• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.26-36
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• 2001

Smart sensors and actuators have recently been developed. In this study, first, small-diameter fiber Bragg grating (FBG) sensors developed by the author, whose cladding and polyimide coating diameters were 40 and $52{\mu}m$, respectively, were embedded inside a laminate without resin-rich regions around sensors and the deterioration of mechanical properties of the composite laminate. The small-diameter FBG sensor was embedded in $0^{\circ}$ ply of a CFRP laminate for the detection of transverse cracks in $90^{\circ}$ ply of the laminate. The reflection spectra from the FBG sensor were measured at various tensile stresses. The spectrum became broad and had some peaks with an increase of the transverse crack density. Furthermore, the theoretical calculation reproduced the change in the spectrum very well. These results show that the small-diameter FBG sensors have a potential to detect the occurrence of transverse cracks through the change in the form of the spectrum, and to evaluate the transverse crack density quantitatively by the spectrum width. On the other hand, shape memory alloy (SMA) films were used to suppress the initiation and growth of transverse cracks in CFRP laminates. Pre-strained SMA films were embedded between laminas in CFRP laminates and then heated to introduce the recovery stress in SMA films and compressive stresses in the weakest plies ($90^{\circ}$ ply). The effects of recovery stresses are demonstrated in the experiments and well predicted using the shear-lag analysis and the nonlinear constitutive equation of SMA films.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2002년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.101.1-101
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• 2002

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 추계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.225.1-225
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• 2003

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제16권5호
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• pp.557-580
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• 2003

Laminated composite structures find wide range of applications in many branches of technology. They are much suited for weight sensitive structures (like aircraft) where thinner and lighter members made of advanced fiber reinforced composite materials are used. The orientations of fiber direction in layers and number of layers and the thickness of the layers as well as material of composites play a major role in determining the strength and stiffness. Thus the basic design problem is to determine the optimum stacking sequence in terms of laminate thickness, material and fiber orientation. In this paper, a new optimization technique called Cellular Automata (CA) has been combined with Genetic Algorithm (GA) to develop a different search and optimization algorithm, known as Cellular Genetic Algorithm (CGA), which considers the laminate thickness, angle of fiber orientation and the fiber material as discrete variables. This CGA has been successfully applied to obtain the optimal fiber orientation, thickness and material lay-up for multi-layered composite hybrid beams plates and shells subjected to static buckling and dynamic constraints.

• 한국해양공학회지
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• 제9권2호
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• pp.89-97
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• 1995

The investigate the effect of fiber orientation on the interlaminar fracture toughness of carbon fiber reinforced plastics three prepregs which are domestic products are used in this paper. Those are used for the unidirectional composites, but only one is used for the cross-ply laminate composites which is molded $[0/90]_{6s},\;[0/45]_{6s},\;and\;[0/45/90]_{4s}$. The specimens used for the mode I and mode II Tests are DCB and ENF samples are examined by scanning electron microscope(SEM). The value of $G_{IC}$ is almost same when modified three calculating methods are applied. The highest value of $G_{IC}$at crack initiation is obtained at the $[0/90]_{6s}$ interlaminar and the lowest one is at the $[0/45/90]_{4s}$ interlaminar. The highest value of $G_{IIC}$ at crack initiation, however, is obtained at the $[0/90]_{6s}$ interlaminar and the lowest one is at the $[0/45]_{6s}$. The photographs of SEM show a difference behaviour between mode I and mode II fracture surface.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.231-235
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• 2016

본 연구에서는 동일한 구조의 모자형 보강재를 이용하여 일체형 동시접착 구조의 보강패널시편을 제작하였다. 일반적인 동시접착 보강패널 시편과 탄소에폭시 복합재를 이용하여 제작된 카울플레이트(Caul Plate)를 적용한 동시접착 보강패널 시편의 2가지 형태 시편을 제작하였으며 일반 동시접착 보강패널 시편에서는 패널 상에서 보강재가 적용되지 않은 부위가 적용된 부위보다 더 두꺼운 패널 두께를 가지고 그 연결부위에는 0.61 mm 높이 및 3.29 mm 길이의 플라이웨이브 현상이 나타났다. 카울플레이트가 적용된 보강패널 시편에서는 보다 균일한 압력 전달로 인하여 0.22 mm 높이와 1.37 mm 길이의 완화된 웨이브 현상을 보이면서 약 50% 이상 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

• Composites Research
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• 제16권5호
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• pp.39-44
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• 2003

