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Composites Research(구 한국복합재료학회지)검색


  • - 주제 : 공학분야 > 재료공학
  • - 성격 : 학술지
  • - 간기: 격월
  • - 국내 등재 : KCI 등재
  • - 해외 등재 : -
  • - ISSN : 2288-2103
  • - 간행물명 변경 사항 :
논문제목
수록 범위 : 16권 6호 (2003)

논문 : 복합재 압력용기의 확률 섬유 강도

황태경 ( Hwang Tae Gyeong ) , 홍창선 ( Hong Chang Seon ) , 김천곤 ( Kim Cheon Gon )
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본 논문에서는 웨이블 분포 함수를 이용한 확률 파손 해석을 통해 복합재 압력 용기의 섬유 강도를 예측하였다. 그리고 섬유 강도의 크기 효과를 확인하고 해석의 타당성을 입증하기 위하여 섬유 인장 시편, 한 방향 복합재 시편과 복합재 압력 용기를 이용한 강도 시험이 수행되었다. 해석적 방법으로 웨이블 최약 링크 파손 모델과 다 단계 연속 파손모델을 이용하였고, 해석 결과를 상호 비교하였다. 크기 효과에 의해, 시편의 부피가 증가함에 따라 섬유 인장 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 해석을 통해 예측한 한 방향 복합재 시편과 복합재 압력 용기의 후프 충 섬유 강도 분포는 시험 값과 좋은 일치를 보였다. 섬유 강도의 크기 효과는 소재와 제작 공정 변수의 함수로서, 다른 소재 및 제작 공정에 대해서는 다른 크기 효과를 보이게 된다.

논문 : Vacuum Assisted Resin Transfer Molding 공정에서의 Microvoids 형성과 이동에 관한 연구

은세원 ( Eun Se Won ) , 이우일 ( Lee U Il )
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RTM 공정에 의하여 생성된 제품은microvoids의 함유량에 의하여 기계적인 물성치에 큰 영향을 받는다. 본 연구에서는 이러한 microvoid의 형성과 이동을 실험적으로 관찰할 수 있는 방법을 제시하였다. Vacuum assisted RTM 공정에서 유동선단에서의 microvoid의 형성과 이동을 DV camera로써 관찰을 한 후, 그것에서 void의 함유량을 구하고, 실험에서 얻어진 결과로 microvoid model에 필요한 factor들을 얻어낼 수 있었다. 이렇게 하여 얻어진 결과를 다시 실험적인 결과와 비교함으로써 서로 일치하는 결과를 얻어낼 수 있었다. 이번 연구에서 얻어진 결과를 수학적인 모델에 대입함으로서 VARTM 공정 중 microvoid의 함유량을 예측할 수 있다.

논문 : 복합재료 적층 구조물의 음향방출 특성 연구

박재성 ( Park Jae Seong ) , 김광수 ( Kim Gwang Su ) , 이호성 ( Lee Ho Seong )
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음향방출 신호를 측정하면 운용 중에 구조물 내부의 파손 발생이나 진전 시점을 측정할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 보강된 복합적층 패널의 압축시험에서 발생하는 음향방출 신호를 측정하여 누적 신호분포와 주파수 특성을 분석하였다. 보강 패널의 좌굴 발생과 좌굴 모드의 변환시 음향방출 신호가 발생하였으며, 파손 발생 후 진전시 연속적인 신호가 나타났다. 복합재료 본딩 체결부의 강도시험에서는 발생하는 음향방출 신호와 파손 형태와의 관계를 분석하였다. 본 연구의 음향방출 신호 분석에 사용된 특성을 시간에 따른 누적 히트(hit)분포, 주파수 특성과 신호의 크기이다. 본 연구를 통하여 음향방출 신호의 연속적인 발생은 파손의 진전에 따라 나타나는 특성이며, 측정된 음향방출 신호의 주파수 특성을 분석함으로써 적충 복합재료에서 나타나는 파손 모드와의 관계를 유추할 수 있다. 내부 응력크기에 따라 모재균열, 충간분리 또는 디본딩, 섬유파손을 각각 100 ㎑ 근방, 220 ㎑ 근방, 500 ㎑이상으로 분류할 수 있다.

논문 : 복합재료 교량 바닥판의 주행속도에 따른 동적응답 평가

천경식 ( Cheon Gyeong Sig ) , 장석윤 ( Jang Seog Yun )
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복합신소재의 건설분야 적용은 확대되고 있는 추세이고, 높은 비강도비를 지닌 복합신소재 교량바닥판의 개발은 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 본 연구의 목적은 이동하중을 받는 비둥방성 복합재료 적충판의 동적응답을 정식화하고, 유한요소법을 사용하여 적충에 따른 동적거동특성을 분석하는 것이다. 수치해석 모델에 대해서 이동하중의 속도를 증가시키면서 동적확대계수를 계산하였다. 또한 적충형식 및 순서, 섬유 보강각도 등의 변화에 따른 동적거동특성을 분석하였다. 본 연구 프로그램의 타당성을 확보하기 위해 휩과 자유진동해석에 관한 기존 문헌결과와 비료하여 검증하였다. 또한 이동하중에 의한 동적해석에 대해 모우드 중첩법과 Newmark 직접적분법을 사용하였다. 이러한 이동하중과 적충수, 적충순서 및 섬유 보강각도에 따른 수치해석 결과는 완전 복합신소재 교량 바닥판을 개발하는데 있어서 중요한 기초자료로 제시될 수 있을 것이다.

