• Composites Research
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• 제34권5호
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• pp.296-304
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• 2021

본 연구에서는 유한요소법(FEM)에 기반한 CF/PEKK 열가소성 복합재 고속 열 성형 해석을 수행하였고 제작 공정을 예측 및 검증하였다. 대표적인 L 형 구조물 모델에 대해 트리밍 여유에 따른 성형성을 응력, 두께, 주름분포를 분석하였다. 그 결과, 블랭크의 트리밍 여유가 증가할수록 구조물의 성형성이 향상하는 것을 확인하였다. 특히 두께 및 주름 분포 측면에서 해석 모델과 실험 결과를 비교하여서 고속 열 성형 모델의 타당성을 검증하였다. 제작된 구조물은 시차 주사 열량 분석법 및 이미지 분석법을 통해 결정화도와 기공률이 측정되었다. 제작된 열가소성 구조물의 전 영역 기공률은 평균 0.75%, 결정화도는 약 21%로 항공기에 적용 가능한 수치로 평가되었다. 따라서 본 연구를 토대로 열가소성 복합재 고속 열 성형 공정에 대해 효과적인 예측이 가능할 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제19권1호
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• pp.15-21
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• 2006

일방향 섬유로 보강된 고성능 복합재료의 경우 모든 방향에서 곡률을 가지는 구조물의 제작에 용이하지 않다. 본 연구에서는 높은 비강성, 비강도를 가지는 일방향으로 보강된 AS4/PEEK 프리프레그 테이프를 이용한 축소 시제 복합재료 접시형 안테나 반사판의 개발 결과를 보여준다. 개발을 위해서 유한요소법을 통한 적층인자 연구를 통한 저열팽창/등방변형의 반사판 설계기법을 확립하였으며, Fiber Placement System을 통한 자동섬유적층법을 이용하여 접시형 안테나 반사판이 제작되었다. 제작된 반사판은 Full Bridge Circuit의 Strain Cage를 이용한 열변형 실험법으로 열팽창 거동에 대한 실험을 수행하였으며, 열변형 해석결과와의 비교를 통하여 제작된 구조물을 검증하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2001년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.122-125
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• 2001

The objective of this research is to develop hybridized yarns for thermoplastic composites, and to examine tile effect of cooling rate on mechanical properties of the composites. The co-braided yarn utilizing carbon fibers as reinforcements and Nylon 66 fibers as matrix materials has been fabricated. Thermoplastic composites have been manufactured by the hot-press forming process. For the processing conditions, cooling rates of $-2.5^{\circ}C$/min and $-60^{\circ}C$/min have been considered. Three-point bending test and losipescu shear test were performed to investigate the effect of the cooling rate and the surface treatment of carbon fibers. SEM photographs were used to investigate the fracture surfaces of the tested samples. The cooling rate of $-60^{\circ}C$/min resulted in the higher strength and elastic modulus for bending and shear tests. The composites of the epoxy-sized carbon fibers showed the lowest strength due to the degradation of the sizing material during the thermoforming process.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제26권2호
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• pp.38-44
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• 1998

A new device that uses turbulent air for mixing wood fibers with thermoplastic fibers was designed and its mixing effectiveness was evaluated in wood fiber and polypropylene fiber composites. Composites made by the turbulent air mixing (TAM) process performed better than composites made by the conventional Rando-Webber forming or nonwoven web process with an additional needling step. Thus, the TAM process proved to be a simple and efficient method in mixing wood fibers with short thermoplastic fibers for the production of wood fiber and thermoplastic fiber composites.

• 복합신소재구조학회 논문집
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• 제4권1호
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• pp.15-24
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• 2013

This project investigated the use of two types of thermoplastic pipes, High-Density Polyethylene (HDPE) and Poly-vinyl Chloride (PVC), as cross-drains under highways. Pipes ranging from 0.3 m (12 in.) to 1.5 m (60 in.) in diameter were evaluated under deep fills, minimum cover, and construction loads. In addition to a comprehensive literature review, an analytical study into the allowable fill heights for thermoplastic pipes and a field study to observe the installation and performance of the pipe in service conditions were conducted. Based on the study findings, recommendations regarding how and when thermoplastic pipe should be installed are provided.

