• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권4호
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• pp.401-409
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• 2007

Because of the various excellent characteristics of cast basalt materials. such as, anti-corrosion, anti-wearing, good hardness. high chemical stability, of which steel may not possess, the steel-basalt composite pipes are used in severe environments for compensating the defects of steel. However. without sufficient mechanical investigation prior to application. the basalt liners in steel-basalt composite pipes may be cracked and broken or the basalt liners are omitted from steel pipes in applications. In these cases, the merits of basalt materials may disappear and the basalt liners may not play their good roles as expected. Therefore, it is required that mechanical behavior of steel-basalt composite pipes and surrounding environments be fully examined before installation. The limit of bending moment with which steel-basalt composite pipe may safely endure is calculated and the limit curvature of the composite pipe in the safe range is presented in this paper. The temperature distributions and the thermal stresses are also computed and the limit difference of temperatures between inner and outer side of composite pipe is given together.

• 한국가스학회지
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• 제13권6호
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• pp.29-33
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• 2009

본 연구에서는 Al6061-T6 소재의 알루미늄 라이너와 탄소섬유-에폭시 및 유리섬유-에폭시 복합 소재를 적층으로 감아서 제조한 복합소재 연료탱크에 대한 강도안전성을 유한요소법(FEM)으로 해석하였다. 복합소재 연료탱크는 내구성 향상을 위해 자긴공정(autofrettage process)으로 제조한 다음에 압축천연가스를 공급하였다. 자긴공정을 거친 가스탱크의 응력안전에 대한 FEM 해석결과는 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 설계안전 평가기준과 비교 평가하였다. FEM 계산결과에 의하면, 자긴공정을 거친 연료탱크의 응력강도는 돔 지역에서 약간 불안정한 것으로 나타났고, 몸체의 평행부에서는 비교적 균일한 안정성을 보여주고 있다. 자긴공정을 거친 복합소재 연료탱크의 평행부에서 관찰된 강도안전성 데이터는 평가기준 데이터로 제공된다. 9.2리터의 복합소재 연료탱크의 응력강도 안전성에 대한 계산결과에 따르면, 미국의 DOT-CFFC와 한국의 KS 평가기준치를 모두 만족하는 것으로 나타났기 때문에 안전한 설계라 할 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.151-161
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• 2017

TSL(Thin Spray-on Liner)는 폴리머 성분을 주재료로 사용하며 숏크리트에 비해 높은 부착성능을 갖고 초기 강도가 높고 시공성이 좋으며 일부 방수재료로도 활용이 가능하다. 이러한 TSL의 특성으로 인해 TSL이 시공된 콘크리트는 TSL의 강한 부착력에 의해 복합 구조체로서 기능을 발휘한다. 본 연구에서는 이러한 TSL 특성을 기존 터널 설계법에 적용하기 위해 수치해석 연구를 수행하였다. 터널 콘크리트 라이닝 설계에 사용되는 허용응력설계법에서는 휨압축응력, 휨인장응력, 전단력을 기준으로 허용 수치 범위내에서 검토한다. 이에 대한 검토를 위해 기존 연구에서 제시된 TSL의 재료 물성과 접촉면 조건을 인용하여 TSL이 보강된 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 서로 비교하였다. 기존 허용응력설계법을 사용하여 콘크리트의 설계 두께를 검토한 후 TSL을 적용하여 콘크리트의 설계 두께 감소 여부를 확인하는 방법으로 연구를 수행하였다. 해석결과, 탄성이론을 근거로한 허용응력설계법 내에서는 TSL의 보강효과를 검토하기 어려웠다.

• 상하수도학회지
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• 제34권2호
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• pp.149-159
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• 2020

Cured-in-place-pipe(CIPP) is the most adopted trenchless application for sewer rehabilitation to extend the life of the existing sewer without compromising both direct construction and indirect social costs especially applied in the congested urban area. This technology is globally and domestically known to be the most suitable for partial and full deteriorated pipe structure rehabilitation in a sewer system. The typical design of CIPP requires a significant thickness of lining to support loading causing sewage flow interruption and increasing material cost. This paper presents development of a high strength glass fiber composite lining material for the CIPP application and structural test results. The test results exhibit that the new glass fiber composite lining material has 12 times of flexural strength, 6.2 times of flexural modulus, and 0.5 Creep Retention Factor. These test results can reduce lining design thickness 35% at minimum. Even though taking into consideration extra materials such as outer and inner films for actual field applications, the structural capacity of the composite material significantly increases and it reduces 20 percent or more line thickness as compared to the conventional CIPP. We expect that the newly developed CIPP lining material lowers material costs and minimizes flow capacity reduction, and fully replaceable to the conventional CIPP lining materials.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.854-860
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• 2004

"Research and Development of Melt-Growth Composite (MGC) Ultra High Efficiency Gas Turbine System Technology" program has been started in JFY2001. The main objective of the program is to establish basic component technologies to apply MGC material to an efficient gas turbine system successfully. It is known that MGC material maintains its mechanical strength at room temperature up to about 2000 K, which is ideal for the high temperature gas turbine. The purposes of the present study are to develop the cooling structure of the gas turbine combustor liner where MGC material is applied as the heat shield panel, also to develop the low NOx combustion system for a 1970 K (1700 deg.C) class gas turbine combustor. To start with, basic heat transfer characteristics were investigated by one-dimensional calculation and heat transfer experiment for the cooling structure. Axially staged configuration and fuel preparation were investigated by CFD calculation and experiments for the low NOx combustor.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.132-139
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• 2023