논문 : 복합재료의 열화도 및 경화도에 따른 초음파 특성 연구

강길호 ( Kang Gil Ho ) , 최원종 ( Choe Won Jong ) , 박상윤 ( Park Sang Yun )
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복합재료의 열화에 의한 미세한 손상을 실제적으로 관찰하기는 쉽지 않다. 복합재료의 열화는 심각한 blistering이 일어나기 전에 chain scission, oxidation 등의 분자적인 상변화 과정을 거쳐 모재 또는 모재와 강화제 사이의 계면에서 미세한 delamination이 발생하고 성장한다. 복합재료의 열화에 의한 초기 열손상은 기계적인 특성에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 복합재료 부품이 열이나 화염에 단기간 노출되었을 경우 및 경화도에 따른 초음파 투과특성을 분석하였다. 온도와 시간에 따라 열화시험을 실시하고 초음파 탐상을 통하여 absorption coefficient를 측정한 결과 열화에 의한 미소균열과 분자적인 상변화에 의하여 열화도가 높을수록 높은 absorption coefficient값을 보였다. 경화온도를 달리하여 경화된 복합재료의 초음파 탐상 결과 경화온도가 높을수록 absorption coefficient 값은 높아졌으며 material velocity는 낮아지는 경향을 보였다. 이는 높은 온도에서 경화될수록 수분 및 휘발성분에 의한 void와 같은 결함이 많이 발생하고 분자구조적인 측면에서 높은 온도에서 경화된 경우 초음파흡수율이 높은 망상구조가 형성되기 때문이다.

논문 : 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 고온용 복합재료의 물성 측정

강동훈 ( Kang Dong Hun ) , 박상욱 ( Park Sang Ug ) , 김수현 ( Kim Su Hyeon ) , 김천곤 ( Kim Cheon Gon ) , 홍창선 ( Hong Chang Seon )
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복합재료는 비강성, 비강도가 높고 열팽창 계수가 낮으며 우수한 내열특성 등 기계적, 열적 특성이 좋아 항공기, 인공위성을 비롯하여 여러 다른 구조물에 폭넓게 사용되고 있다. 하지만, 복합재료를 고온 환경에 사용하기 위해서는 고온 환경에서의 물성에 대한 검증이 필요하다. 본 연구에서는 FBG 센서가 삽입된 T700/Epoxy 복합재료 시편에 대해 온도에 따른 물성을 측정하였다. 실험은 열챔버 내에서 수행하였고 온도 범위는 상온, 100℃, 200℃, 300℃, 400℃이다. 삽입된 광섬유의 예비 시험을 통해, 광섬유 센서의 삽입이 물성값에 미치는 영향을 확인하였다. 시험에는 [0/{0}/0]_(T), [90₂/{0}/90₂]_(T)와 같은 적충각을 갖는 두 종류의 시편을 사용하였다. 실험 결과로부터, 온도에 따른 복합재료의 물성 변화를 성공적으로 측정하였으며 FBG 센서가 고온 환경의 변형률 측정 센서로 매우 적합함을 확인하였다.

논문 : 랜덤하중이 하이브리드 금속복합재료의 피로수명에 미치는 영향

김성훈 ( Kim Seong Hun ) , 배성인 ( Bae Seong In ) , 송정일 ( Song Jeong Il )
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본 연구는 알루미늄 합금(AC8A)과 금속복합재료 (AI/AI203) 및 혼합금속 복합재료(AI/AI203/AI203p)의 피로시험 결과 비교와, 일정진폭 피로하중으로부터 예측한 수명과 실험으로부터 얻은 피로수명의 비교하는 것이고, 음향방출(Acoustic Emission, AE) 방법을 이용하여 피로시험시 균열 발생의 측정 및 예측을 하고자 하였다. 노치재의 실험결과에 따르면, 세라믹 보강재의 첨가로 인해 기지재 보다 연성이 저하된 하이브리드 금속복합재료와 단일 금속복합재료의 피로수명은 두 가지 하중조건에서 모두 기지재 보다 더욱 짧은 수명을 나타내었다. 또한 누적피로수명평가 방법을 통해 예측된 피로수명은 랜덤하중 하에서 실험을 통해 얻어진 피로수명과 거의 일치하였다.
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특집 : JISSE-8를 다녀와서

박종만 ( Park Jong Man )
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해외 기술동향

황운봉 ( Hwang Un Bong )
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