복합재료에 삽입된 점탄성 재료는 복합재구조물의 감쇠물성을 크게 증가시킨다. 일반적으로 점탄성 재료는 등방성이므로 모든 방향의 감쇠물성이 동일하다. 최근 재료의 방향에 따라 감쇠물성이 변하는 이방성 감쇠재료의 개발이 요구되고 있다. 이방성 감쇠재료는 점탄성 재료 내부에 얇은 섬유를 삽입하여 제작한다. 삽입된 섬유는 댐핑재료의 강성에 큰 영향을 주며 강성은 고전 적층판 이론을 따르게 된다. 본 논문에서는 Ni와 Adams의 이론을 이용하여 손실계수를 평가하였다. 그리고 방향성 있는 감쇠재료의 영향을 평가하기 위해 저속충격 거동해석을 수행하였다. 해석결과로부터 방향성 있는 감쇠재료는 복합적층판의 진동 및 감쇠특성에 큰 영향을 줌을 보였다

• Journal of Magnetics
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• 제16권4호
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• pp.398-402
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• 2011

A novel laminate composite of FeCuNbSiB/FeNi /PZT is proposed, where FeCuNbSiB has a permeability of around 100000, which is much larger than that of FeNi. The high-permeability FeCuNbSiB was laminated with piezomagnetic FeNi rather than attached to its ends. It is expected that the effect produced by the high permeability will act on the whole of the piezomagnetic layer. While a FeNi layer was laminated with a FeCuNbSiB layer, the strong demagnetization produced by the latter was expected to be imposed on the FeNi layer as well as the applied fields. The distribution of applied fields was altered by the high-permeability material (both bias and ac field) and the field variation positively contributed to the ME effect in piezomagnetic/piezoelectric composites. Thus the ME voltage coefficient along with the field sensitivity were improved.

• 한국세라믹학회지
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• 제37권11호
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• pp.1058-1064
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• 2000

연속슬립캐스팅 및 상압소결법으로 $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층복합체를 제조하였으며, 적층복합체에서 ZrO$_2$층을 단사정, 정방정 및 입방정으로 각각 달리 적층하여 균열생성 및 전파 거동에 미치는 ZrO$_2$상의 영향을 고찰하였다. 균열 생성은 냉각시 $Al_2$O$_3$층과 ZrO$_2$층 간의 열팽창 계수의 차이에 의한 열적불일치응력이 가장 큰 요인으로 작용하였다. 적층체 내에 존재하는 균열은 tetra-ZrO$_2$의 경우 적층두께 조절로 가능하였으며, cubic-ZrO$_2$의 경우는 냉각속도 조절로 균열밀도로 크게 낮출 수 있었다. $Al_2$O$_3$/ZrO$_2$적층체를 구성하는 세가지 ZrO$_2$상(mono, tetra, cubic)들 중에서 cubic-ZrO$_2$가 포함된 적층체의 경우 $Al_2$O$_3$와 ZrO$_2$계면에 형성된 잔류압축응력으로 인한 균열굴절 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.165-171
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• 2019

오늘날 공학과 기술은 스포츠 분야에 많은 영향을 미치고 있다. 스포츠의 속성인 경쟁은 스포츠선수 뿐만이 아니라 스포츠용품에 있어서도 보다 높은 성능을 요구하게 된다. 특히 모터스포츠분야는 성능과 안전이라는 측면에서 오래전부터 스포츠와 기술의 융합이 자연스럽게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 모터스포츠와 일반 자동차튜닝 시장을 겨냥한 카본 버킷 시트(Bucket seat)의 개발을 위하여 유한요소해석을 통해 구조강도 평가를 시행하였다. FIA($F\acute{e}d\acute{e}ration$ Internationale de l'Automobile)의 규정을 기본 설계와 강도평가에 적용하였으며, 복합소재의 특성을 고려한 유한요소 모델링과 CFRP 라미네이트(Carbon Fiber Reinforced Plastic Laminate)의 적층각도와 적층수에 따른 시트의 강도를 Tsai-Wu Failure index를 구하여 평가하였다. 해석 결과 3mm의 폼코어를 적용한 $[0^{\circ}/30^{\circ}/60^{\circ}/90^{\circ}/-30^{\circ}/-60^{\circ}]_4$인 적층이 다른 실험조합에 비하여 무게와 강도 면에서 만족할 만한 성능을 나타내고 있어 최적 적층으로 선정하였다.