• Composites Research
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• 제32권5호
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• pp.290-295
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• 2019

본 연구에서는 액화 천연 가스 운반선 단열 시스템에 적용되는 폴리우레탄 폼(Polyurethane foam, PUF)의 열적 성능 및 내충격성을 향상시키기 위한 목적으로, PUF에 복합 단열 매트를 보강하였다. 복합 단열 매트는 극저온 환경에서 운용이 가능한 케블라, 에어로겔, 그리고 크라이오겔 매트를 선정하였다. 열적 성능은 $20^{\circ}C$의 상온에서 열전도율을 측정하였으며, 내충격성은 $20^{\circ}C$의 상온 및 $-163^{\circ}C$의 극저온에서 30 J의 충격에너지로 낙하 충격 시험을 수행하여 측정하였다. 측정된 열전도율은 유효 열전도율 이론 값을 통해 보강되지 않은 PUF와 비교하였으며, 내충격성은 접촉력, 접촉 시간, 그리고 흡수에너지를 평가하였다. 실험 결과 크라이오겔 복합 매트 보강 시 가장 우수한 열적 성능을 나타났으며, 내충격성은 에어로겔 복합 매트 보강 시 가장 우수하게 나타났다.

• Elastomers and Composites
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• 제50권4호
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• pp.297-303
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• 2015

Ammonium polyphosphate-polyurethane foam composite (APP-PUF) was prepared from poly(adipate)diol/ammonium polyphosphate composite (f = 2), polyether polyol (f = 4.6), and PMDI (f = 2.5). As a blowing agent, $H_2O$ was used at various concentrations. The thermal decomposition behavior, morphology, closed-cell content, and density of APP-PUF were characterized. At the $H_2O$ concentrations lower than 3.5 php, the cell size of pure polyurethane foams (PUF) and APP-PUFs were close each other. As the $H_2O$ concentration became greater than 5.0 php, the cell size of the PUFs greatly increased compared to that of APP-PUFs. Addition of 1.5~1.9 wt% ammonium polyphosphate to the PUFs greatly enhanced the thermal stability of the PUFs, so 50 wt% residual temperature of APP-PUFs increased to $380{\sim}488^{\circ}C$, which were $30{\sim}70^{\circ}C$ higher than those of the PUFs. Thermal stability of the PUFs and APP-PUFs increased with $H_2O$ content and then decreased once $H_2O$ content exceeded 5 php.

• 설비공학논문집
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• 제8권4호
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• pp.497-509
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• 1996

Evacuated powder insulations have long been known to have better thermal performance than existing commercially available insulators, such as fiber glass and CFC-blown foam. To make a composite powder panel, a series of individually evacuated panels was encapsulated in a rigid closed cell foam matrix. The panels were encapsulated in a thin glass sheet barrier to preserve the vacuum. The thermal conductivity of the individual panel was found to be $0.0062W/m^{\circ}K$ by experiment and the polyurethane foam above had a thermal conductivity of $0.024W/m^{\circ}K$. In this study, numerical analysis using finite element method was carried out to investigate insulation performance of rigid foam/evacuated powder composite panel with respect to panel geometries such as panel pitch, panel aspect ratio and panel area ratio. Numerical analysis has indicated that more optimal vacuum panel geometries, much lower overall thermal conductivities can be achieved.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.194-197
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• 2004

In this paper, compressive characteristics of carbon fabric skin with polymeric foam core sandwich structure were investigated by FE analyses and compressive tests of polyurethane foam were also conducted with respect to temperature changes, which were determined by curing processes of epoxy or polyester resin to obtain mechanical behaviour of polyurethane foam. FE analyses indicated variation of parameters with respect to manufacturing pressure, which have comparatively massive effect upon mechanical properties of sandwich structures, i.e. wavelength as well as crimp angle of carbon fabric

• 공업화학
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• 제31권1호
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• pp.30-35
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• 2020