추진제 탱크의 경량화를 위해 비강도가 우수한 탄소섬유 강화 복합재를 이용하여 라이너 없이 복합재 추진제 탱크를 제작하기 위한 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 MEOP 1.7 MPa의 내압을 지탱할 수 있는 직경 800 mm의 복합재 추진제 탱크 축소형 시제를 설계하였고, 보스 또한 동일한 복합소재로 제작하여 무게를 줄였다. 라이너 없이 탱크를 제작하기 위해 분리형 맨드릴을 이용하였고, 맨드릴의 무게도 줄이고 경화 과정에서 맨드릴의 팽창을 줄여 치수안정성을 도모하기 위해 복합재로 맨드릴을 제작하였다. 맨드릴 상에 탄소섬유 직물 소재를 핸드레이업 공정으로 적층한 후 오토클레이브 경화 과정을 거쳐 시제품을 제작하였다. 시제품 제작 후, 상온 보증압 시험과 헬륨 기밀 시험, 그리고 상온 반복 내압 시험과 파열 시험을 수행하여 내압 강도 및 기밀 성능 요건을 충분히 만족함을 확인하였고 파열압에 대한 안전여유가 충분함을 확인하였다. 본 연구 결과를 발사체 연료탱크 개발에 적용함으로써 발사체 전체 경량화에 기여할 수 있고, 향후 극저온 성능까지 검증한다면 극저온 산화제탱크 제작에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권7호
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• pp.813-819
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• 2011

본 연구에서는 연료전지자동차의 초경량 복합재료 수소 탱크에 대한 수소 충전 특성을 파악하고, 충전 조건에 따른 수소 탱크의 안전성을 확인하기 위해 플라스틱 라이너를 사용하는 Type 4 수소 탱크와 알루미늄 라이너를 사용하는 Type 3 수소 탱크에 대해 수소 충전 시, 수소 탱크 내부의 가스 온도 및 압력 변화, 라이너 및 복합재료 층의 온도 변화 등을 측정하여 그 특성을 고찰하였다. 그 결과 충전 속도가 증가함에 따라 탱크 내부 가스의 온도가 증가하였고, 탱크 내부 가스의 온도 분포가 다르게 나타났다.

• Steel and Composite Structures
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• 제44권2호
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• pp.271-281
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• 2022

This study discusses challenges of running expandable profile liners (EPLs) to isolate trouble zones in directional section of a deep well, and summary the expandable profile liner technology (EPLT) field trial experience. Technically, the trial result reveals that it is feasible to apply the EPLT solving lost-circulation control problem and wellbore instability in the deep directional section. Propose schemes for optimizing the EPLT operation procedure to break through the existing bottleneck of EPLT in the deep directional section. Better-performing transition joints are developed to improve EPL string reliability in high borehole curvature section. High-performing and reliable expanders reduce the number of trips, offer excellent mechanical shaping efficiency, simplify the EPLT operation procedure. Application of the expansion and repair integrated tool could minimize the risk of insufficient expansion and increase the operational length of the EPL string. The new welding process and integrated automatic welding equipment improve the welding quality and EPL string structural integrity. These optimization schemes and recent new advancements in EPLT can bring significant economic benefits and promote the application of EPLT to meet future challenges.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제12권3호
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• pp.3-8
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• 1984

섬유의 방향성이 무질서한 composites에 적용되는 Smith와 Cox의 이론(理論)을 포함한 Paul과 Jones의 혼합이론식(混合理論式)은 유황(硫黃) 화합물(化合物)을 사용하여 제조한 목재섬유 복합재(複合材)에도 일차적(一次的)인 liner regression constant가 주어질 때는 사용할 수가 있음을 보여준다. $E_c=\frac{1}{3}aE_fV_f+bE_mV_m$으로 표시된 이 liner regression from에 math. rom pack을 사용한 Hewlett Packard 75C(HP 75C) computer의 계산 결과는 목재 섬유 복합재(複合材)에 사용된 matrix의 종류, 섬유판의 밀도와 목재 밑 목질 섬유의 종류에 관계없이 a=3.27~3.54와 b=-2.47~-2.80의 일정한 범위의 값을 보여주므로, 지금까지 무(無)질서한 방향성을 지닌 장(長)섬유로 된 복합재(複合材)에만 적용되어 왔던 Paul과 Jones의 혼합이론(混合理論)과 이것과 같은 방향을 지닌 단(短) 섬유로 된 목재(木材)나 목질(木質) 섬유 composites에도 적용될 수 있음을 증명하고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제22권2호
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• pp.139-145
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• 1998

Filament winding method is widely used for composite fabrications using low viscosity liquid for-mation and processing asymmetrical structures of pressure vessel pipe rocket motor case etc. The filament winding method is affected by several parameters such as pot life of process time viscosi-ty of resin filament winding temperature and schedules curing condition and post curing condi-tion of resin. To develope high functional composite materials the rotation(5, 15, 20, 30rpm) of the winding machine was controlled by D.C motor. And the wiper to give proper tension was equipped between strand and resin bath. The resin is hooked by the design wiper. The adequate cure schedule was found by DSC. NOL ring test is carried out to investigate the basic physical properties such as design technology. The void contents in filament winding is generally higher than that of the prepreg laminated plate. These high contents of void can make a crack in resin in spite of low deformation. These problem was solved by giving tension in processing. To improve the characteristics of fiber volume fraction void contents resin/fiber bonding the winding speedc is changed under constant tension. It was found that resin impregnation was not different from in fiber contents void contents at the range of 0.5~1kg tension but it was found that resin was not impregnated at the above of 1.5kg tension. In burst test a pure PE liner was failed at a nozzle part under the $14kg/\textrm{cm}^2$ pressure but a pressure vessel of CNG was failed at a cylinder part under the $200kg/\textrm{cm}^2$ pressure.