated fiber mats by about 20% because of the capillary pressure. In this study, permeabilities of several fiber preforms are measured for both saturated and unsaturated flows. A saturated experiment of radial flow has been adopted to measure the permeability of anisotropic fiber preforms with high fiber content, i.e., circular braided preforms. In this method, four pressure transducers are used to measure the pressure distribution. Permeabilities in different directions are determined and the experimental results show a good agreement with the theory. Since permeability is affected by the capillary effect, permeability should be measured in the unsaturated condition for the textile composites to be manufactured under lower pressure as in the Vacuum Assisted Resin Transfer Molding (VARTM).

• Composites Research
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• 제12권2호
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• pp.70-81
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• 1999

고분자 복합재료 제조공정인 수지이동성형(RTM) 공정은 최근 들어서 고성능 재료를 필요로 하는 항공산업분야에서 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 유한요소/관할부피 기법을 도입한 수치모사를 통해서 수지이동 성형공정에서의 금형충전단계를 해석하였다. 섬유직조망의 투과계수를 정량적으로 측정하고, 또한 수치모사에 이용된 프로그램을 검증하기 위하여 유동가시화 실험을 수행하였다. 실험에 사용된 강화섬유와 수지물질로는 여러 가지 형태의 섬유직조망과 실리콘 기름을 선택하였다. 수치모사와 유동가시화 실험을 병행함으로써 섬유직조망의 구조, 금형의 구조, 금형삽입체가 금형충전단계에서의 수지 유동선단의 형태에 미치는 영향을 살펴보았다. 모델링에 의해 예측된 유동선단은유동가시화 실험을 통해 관찰된 결과와 잘 일치한 것으로 나타났으나, 금형내 불균일한 섬유부피분율로 인해 섬유조직망의 투과계수가 전 영역에서 일정한 값을 가지지 못하기 때문에 약간의 차이를 보여주었다. 원형의 구조물이 금형내에 삽입되어 있는 경우, 월드라인의 위치를 예측된 유동선단으로부터 정성적으로 추정할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제32권4호
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• pp.449-455
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• 2021

복합재료는 단일물질이 갖는 각각의 특성을 복합화 함으로써 우수한 물성을 갖도록 구성한 물질로 금속 및 고분자의 성능을 뛰어넘는 재료로써 각광받고 있다. 다만, 생산시간이 길고, 단가가 비싼 단점이 있어 이를 극복하기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 복합재료의 대량생산 시 시간을 단축할 수 있는 에폭시 수지 경화제를 개발하였고, 난연성을 부여하여 이의 적용성을 확대하고자 하였다. 기본 물질로 사용한 에폭시 수지는 bisphenol F 및 resorcinol 구조의 에폭시 2종을 사용하였으며, 난연성을 부여하기 위하여 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenantrene-10-oxide(DOPO)를 이용하여 변성하였다. 첨가제로는 triethylphosphate (TEP) 및 bis[(5-ethyl-2-methyl-1,3,2-dioxaphosphorinan-5-yl)methyl] methyl phosphonate P,P'-dioxide (FR-001)을 사용하여 7종의 조성물을 배합하였고, 열적 특성(겔화시간, 유리전이온도), 난연 성능을 평가하여 high pressure resin transfer molding (HP-RTM) 공법에 적용 가능한 에폭시 기지재를 개발하였다.

• Composites Research
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• 제28권6호
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• pp.372-377
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• 2015

이번 연구에서는 기존 철도차량의 대차 시스템에서 금속재로 제작되어온 대차 프레임 스킨을 대상으로, RTM 공정을 활용하여 복합소재로 제작할 때, 수치 해석 결과를 활용한 공정 특성을 분석하였다. 대차 프레임 스킨의 횡단면을 기준으로 두께의 변화에 따른 성형공정시간을 비교하였으며, 그에 따른 대차 프레임 스킨의 중량 변화도 함께 고려하였다. 결과적으로, 내부 섬유 매트의 부피가 일정하다는 가정하에 프레임 스킨 두께의 증가에 따라 RTM 공정시간은 줄어들었으며, 전체 시스템 중량도 감소하는 효과를 보였다. 이 결과를 토대로 향후 대차 프레임의 제조공정비용과 구조특성, 두 영역의 trade-off를 구현할 수 있는 설계 최적화 연구분야에서 제조공정 분야의 상대적 비용 산출을 위한 기본 자료로 활용할 수 있다.