본 연구에서는 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하여 복합 발포체의 단열 특성 및 기계적 물성을 분석하였다. 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하기 위해 폴리에스테르-실리카 복합 폴리올을 합성하였다. 폴리에스테르-실리카 복합 폴리올은 실리카 졸과 모노머 상태의 다이카복실산(dicarboxylic acid), 글리콜(glycol)과의 중합 반응을 통해 합성하였다. 합성된 복합 폴리올을 이용하여 폴리우레탄-실리카 복합 발포체를 합성하여 물성을 분석하였다. 폴리우레탄-실리카 복합 발포체의 열전도도는 HPUF0, HPUF1, HPUF3, HPUF5 모두 큰 차이가 없는 것을 확인하였다. 압축강도는 실리카 함량이 증가함에 따라 HPUF0보다 증가하였으며 HPUF0보다 HPUF5가 약 25% 정도 기계적 물성이 향상되는 것을 확인하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권1호
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• pp.28-32
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• 2003

대체 facing material 소재로 유력시되는 FRP를 사용하여 facing material이 갖추어야할 압축, 인장 등 기계적 물성과, vapor barrier도, 화학적 안전성 등을 조사한 결과 모든 면에서 기존의 plywood보다 우수한 성질을 나타냄을 밝혔다. 본 연구의 결과로서 대체 facing material로 FRP를 사용할 경우 LNG 저장 탱크의 안전성이 향상되고 높은 vapor barrier기능으로 인해 탱크의 성능이 향상되는 등 다양한 장점을 나타냄을 알 수 있게 되었다. 따라서 본 연구의 결과는 LNG 저장 탱크의 성능을 개선하는데 기여하며, LNG 저장 탱크용 합판의 대체연구에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Steel and Composite Structures
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• 제28권4호
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• pp.461-470
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• 2018

In this study, the effect of polyurethane foam filler, in addition to surface layer thickness and core material thickness, on vibration characteristics of sandwich structures was investigated. The manufacturing process was carried out according to the Taguchi method. The natural frequencies and damping ratios of the produced samples were determined experimentally for fixed-free boundary conditions. In addition, solid models were developed for test samples and their finite element analyses were performed with $ANSYS^{(R)}$ to obtain their natural frequencies and mode shapes. An acceptably good agreement was found with the comparison of experimental results with the numerically obtained ones. The most effective parameters on the vibration characteristics of the sandwich structure were determined by the Taguchi method.

• Steel and Composite Structures
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• 제20권1호
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• pp.43-56
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• 2016

Polyurethane foam with low density used in sandwich panels is examined in the paper. A series of experiments was carried out to identify mechanical parameters of the foam. Various experimental methods were used for determining the shear modulus, namely a four and three point bending tests (the most common in engineering practice), a double-lap shear test and a torsion test. The behavior of PU in axial compression and tension was also studied. The experiments revealed pronounced anisotropy of the PU foam. An orthotropic model is proposed. Limitations of application of isotropic model of PU in engineering practice is also discussed.

• Composites Research
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• 제34권1호
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• pp.16-22
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• 2021

폴리우레탄폼(PUF)은 연질, 반경질, 경질 형태로 제작이 가능하여 산업적으로 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서도 경질 폴리우레탄폼은 우수한 기계적 특성과 낮은 열전도도를 가지고 있어, 건축물의 단열재와 천연가스 운수송 분야에서 보냉재로 사용되고 있다. 해당 분야에서는 기계적 강도는 높이고 열전도도는 낮추고자 하는 기술적 수요가 꾸준히 요구되고 있다. 본 연구에서는 경질 폴리우레탄폼을 제작하고, 교반기의 임펠러 형태(Propeller, Dispersed turbine)에 따른 폼의 미세구조와 물성 변화를 연구하였다. FE-SEM 이미지 및 Micro-CT 분석을 통해 Dispersed turbine으로 제조한 폼의 평균 기공 크기가 Propeller로 제조한 기공보다 21.5% 작은 것을 확인하였다. 압축 강도는 작은 기공을 가진 폼에서 15.4% 향상되었고, 열전도도는 3.1% 감소하였다. 이러한 결과는 PUF 복합재 제조에 활용될 수 있다.

• 한국복합재료학회:학술대회논문집
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• 한국복합재료학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.71-75
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• 2000

The effects of stitching thread on fatigue characteristics of polyurethane foam cored sandwich structures are investigated. Fatigue test and static test, being used in four point bending test, are performed with various diameters and distances of stitching thread. The Results show that the maximum load for bending tests is similar to each other, but after $1O^6$ fatigue cycles, the stiffness degradation of the stitching thread diameter $\emptyset$ 3mm specimen is a much larger than that of the $\emptyset$ 5mm specimen.