• Design & Manufacturing
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• 제13권1호
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• pp.25-30
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• 2019

This paper presents the design strategy for the optimal RTM molds of Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP) by carbon fiber draping and resin flow simulation. First, the mold shape and molding condition were determined considering the undercut and die face of the product in the draping simulation, which made the preliminary shape of the product by compressing the carbon fiber. After that, the diffusion behavior during the injection of resin in the mold was predicted by the resin flow simulation. Finally, the optimal mold shape was designed by selecting the locations of resin injection port and vent based on total results of simulations. In this paper, the mold of automotive side mirror case was selected as the representative product. Also, the actual mold was manufactured based on the simulation design to confirm the practicality of it. This study is expected to contribute to the industry as a technology to improve the reliability and productivity of CFRP producted by RTM process.

• Composites Research
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• 제15권1호
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• pp.21-31
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• 2002

기존 굴착식 기술의 단점을 극복하기 위해 다양한 비굴착 보수-보강기술이 개발되고 시도되었으나, 이제까지 개발된 비굴착 기술들은 높은 공사비용과 시공의 불편함이라는 결점을 갖고 있다. 본 연구에서는 VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding)과 유리섬유 고분자 복합재료를 이용해 지하매설관을 보수-보강하는 연구를 수행하였다. 개발된 공법은 기존 기술보다 적은 비용과 공사 시간을 필요로 하며 사용되는 장비 또한 간단하다. 신뢰성 있는 공정을 위해 유연한 금형의 역할을 하는 보강재에 수지를 주입한 후, 가압과 진공을 가하는 방법이 시도되었으며, 상용 유전장치인 LACOMCURE를 사용하여 RTM 공정 중 수지의 함침과 경화 상태를 추적하였다. 연구결과를 통해, 적절한 공정 변수 및 온라인 경화 모니터링 기법을 적용한 본 공법이 기존 방법에 비해 많은 장점을 가짐을 알 수 있었다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.249-252
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• 2000

To overcome problems of excavation technology far repairing or replacing underground buried pipes which are worn out or damaged, various trenchless repair-reinforcement technologies have been invented. But these trenchless technologies also have many problems in the aspect of economy and convenience of operation. In this research, the repair-reinforcement process using RTM (Resin Transfer Molding) which can solve problems of present trenchless technologies was developed. The resin wetting and void removal during RTM process to form large composite structures inside of buried pipes were experimentally investigated. From the experiment, it was found that the new technology had advantage over conventional methods by employing appropriate process parameters and void removal vents.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제4권1호
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• pp.9-12
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• 2017

In this study, an investigation on mechanical properties of flax natural fiber composite is performed as a precedent study on the design of eco-friendly structure using flax natural fiber composite. The Vacuum Assisted Resin Transfer Molding-Light (VARTML) manufacturing method is adopted for manufacturing the flax fiber composite panel. The VARTML is a manufacturing process that the resin is injected into the dry layered-up fibers enclosed by a rigid mold tool under vacuum. In this work, the resin flow analysis of VARTM manufacturing method is performed. A series of flax composite panels are manufactured, and several kinds of specimens cut out from the panels are tested to obtain mechanical performance data. Based on this, structural design of chemical storage tank for agricultural vehicle was performed using flax/vinyl ester. After structural design and analysis, the resin flow analysis of VARTM manufacturing method was performed.

• Carbon letters
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• 제25권
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• pp.43-49
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• 2018

This study suggests the novel thermoplastic toughening agent, which can be applied in the monomer forms without increasing the viscosity of the epoxy resin and polymerized during the resin curing. The diazide (p-BAB) and dialkyne (SPB) compounds are synthesized and mixed with the epoxy resin and the carbon fiber reinforced epoxy composites are prepared using vacuum infusion process (VIP). Then, flexural and drop weight tests are performed to evaluate the improvement in the toughness of the prepared composites to investigate the potential of the novel toughening agent. When 10 phr of p-BAB and SPB is added, the flexural properties are improved, maintaining the modulus as well as the toughness is improved. Even with a small amount of polytriazolesulfone polymerized, due to the filtering effect of the solid SPB by the layered carbon fabrics during the VIP, the toughening and strengthening effect were observed from the novel toughening agent, which could be added in monomer forms, p-BAB and SPB. This suggests that the novel toughening agent has a potential to be used for the composites prepared from viscosity sensitive process, such as resin transfer molding and VIP.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.43-48
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• 2001

To overcome the disadvantages of conventional excavation technology, various trenchless (or excavation free, or no-dig) repair-reinforcement technologies have been developed and tried. But trenchless technologies so fat developed have some brawbacks such as high cost and inconvenience of operation. In this study, a repairing-reinforcing process for underground pipes with glass fiber fabric polymer composites using VARTM(Vacuum Assisted Resin Transfer Molding) has been developed. The developed process requires shorter operation time and lower cost with smaller and simpler operating equipments than those of the conventional trenchless technologies. For the reliable operation of the developed method, a simple method to apply pressure and vacuum to the reinforcement was devised and flexible mold technology was tried. Also, resin filling and cure status during RTM process were monitored with a commercial dielectrometry cure monitoring system, LACOMCURE. From the investigation, it has been found that the developed repairing-reinforcing technology with appropriate process variables and on-line cure monitoring has many advantages over conventional methods.

• 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.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2002년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.280-283
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• 2002

In the manufacturing of large scale composite structures, the cost-effective processing and the enhancement of structural performance are critical. One of the most effective ways for this purpose is to use stitched multiaxial warp knitted (MWK) perform in the resin transfer molding process. This study reports the effect of stitching on the mechanical properties of MWK composites, and the feasibility processing of the thick U-beam structure utilizing the stitched preforms. Permeability of the preform, viscosity and cure property of the epoxy resin have been measured. The results of resin flow analysis has been used in determining the gate/vent locations of the RTM mold. Cross-sectional observation of the channel beam prototype demonstrated that the resin impregnation was almost complete, except for some surrounding area of stitched yarns.

• Composites Research
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• 제33권2호
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• pp.39-43
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• 2020

최근 내화학성, 내마모성 및 내충격성이 뛰어나면서 재활용이 가능한 열가소성 폴리아미드 기반 복합재료를 제조하는 기술을 개발하기 위한 연구가 활발하다. 특히, 열가소성 고분자는 높은 점도로 용융 상태에서의 가공이 힘들기 때문에 저점도 단량체 상태로 금형 내부로 주입하면서 동시에 중합을 시키는 반응액상성형 공정이 큰 주목을 받고 있다. 그러나 단량체인 ε-카프로락탐은 중합속도가 매우 빠르고 외부 환경에 매우 민감하기 때문에 수지 함침과 중합 반응을 동시에 제어하면서 최적 공정조건을 확보하는 데 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ε-카프로락탐의 음이온 중합과정에서 주요한 공정 변수인 점도 변화 거동을 관찰하였고 ε-카프로락탐의 빠른 중합, 낮은 점도, 수분 민감성에 따른 측정상의 문제 원인을 분석하여 개선책을 제시하였다. 개선된 점도 측정 방법에 대한 재현성과 신뢰성은 여러 상대습도에 대한 점도 측정 그리고 외부 환경(수분, 산소)과 차단된 상황에서의 중합과 개선된 점도 측정 결과와의 비교를 바탕으로 검증하였으며, 이는 복합재료 반응액상성형 공정의 제어 인자로 활용함으로써 공정 최적화에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 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.