• 한국추진공학회지
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• 제17권5호
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• pp.18-26
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• 2013

AP 기반의 혼합형 열가소성 고체 추진제의 연소 억제 방안과 그 효과를 제시하였다. 입자 사이즈가 다른 AP를 적용한 효과와 0.5%~2.0%의 LiF가 미치는 영향을 분석하기 위해 PEBAX/AP 열가소성 고체 추진제에 대한 지상연소 시험을 통해 연소속도 및 압력 지수를 산출한 후 비교 분석하였다. 분석결과, 큰 AP 입자 사이즈를 적용하는 것과 2.0% 이내의 LiF 첨가는 연소속도를 감소시키는 효과를 보였으며 본 논문에서는 이에 대한 각각의 영향을 정량적으로 제시하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권9호
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• pp.1416-1422
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• 2001

The objective of this work was to characterize mechanical properties of thermoplastic composites with various forming conditions in compression molding. Randomly oriented long glass fiber reinforced polypropylene(PP) was used in this work. The composite materials contained 20%, 30%, and 40% glass fiber by weight. Compression molding was conducted at various mold temperatures and charge sizes. The temperatures on the mold surface and at the material in the mid-plain were monitored during the molding. Differential Scanning Calorimeter was used to measure crystallinity at both in-side and out-side of the sheet material. Crystallinity at each temperature was also measured by X-ray diffractometer. Dimensional stability was studied at various conditions with the spring forward angle. Among the processing parameters, the crystallization time at the temperature above 130$^{\circ}C$, was found to be the most effective. Spring-forward angle was reduced and the tensile modulus was increased as the mold temperature increased.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 1999년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.180-183
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• 1999

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.721-726
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• 2012

해수에서 사용되는 음향 소나 시스템의 호스 소재로 열가소성 폴리우레탄 탄성체가 사용되고 있다. 장기간 소나 운용을 위해서는 향상된 기계적 물성과 해수 및 오일에 의한 낮은 팽윤도를 갖는 소재가 요구된다. 해수 적용에 적합한 향상된 물성의 복합재료를 개발하기 위해 실리카 나노입자 표면에 폴리우레탄을 그래프트시킨 TPU-g-silica 나노입자를 제조하고 이를 폴리우레탄과 혼련하여 복합재료를 제조하였다. 실리카 나노입자를 포함한 폴리우레탄 복합재료는 실리카 입자의 표면 처리에 상관없이 폴리우레탄보다 향상된 인장강도와 낮은 팽윤도를 나타내었다. 폴리우레탄 복합재료들이 같은 함량의 실리카 입자를 포함한 경우, TPU-g-silica를 포함한 복합재료가 표면처리를 하지 않은 실리카 입자를 포함한 복합재료에 비해 보다 향상된 인장강도와 낮은 팽윤도를 나타내었다. 장시간 오일에 함침 후 인장강도를 측정한 결과 폴리우레탄에 비해 TPU-g-silica를 포함한 복합재료가 높은 인장강도를 유지하였다.

• Composites Research
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• 제16권2호
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• pp.33-40
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• 2003

본 논문은 열경화성수지 적층 복합재료의 낮은 충격 특성과 층간 분리 현상을 개선하고자 열가소성 수지 및 3차원 직조 프리폼을 사용한 복합재료 제조와 물성 특성화에 대한 것이다. 새로운 기술인 co-braiding 성형법으로 열가소성 PEEK 섬유와 탄소섬유를 혼합한 섬유를 제조하였으며. 층간 분리 억제 특성을 현저하게 향상시키기 위하여 두께방향의 섬유를 가지는 3차원 직조형 프리폼을 제조하였다. 혼합섬유로 제조된 프리폼에 열성형 공정을 적용함으로써 열가소성 복합재료를 제조하였으며. 혼합섬유의 PEEK 섬유는 용융온도에서 용융되어 탄소섬유 사이로 함침이 완벽하게 일어남을 확인하였다. 또한, APC-2/AS4 프리프레그를 사용한 준 등방 적층 복합재료를 제조하여 3차원 직조형 열가소성 복합재료의 특성과 비교하였다. 항공기 소재로서의 적용 가능성을 알아보기 위하여 open hole 인장시험, 충격시험, 및 충격 후 압축시험 등의 결과를 통하여 3차원 직조형 열가소성 복합재료는 기존의 적층 복합재료보다 우수한 내 충격성 손상허용치를 가짐을 보였다.