• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.230-240
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• 2023

전개형 반사판 안테나는 단위 구조물 형태의 반사판이 접힌 상태로 수납되어 발사체에 탑재된 후, 운용궤도에 도달 및 전개되어 임무를 수행하는 위성체이다. 전개형 반사판 안테나는 수납 부피를 줄일 수 있어 발사체의 제한적 수납공간에 대형 우주 구조물을 탑재시킬 수 있으며, 경량소재를 적용할 경우 발사 및 운용 성능 향상에 용이한 장점이 있다. 본 논문에서는 전개형 반사판 안테나를 구성하는 주반사판에 대해 강성 및 강도 등의 구조적 분석을 통해 초기 개념설계를 수행하였다. 탄소섬유 복합재 및 허니콤 코어를 적용하여 경량 복합재 주반사판을 설계하였으며, 적층 패턴 및 형상을 설계 변수로 운용조건에 적합한 주반사판 설계안을 도출하였다. 이후 모드(Modal analysis), 준정적(Quasi-static), 열 구배(Thermal gradient) 및 동적(Dynamic) 거동에 대한 상세 구조해석을 수행하여 경량 복합재 반사판 안테나의 성능을 분석하였다

• 한국항공우주학회지
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• 제38권1호
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• pp.29-34
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• 2010

본 연구에서는 새롭게 개발된 "강도 향상 인써트"에 대해 조인트 시편을 제작하여 Pull-out 및 전단시험을 수행하여 보통 인써트의 조인트 강도와 비교하고 그 파손 특성을 조사하였다. 이를 통해 새로운 인써트에 대한 성능을 확인하였다. 시험 결과, 새로운 "강도 향상 인써트"는 기존의 보통 인써트에 비해 Pull-out 강도는 2.1배, 전단강도는 2.04배 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 향후 높은 인써트 강도를 요구하는 구조에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권2호
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• pp.91-98
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• 2017

Recently, composite materials have been mainly used in the main wings, ailerons, and fuselages of aircraft and rotor blades of helicopters. Composite materials used in rapid moving structures are subject to impact by hail, lightning, and bird strike. Such an impact can destroy fiber tissues in the composite materials as well as deform the composite materials, resulting in various problems such as weakened rigidity of the composite structure and penetration of water into tiny cracks. In this study, experiments were conducted using a 2 kW halogen lamp which is most frequently used as a light source, a 2 kW near-infrared lamp, which is used for heating to a high temperature, and a 6 kW xenon flash lamp which emits a large amount of energy for a moment. CFRP composite sandwich panels using Nomex honeycomb core were used as the specimens. Experiments were carried out under impact damages of 1, 4 and 8 J. It was found that the detection of defects was fast when the xenon flash lamp was used. The detection of damaged regions was excellent when the halogen lamp was used. Furthermore, the near-infrared lamp is an effective technology for showing the surface of a test object.

• Composites Research
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• 제36권3호
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• pp.173-179
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• 2023

The sandwich structure, consisting of a core and a face sheet, is used for lightweight structural application. Generally, cellular structures like honeycomb, foam, and lattice structures are utilized for the core. Among these, lattice structures have several advantages over other types of structures. In other studies, curved lattice structures were reported to have higher mechanical properties than straight structures by converting shear stresses acting on the structure into compressive stresses. Moreover, the addition of vertical struts can have a positive effect on the mechanical properties of the lattice structure. For the purpose, two lattice structures with Circle Arch (CC) and Circular Arch with a vertical column (CC_C) were studied, which were fabricated by using selective laser sintering was conducted. The result showed that CC_C has dramatic performance improvements in specific strength, modulus, and strain energy density compared to CC, confirming that vertical struts played a significant role in the lattice core. Finite element analysis was employed to determine the cause of the stress behavior of CC and CC_C. This study is expected to help design structurally superior lattice cores and sandwich structures.

• 대한기계학회논문집A
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• 제29권11호
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• pp.1551-1559
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• 2005

This paper explains manufacturing process and experimental studies on a composite carbody of Korean tilting train. The composite carbody with length of 23m was manufactured as a sandwich structure composed of a 40mm-thick aluminium honeycomb core and 5mm-thick woven fabric carbon/epoxy face. In order to evaluate structural behavior and safety of the composite carbody, the static load tests such as vertical load, end compressive load, torsional load and 3-point support load tests have been conducted. These tests were performed under Japanese Industrial Standard (JIS) 17105 standard. From the tests, maximum deflection was 12.3mm and equivalent bending stiffness of the carbody was 0.81$\times$10$^{14}$ kgf$\cdot$mm$^{2}$ Maximum stress of the composite body was lower than 12.2$\%$ of strength of the carbon/epoxy. Therefore, the composite body satisfied the Japanese Industrial Standard.

