• 한국정밀공학회지
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• 제23권8호
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• pp.100-107
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• 2006

The objective of this research is to investigate the electromagnetic interference(EMI) shielding characteristics of fiber reinforced composites. We fabricated glass and carbon fiber reinforced composites filled with metal powder and nano carbon black. The measurements of shielding effectiveness(SE) were carried out frequency range 300MHz - 1GHz for commercial purposes such as electric or telecommunication devices. The return loss and loss due to absorption were also measured as a function of frequency in the micro wave(300MHz-1GHz) region. It is observed that the SE of the composites is the frequency dependent, increase with the increases in filler loading. The Mg metal powder filled composite showed higher SE compared to that of carbon black. The Mg metal powder/epoxy composite was shown to exhibit up to 40dB of SE. The results indicates that the composite having higher filler loading can be used for the purpose of EMI shielding as well as for some microwave applications.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제26권1호
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• pp.201-209
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• 2023

Recently, fiber-reinforced composites have been widely used in various industrials fields. In this study, the mechanical behavior, especially fracture behavior, of biomimetic fiber-reinforced composites subjected to pressure loading was analyzed using finite element analysis (FEA). The fiber alignments in the biomimetic composites formed a helicoidal structure, wherein a stacking sequence involved a gradual rotation of each ply in the multi-layered laminated composites. For comparison, cross-ply composite samples with fibers arranged at 0° and 90° were prepared and analyzed. In addition, the mechanical behavior was analyzed based on combinations of the stacking sequence of carbon-fiber composites and glass-fiber composites. The FEA results showed that, when compared with the cross-ply samples, the mechanical properties of the biomimetic composites were considerably improved under pressure loading, which was applied to one side of the composites. Thus, the biomimetic helicoidal structure significantly improved the mechanical properties of the composites. Placing materials having high elasticity and strength in the outermost layers (the layer of the side on which pressure was applied and the opposite side layer) of the composites also significantly contributed to improving the mechanical properties of the composites.

• Elastomers and Composites
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• 제46권2호
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• pp.118-124
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• 2011

최근 모든 산업분야에서 기존 소재의 물성을 뛰어넘는 우수한 기계적 특성과 기능적 특성을 만족하는 새로운 소재에 대한 필요성이 점점 증가하고 있으며, 특히 연료 절감과 이산화탄소($CO_2$)와 같은 온난화 가스 배출의 절감을 통한 환경보호가 요구됨에 따라 우주항공 산업에서는 신규 소재를 통한 구조체 경량화에 대한 중요성이 더욱 강조되고 있다. 또한, 신규 소재의 다양한 응용을 위하여 우수한 기계적 물성뿐만 아니라 여러가지 특성에 부합되는 고기능성 맞춤형 재료의 개발은 현재의 재료 과학기술의 최우선적인 목표이며, 이러한 맞춤형 재료에 가장 근접한 소재는 탄소섬 유강화 복합재료라 할 수 있다. 실제로 최근 탄소섬유강화 복합재료는 항공기 경량화를 위한 필수적인 물질로서 그 수요는 크게 증가하고 있다. 따라서, 본고에서는 항공기의 경량화를 위한 탄소섬유강화 복합재료의 필요성과 더불어 탄소섬유강화 복합재료의 기술동향에 대하여 중심으로 살펴보도록 하겠다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.789-795
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• 1999

본 연구에서는 비원형의 단-탄소섬유를 이용하여 시멘트 복합재를 제조하고 이 복합재의 특성(건조 수축, 동결 융해저항성, 파괴 인성)을 원형 탄소섬유보강 복합재와 비교하여 연구하였다. 그 결과 섬유의 형상과 길이에 크게 의존하였다. C형 탄소섬유보강 시멘트 복합재의 건조수축저감 효과가 다른 형상의 섬유보강 복합재에 비해 우수하였다. 이 효과는 섬유의 종횡비가 클수록 증가하였다. 또한, 동결융해 저항성은 섬유형상의 영향은 두드러지지 않았으나 섬유길이와 섬유함유율에 따라 증가하였다. 특히, C형 보강 시멘트 복합재의 파괴 인성 및 균열 저항성은 다른 것에 비해 크게 개선되었다. 이는 더 큰 계면으로 파괴에너지를 더 많이 흡수하였기 때문으로 생각된다.

