• 대한토목학회논문집
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• 제31권3A호
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• pp.251-260
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• 2011

본 연구는 천연마섬유보강 시멘트 경화체와 폴리올레핀계 매크로섬유의 부착강도, 계면인성, 미세구조 분석을 포함한 부착 특성에 미치는 천연마섬유의 효과를 제시하였다. 다양한 조건에서의 폴리올레핀계 매크로섬유 인발시험의 실험적 결과를 보고하였다. 천연마섬유의 혼입률은 0.1%에서 0.2%까지를 배합설계에 적용하였다. 부착시험은 천연마섬유보강 시멘트 경화체에서 폴리올레핀계 매크로섬유의 부착특성을 측정하기 위하여 실시하였다. 시험결과 천연마섬유의 혼입은 폴리올레핀계 매크로섬유와 시멘트 경화체의 계면강화에 효과적이었다. 폴리올레핀계 매크로섬유와 천연마섬유보강 시멘트 경화체의 부착강도 및 계면인성은 섬유의 혼입률이 증가할수록 증가하였다. 미세구조분석은 섬유의 인발시험결과로부터 획득한 부착 메커니즘을 확인할 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권5호
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• pp.613-618
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• 2020

Exhausting oil resources and increasing pollution around the world are forcing researchers to look for new, renewable, biodegradable materials to lead sustainable development. The use of fiber reinforced composites based on natural fibres has increasingly begun as prospective materials for various engineering applications in the automotive, rail, construction and aerospace industries. The natural fiber chosen to make the composite material is plant-based fibre, e.g. jute fibre, and hemp fibre. Thermosetting polymer based Epoxy (LY556) was utilized as matrix material and The composites were produced using hand lay-up technique. The fabricated composites were tested for acoustic testing, thermo-gravimetric analysis (TGA) and flammability testing to asses sound absorption, thermal decomposition and fire resistivity of the structures. Hemp fibre composites have shown improved thermal stability over Jute fibre composites. However, the fire resistance characteristics of jute fibre composites are better as compared to hemp fibre composites. The sound absorption coefficient of composites was found to enhance with the increase of frequency.

• Composites Research
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• 제36권1호
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• pp.32-36
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• 2023

최근 탄소 중립 등 지속 가능한 발전을 위한 지구환경 문제가 대두되면서 기존 풍력터빈의 소재인 유리섬유 복합재의 폐기 시 처리 방안이 문제가 되고 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 기존의 유리섬유 복합재를 대체할 수 있는 친환경 복합재인 아마섬유 기반 복합재를 활용하여 30kW 풍력터빈 블레이드를 제조하고 적합성을 평가하였다. 먼저 친환경 천연 아마섬유 복합재의 풍력터빈 블레이드 소재로 활용 가능성을 검증하기 위해 기계적 강도 시험을 수행하였으며, 그 결과 선행 아마섬유 복합재 물성 연구 대비 좀 더 우수한 강도가 측정된 것을 확인하였다. 또한 제작된 30kW 급 아마섬유 복합재 블레이드를 활용하여 아마섬유 복합재 블레이드의 정적강도를 측정하는 정적강도 성능평가 시험을 통하여 적합성을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제22권4호
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• pp.41-49
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• 2009

천연섬유복합재료는 저비용, 경량, 재생성, 친환경적인 재료로 최근 제조되고 있다. 또한 이들 재료는 생체분해성과 비연마 특성을 갖고 있다. 천연섬유의 친환경적이고 생체분해성으로 인해 천연섬유복합재료는 기존의 섬유를 대체할 잠재적인 대체재로 관심을 받고 있다. 천연섬유의 화학적, 기계적, 물리적 특성은 다양한 섬유의 셀룰로스양에 따라 명확한 특정이 구분되며, 이러한 복합재료의 기계적인 물성치는 기지재와 섬유간의 접착에 의해 주로 영향을 받고 있다. 천연섬유표면의 여러 화학적인 물리적인 개질방법은 섬유와 기지의 접착력 향상에 영향을 주어 결국 복합재료의 기계적인 물성치를 향상시킬 수 있다. 본 논문은 최근 개발되고 있는 천연섬유복합재료의 섬유종류, 고분자기지, 제조기술, 섬유의 처리, 섬유 기지간 계면등에 관한 최근의 연구결과들을 정리하여 소개한 것이다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권12호
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• pp.28-37
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• 2019

Due to their flexible tailoring qualities, composites have become fascinating materials for structural engineers. While the research area of fiber-reinforced composite materials was previously limited to synthetic materials, natural fibers have recently become the primary research focus as the best alternative to artificial fibers. The natural fibers are eco-friendly and relatively cheaper than synthetic fibers. The main concern of current research into natural fiber-reinforced composites is the prediction and enhancement of the effective material properties. In the present work, finite element analysis is used with a numerical homogenization approach to determine the effective material properties of jute fiber-reinforced epoxy composites with various volume fractions of fiber. The finite element analysis results for the jute fiber-reinforced epoxy composite are then compared with several well-known analytical models.