• 한국철도학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.39-44
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• 2007

This rafer explains a durability test of a large train car body made of carbon/epoxy composite material. The composite car body with the length of 23m was manufactured as a sandwich structure composed of an aluminum honeycomb core and CF1263 woven fabric carbon/epoxy faces. In order to evaluate durability of the composite car body, it was excited by two 500kN capacity hydraulic actuators installed underneath the body bolster. The natural frequency of the composite car body under full weight condition was found to be 4.33Hz. Based on this result, the excitation frequency and displacement of 5Hz and ${\pm}1.0mm$, respectively, were used as inputs for the durability test. The test was conducted for $2{\times}10^6$ cycles. During the test, the nondestructive tests using X-ray radiography and dye penetration method was performed to determine the presence of the cracks. Upon completion of the test, no cracks were found.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권12호
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• pp.1201-1206
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• 2008

본 연구는 과학기술위성3호 개발을 위한 proto 모델의 진동모드 특성 규명에 관한 것이다. 과학기술위성3호(STSAT-3)의 구조체는 탄소섬유강화복합재료 면재(skin)를 가진 허니컴 샌드위치패널로 설계되었으며, 고유진동수 설계 요구조건을 만족하면서 최적의 복합재 구조체를 결정하기 위하여 다수의 예비형상 모델이 개발되었다. 유한요소해석을 통하여 각 예비 형상 모델에 대한 모드특성이 해석되었고 그 결과들이 서로 비교 검토 되었다. 본 연구를 통하여 내부 지지 패널을 가진 직육면체 박스구조 형태가 타 모델에 비하여 상대적으로 높은 첫 번째 고유진동수를 가지고 강성이 높다는 결과를 얻었다. 또한 해석된 모델 모두 첫 번째 모드는 횡방향의 굽힘모드인 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권6호
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• pp.586-594
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• 2009

본 논문은 국내 최초의 소형 복합재 위성인 과학기술위성3호의 proto 모델에 대하여 랜덤, 정현파, 충격 진동응답에 대한 연구이다. 과학기술위성3호의 구조체는 여러 장의 패널을 서로 연결하여 만든 박스형의 구조이며 패널은 탄소섬유강화 복합재를 적층한 스킨에 알루미늄 허니컴 구조를 접착한 하이브리드샌드위치구조로 되어있다. 상용 FEA 코드인 MSC/NASTRAN을 사용하여 주파수 및 시간영역에서 위성의 설계요구조건으로 주어진 진동시험수준에 대한 모드, 응력, 변위, 가속도의 응답을 계산하였다. 이러한 해석결과를 바탕으로 발사 시 야기되는 진동으로 인한 파괴, 안전율 및 설계 타당성을 검토하였다. 이 연구결과들은 실제 위성구조설계 신뢰성 실험에 있어서 검증 및 비교의 자료로 사용될 수 있고, 위성개발의 중요한 자료로 활용된다.

• Composites Research
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• 제22권5호
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• pp.1-7
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• 2009

WR580/NF4000 유리섬유 에폭시 면재를 갖는 알루미늄 하니컴 샌드위치 복합재가 적용된 자동무인경전철 차체 구조물은 구조 시험과 유한요소 해석에 의해 평가되었다. 구조 시험은 JIS E 7105 규정에 따라 수행되었다. 차체 구조물의 추조 안전성은 다이얼 게이지와 가속도 센서를 통해 얻어진 처짐 및 고유진동수 결과에 의해 평가되었다. 그리고 제안된 유한요소 모델은 구조 시험 결과와 비교 되었으며, 유한요소 해석은 구조 시험과 잘 일치함을 보였다. 또한, 차제 구조물의 강성을 높이기 위해 언더프레임에 보강재가 적용된 모델은 설계단계에서 제안되었다. 보강된 언더프레임 모델을 갖는 복합재 차체 구조물은 구조 강성이 약 44%가 향상되었다.

• Composites Research
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• 제20권2호
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• pp.27-31
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• 2007

미래의 환경에서는 위성을 이용한 통신서비스의 운송체 내에서의 사용이 기하급수적으로 확대될 전망이다. 이를 위해서는 안테나의 성능 향상 및 역학적 에너지의 고효율성에 기하고, 구조적인 안정을 보장하기 위한 복합 안테나 구조의 설계, 제조 및 해석 기술이 필요하다. 복합 안테나 구조가 안테나의 역할 및 구조체로의 역할을 하기 위해서는 접착필름의 사용이 필수적이다. 하지만 접착필름은 얇은 두께로 인하여 설계시 고려되지 못하고 유전체로 작용하여 전자기적 영향을 끼치게 되어 설계자가 기대하는 성능을 얻지 못한다. 따라서, 이러한 접착필름의 전자기적 특성을 실험적으로 알아본다.