• Composites Research
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• 제32권6호
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• pp.403-407
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• 2019

장섬유강화 복합재료는 연속섬유강화 복합재료 대비 가격 경쟁력 및 성형 자유도가 높은 장점을 가지고 있다. 반면에 중간재를 제조하는 과정에서 무작위로 분산되는 특성으로 균일한 배향성을 확보하는데 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 LFPS(Long Fiber Prepreg Sheet) 소재의 재현성 검증을 위하여, 섬유의 배향 각도를 측정하고 이를 기반으로 기계적 물성치와의 상관관계를 분석하였다. 배향특성 분석을 위하여 와류측정방식을 사용하였으며, ASTM 기준에 준하여 LFPS 소재의 인장 및 압축 시험평가를 수행하였다. 추가적으로, 탄성강성 예측이론인 ROM(Rule of Mixture)을 활용하여 LFPS 소재의 시험결과와 이론치를 검증하였다. 이러한 결과를 통해 비연속섬유강화 복합재료의 섬유 배향특성이 기계적 특성에 미치는 영향을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제29권11호
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• pp.893-899
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• 1992

Composite specimens, which are composed MDF cement of HAC-PVA system were prepared by adding carbon fiber, hydrated silica and SiC powder, and we studied effect of additives on the flexural strength of the composites. All of additives is effective in the improvement of flexural strength of the composite specimens. The size of average pore diameter in the specimens which have high flexural strength property was small. Specimen mixed with hydrated silica was effective in the particle compact property. Flexural strength of carbon fiber reinforced MDF cement composites were improved because of crack deflection of carbon fiber in cementitious matrix.

• Advanced Composite Materials
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• 제16권4호
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• pp.377-384
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• 2007

'Green' composites were fabricated from poly lactic acid (PLA) and bamboo fibers by using a conventional hot pressing method. The insulating properties of the PLA-bamboo fiber 'green' composites were evaluated by determination of the thermal conductivity, which was measured using a hot-wire method. The thermal conductivity values were compared with theoretical estimations. It was demonstrated that thermal conductivity of PLA-bamboo fiber 'green' composites is smaller than that of conventional composites, such as glass fiber reinforced plastics (GFRPs) and carbon fiber reinforced plastics (CFRPs). The thermal conductivity of PLA-bamboo fiber 'green' composites was significantly influenced by their density, and was in fair agreement with theoretical predictions based on Russell's model. The PLA-bamboo fiber composites have low thermal conductivity comparable with that of woods.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.365-370
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• 2017

탄소섬유 강화 열가소성 수지 복합재료(Carbon fiber reinforced thermoplastic composites; CFRTPs)의 물성은 다양한 요인들에 영향을 받는다. 그 중에서도 탄소섬유 표면에 Sizing되어 있는 에폭시(Epoxy) 층은 열가소성 수지와 상호 작용(Interaction)이 없어 매우 취약한 계면을 형성하며, 열가소성 수지의 높은 용융 점도(Melting viscosity)는 탄소섬유 다발(Bundle) 사이로 함침(Impregnation)이 어려워 탄소섬유 강화 복합재료 내부에 기공(Void)를 형성한다. 이와 같이 탄소섬유와 열가소성 수지 간의 낮은 계면전단강도(Interfacial shear strength)은 탄소섬유강화 열가소성 복합재료(Carbon fiber reinforced thermoplastic composites; CFRTPs)의 기계적 물성을 저하시키는 가장 중요한 요인 중 하나이다. 따라서, 본 연구에서는 열가소성 수지와의 상호작용이 없는 탄소섬유 표면의 에폭시 층을 열풍을 통해 제거하고, 열가소성 수지의 점도를 낮춰 함침도를 향상시키기 위해서 용액형 열가소성 수지를 제조하여 탄소섬유 표면에 Sizing 처리 함으로써 CFRTPs의 물성을 향상시켰다. CFRTPs의 층간전단강도(Interlaminar shear strength; ILSS) 및 굽힘 강도(Flexural strength)를 통해 이를 검증하였으며, 수지의 함침도는 기공률(Void content)의 계산을 통해 분석하였다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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• pp.340-343
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• 2004

The cement-based composites have been used for construction industry because of their economy, suitability for architecture and structure function, fire resistance, low fee of repair, easiness for acquisition. but the limited strain capacity of these makes them tension-weak, brittle, and considerable notch-sensitive. As one of solution, FRC(fiber reinforced concrete) have been investigated for regulating weakness of the cement-based composites. In these day different fiber types are proposed for better performance such as HFRC(hybrid fiber reinforced concrete). This study shows experimental results to search the ultimate strength, the ultimate mean strain, and the tension toughness of HFRC. The tension toughness is proportional to the amount of steel fiber and carbon fiber. In this experimental program we kept the total of steel fiber and carbon fiber as $1.0\%,\;1.5\%$, respectively.

• 동력기계공학회지
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• 제9권2호
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• pp.57-64
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• 2005

This paper is the study on dry sliding wear behavior of carbon fiber reinforced epoxy matrix composites against lay-up orientation. Tests were investigated on the effect of the lay-up orientation, fiber sliding direction, load and sliding velocity when circumstance keep continuously at $21^{\circ}C$, 60%RH. Pin-on-disk dry sliding wear tests for each experimental condition were carried out with a carbon fiber reinforced plastic pin on stainless steel disk in order to search the friction and wear characteristics. The wear rates and friction coefficients against the stainless steel counterpart were experimentally determined and the wear mechanisms were microscopically observed. The effect on friction and wear behavior are observed differently, according to various conditions. When sliding took place against counterpart, the highest wear resistance and the lowest friction coefficient were observed in the $[0]_{24s}$ lay-up orientation at anti-parallel direction.