• 한국결정성장학회지
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• 제26권1호
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• pp.23-27
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• 2016

본 연구에서는 교량의 보강재료로써 주목받고 있으며, 적용이 이루어지고 있는 탄소섬유시트(CFS) 및 새롭게 개발된 탄소섬유스트랜드시트(CFSS)를 이용하여 RC 상판 공시체에 접착보강하고, 보강을 통한 내피로성의 평가 및 RC 상판 공시체의 압축강도가 보강효과에 미치는 영향을 분석하였다. 윤하중 피로 실험을 통해 내피로성을 평가한 결과, 기존의 CFS 전면접착보강 공법에 비해 새롭게 개발된 CFSS 격자접착보강 공법의 보강효과는 1.2~1.3배의 보강효과가 확인되었다. 또한, RC 상판의 압축강도가 보강효과에 미치는 영향을 분석한 결과, 압축강도가 시방서의 설계기준강도 이하일 경우에는 보강 후에도 내피로성은 평가되지 않았다. 따라서, 탄소섬유재료를 이용한 접착보강을 실시할 경우에는 RC 상판의 콘크리트 압축강도 및 사전조사를 실시할 필요가 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.909-912
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• 2008

최근 섬유보강 시멘트 복합체에 관한 연구 중 초기균열 이후 2% 이상의 변형률 이상에까지 인장응력을 증가시킬 수 있는 변형경화형 시멘트 복합체(Strain-Hardening Cement Composite, SHCC)에 관한 연구가 이루어지고 있으며, 이러한 SHCC는 혼입되는 보강섬유의 물리적 형상, 기계적 특성 및 혼입율을 조정함으로써 소요인장성능을 발현시킬 수 있다. 그러나 SHCC 제조시, 혼입되는 보강섬유와의 부착성능을 증진시키기 위하여 규사(Silica powder)와 같이 미세한 직경($105{\sim}120{\mu}m$)의 잔골재를 사용함으로써 타설 후 양생기간 동안 건조수축량이 일반 콘크리트에 비해 심각하여 SHCC 제조시 양생조건에 특별한 주의를 기울여야 한다. 따라서 본 연구에서는 SHCC 양생방법 중 양생온도가 경화후 SHCC의 인장성능에 미치는 영향을 실험적으로 평가하고자 하였으며, 실험결과를 바탕으로 SHCC가 소정의 성능을 발현할 수 있는 양생조건을 실험적으로 규명함으로써 향후 SHCC 프리캐스트 구조부재 제작시 적절한 양생방법을 실시하기 위한 기초자료를 제시하고자 한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.41-50
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• 2014

본 연구에서는 섬유종류에 따른 인발특성과 섬유보강 콘크리트의 휨특성에 대하여 평가하기 위하여, 섬유의 재질 및 형상 다른 후크형 강섬유, 비정질 강섬유 및 폴리아미드 섬유에 대하여 인발시험과 섬유보강 콘크리트 시험체를 제작하여 휨특성을 평가하였다. 그 결과, 후크형 강섬유의 경우 최대인발하중에서 섬유가 매트릭스로부터 인발되었지만, 비정질 강섬유는 섬유와 매트릭스의 부착강도가 섬유자체의 인장강도보다 높아 섬유가 매트릭스로부터 인발되지 않고 파괴되는 현상을 나타내었다, 한편, 폴리아미드 섬유는 연신율에 의해 최대인발 하중까지 변위가 크게 발생하였으며, 최대하중이후에 섬유가 끊어지는 파괴특성을 나타내었다. 섬유보강 콘크리트의 휨특성에 있어서 비정질 강섬유는 매트릭스와의 부착강도가 높고, 섬유의 혼입개체수가 많아 콘크리트의 최대휨강도는 높았지만, 균열발생 이후 섬유가 매트릭스로부터 인발되지 않고 섬유가 파괴되는 것에 의해 응력의 저하가 급격하게 발생하지만, 후크형 강섬유보강 콘크리트는 균열발생 이후 섬유가 인발되면서 응력의 저하가 완만하게 발생하였다. 폴리아미드 섬유보강 콘크리트는 균열발생이후 섬유의 연신률에 의해 응력이 급격하게 저하하는 구간이 발생하였으며, 섬유와 매트릭스의 부착에 의해 재상승하였다가 섬유가 끊어지면서 파괴되었다. 섬유와 매트릭스의 인발특성은 섬유보강 콘크리트의 휨강도 및 변형 능력에 큰 영향을 미치는 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제31권1호
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• pp.8-11
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• 2018

섬유강화 복합재료 제조 방법 중 sheet molding compound(SMC)는 자동차에 적용 가능성이 가장 높은 소재이다. 본 연구에서는 저비중 필러인 유리버블과 강화재인 유리섬유를 사용하여 물성이 저하되지 않으면서 낮은 비중을 나타내는 SMC의 제조를 위한 최적의 배합비에 대해 연구하였다. SMC 내부에 유리섬유의 혼입양이 증가할수록 강도가 향상하였고, 유리버블의 혼입양이 증가할수록 비중이 낮아졌다. 최적의 배합에서는 비중이 낮아지면서 물성이 향상되는 시너지 효과가 나타남을 발견하였다. 이러한 시너지 효과는 유리버블의 크랙 전파의 분산효과와 유리버블의 혼입에 따른 섬유와 매트릭스의 결합력의 향상에 기인한 것임을 내부구조 분석을 통해 확인하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.75-83
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• 2014