• Composites Research
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• 제30권1호
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• pp.35-40
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• 2017

본 연구에서는 천연섬유 복합재료의 홀 가공 인자를 최적화 하기 위하여, 진공 인퓨전 성형공정을 이용하여 천연섬유 복합재료를 제조하였으며 보강재로는 아마섬유를 사용하였다. 그 후 가공에 적합한 드릴을 설계하고, 선정된 가공조건에 따라 홀 가공을 수행하였다. 실험횟수를 최소화하기 위하여 다구찌 실험계획법을 사용하였으며, 홀 가공 후 가공면내 거칠기를 측정하고 거칠기비 분석을 통하여 그 결과를 비교하였다. 실험결과 천연섬유 복합재료의 가공 시 절삭저항을 분산할 수 있는 새로운 드릴을 설계하였다. 이 드릴을 사용할 경우 가공중의 절삭저항이 분산되었으며, 표면거칠기가 최소화된 천연섬유 복합재료를 얻을 수 있었다. 또한 홀 가공에 적합한 최적의 드릴 회전속도 및 이송속도를 선정하였다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.116-120
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• 2005

In this study, composites with polypropylene(PP) and Jute fiber were prepared by compression molding technique. Generally, hydrophilic jute fibers do not adhere well to PP, which is hydrophobic. Maleic anhydride grafted polypropylene(MAPP) had been widely used as a coupling agent to improve the bonding between ligno-cellulosic fibers and PP. The coupling agent improved the tensile and flexural properties when the mechanical properties were tested by using a UTM. The mechanical properties of natural fiber composites(NFCs) by modified thermoplastics were higher than those of NFCs by unmodified thermoplastics. Fracture surfaces of the composites and the fiber orientations were investigated by scanning electron microscopy. The mechanical performance of NFCs by modified thermoplastics appeared to be improved by the enhanced interface adhesion between the fiber and the matrix.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1991년도 제1차 학술발표초록집
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• pp.34-34
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• 1991

• 접착 및 계면
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• 제19권2호
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• pp.60-67
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• 2018

본 연구에서는 친환경 천연섬유인 케나프의 표면을 Chemlok 402를 함유하고 있는 접착용액으로 전처리하였을 경우, 케나프/천연고무 복합재료의 경화거동, 경도, 인장특성 그리고 마모특성에 미치는 섬유 표면처리 유 무, 섬유함량 및 섬유길이의 영향을 조사하였다. 복합재료를 구성하는 케나프섬유 함량은 평균 케나프섬유의 길이가 약 2 mm로 일정한 상태에서 각각 0, 5, 10, 15, 20 phr로 달리하였다. 또한 섬유함량이 5 phr로 고정된 상태에서 평균 섬유길이는 각각 2 mm, 35 mm, 70 mm로 달리하여 각 특성을 비교하였다. 천연고무 복합재료의 경화거동을 나타내는 Tmax 값과 tc90 값, Shore A 경도, 인장탄성률 그리고 마모저항성은 케나프섬유 함량과 길이에 크게 의존하였다. 이러한 특성들은 케나프섬유의 표면을 접착용액으로 전처리한 경우가 처리하지 않은 경우보다 더 우수한 특성을 나타냈다. 이러한 현상은 전처리된 케나프섬유와 고무매트릭스 사이의 계면접착 상태가 개선되었기 때문이다. 본 연구결과는 천연섬유강화 복합재료의 물성을 향상시키기 위해 접착용액의 적절한 사용이 가능하다는 것을 제시하여 준다.

• Macromolecular Research
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• 제13권5호
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• pp.453-459
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• 2005

Natural fiber henequen/unsaturated polyester (UPE) composites were fabricated by means of a compression molding technique using chopped henequen fibers treated at various electron beam (EB) dosages. The interfacial shear strength (IFSS), dynamic mechanical properties, and thermal expansion behavior were investigated through a single fiber microbonding test, fractographic observation, dynamic mechanical analysis, and thermomechanical analysis, respectively. The results indicated that the interfacial and dynamic mechanical properties significantly depended on the level of the EB treatment irradiated onto the henequen fiber surfaces. The effect of EB treatment on the IFSS, storage modulus and fracture surface of the henequen/UPE composites agreed with each other. The results of this study also suggested that the modification of henequen fiber surfaces at 10 kGy EB is the most effective for improving the interfacial properties of the henequen/UPE composites.