콘크리트의 취성파괴를 방지하기 위해 강섬유 보강재는 효과적인 복합재료이다. 그러나 시멘트 사용량이 많아지면 건조수축이 증가하고 이로 인해, 강섬유 보강재의 연성증가 효과가 제한될 수 있다. 팽창재를 사용한 콘크리트 내부의 강섬유 보강재는 화학적 프리스트레싱 효과가 발생하여 강섬유 보강효과를 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 CSA 팽창재와 강섬유 보강재를 혼입하여 콘크리트의 역학적인 특성을 분석하였다. 체적비 1~2%의 강섬유 보강재와 시멘트 중량의 10%의 CSA 팽창재를 혼입하였으며, 다양한 역학적 특성과 휨거동을 분석하였다. 강섬유 보강재를 혼입한 CSA 콘크리트는 인장강도와 초기균열강도의 증가를 나타냈으며, 균열후의 파괴에너지 증가와 같은 연성거동을 뚜렷하게 나타내었다. 적절한 팽창재 사용과 최적의 강섬유 보강재의 혼입률이 도출된다면 이들의 상호작용은 콘크리트의 취성을 더욱 효과적으로 제어할 수 있다.

• Fibers and Polymers
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• 제7권4호
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• pp.358-366
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• 2006

Thermotropic liquid crystal polymer (TLCP)-reinforced poly(butylene terephthalate) (PBT) composites were prepared by melt processing. The improvement in the mechanical properties and the processability of the PBT/TLCP composites was attributed to the reinforcing effect by TLCP phase and its well distribution in the PBT matrix. X-ray diffraction results demonstrated that a slow cooling process leads to the thicker lamellar structures and the formation of more regular crystallites in the composites. The incorporation of TLCP improves not only the tensile strength and flexural modulus but also the heat distortion temperature (HDT) of the PBT/TLCP composites. The HDT values of the composites were dependent on TLCP content. The improvement in the HDT values of the PBT/TLCP composites may be explained in terms with the increased flexural modulus, the development of more regular crystalline structures, and the enhancement of the ability of the composites to sustain the storage modulus by TLCP phase. In addition, the simple additivity rule makes it possible to predict the HDT values of the PBT/TLCP composites.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.125-128
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• 2005

The dispersion of carbon nanofiber (CNF) was carried out by solution blending, mechanical mixing, and sonication. CNFs at levels of 5-50% fiber weight content were mixed with polypropylene (PP) powder, and then were melt-mixed using a twin-screw extruder. For the further alignment of fibers, extruded rods were stacked uni-directionally in the mold cavity for the compression molding. For the evaluation of mechanical properties of nanocomposites, tension, in-plane shear, and flexural tests were conducted. CNF/PP composites clearly showed reinforcing effect in the longitudinal direction. The tensile modulus and strength have improved by 100% and 40%, respectively for 50 % fiber weight content, and the flexural modulus and strength have increased by 120% and 25%, respectively for the same fiber weight content. The shear modulus showed 65% increase, but the strength dropped sharply by 40%. However, the property enhancement was not significant due to the poor adhesion between fiber and matrix. In the transverse direction, the tensile, flexural, and shear strength decreased as more fibers were added.

• Steel and Composite Structures
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• 제10권2호
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• pp.187-205
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• 2010

The existing CFT columns present the deterioration in confining effect after the yield of steel tube, local buckling and the deterioration in load capacity. If lateral load such as earthquake load is applied to CFT columns, strong shearing force and moment are generated at the lower part of the columns and local buckling appears at the column. In this study, axial compression test and beam-column test were conducted for existing CFT square column specimens and those reinforced with carbon fiber sheets (CFS). The variables for axial compression test were width-thickness ratio and the number of CFS layers and those for beamcolumn test were concrete strength and the number of CFS layers. The results of the compression test showed that local buckling was delayed and maximum load capacity improved slightly as the number of layers increased. The specimens' ductility capacity improved due to the additional confinement by carbon fiber sheets which delayed local buckling. In the beam-column test, maximum load capacity improved slightly as the number of CFS layers increased. However, ductility capacity improved greatly as the increased number of CFS layers delayed the local buckling at the lower part of the columns. It was observed that the CFT structure reinforced with carbon fiber sheets controlled the local buckling at columns and thus improved seismic performance. Consequently, it was deduced that the confinement of CFT columns by carbon fiber sheets suggested in this study would be widely used for reinforcing CFT columns.

• Elastomers and Composites
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• 제37권3호
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• pp.192-194
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• 2002

Polyester cord yarns have been treated in an atmospheric-pressure nitrogen plasma reactor in order to enhance their adhesion to rubber. A thin layer or the plasma was generated in the close vicinity of the yam surface using various types or surface discharge. To assess the effect of the plasma treatment on fiber surface properties, the cord thread/rubber matrix adhesion values measured using the untreated and threads cord threads were compared. The static and dynamic adhesion of the cord thread to rubber was characterized by using the standard Henley test. The dynamic adhesion values for the reference and plasma treated fiber were $7,3{\pm}1,2\;N$ and $83,5{\pm}3,5\;N$. The surface properties were investigated by scanning electron microscopy, infrared spectroscopy and electron spin resonance spectroscopy. It is concluded that both polar group interactions and increased surface area of the fibers are responsible for the improved adhesive strength.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 1997년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.679-684
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• 1997

In this study, compressive strengths of reinforced concrete compression members rehabilitated with C.F.L. were analyzed from the test. Test parameters are spacing, spliced length, and section area of rehabilitation material. Displacement, failure load were measured during test. The failure mode and ultimate load were analyzed from these measured data. Test result shows that closer spacing of C.F.L. is more effective. strengthening with 1-ply C.F.L. is more effective than that of specimen with 2-ply C.F.L. The compressive capacity of specimen spliced ($\pi$.D)/2 shows almost similar strength to that of non-spliced specimen. The ultimate load carrying capacity of specimen strengthened with C.F.L. is increased to 1.11~1.68 times of that of non-rehabilitation specimen.