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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 : 17권 2호 (2004)

논문 : 반응표면분석법을 이용한 FRP Leaf Spring의 최적설계

임동진 ( Dong Jin Lim ) , 이윤기 ( Yoon Ki Lee ) , 김민호 ( Min Ho Kim ) , 윤희석 ( Hi Seak Yoon )
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본 논문은 겹판 스프링의 정적 스프링 상수를 가지고 복합재료 테이퍼 스프링을 최적설계 하였다. 두께와 폭을 설계 변수로 설정하였다. 회귀모형의 목적함수는 상용 해석 프로그램을 통해 얻었다. 회귀모형의 함수를 가지고 회귀계수를 계산한 후, DOT를 이용하여 최적해를 구하였다. 설계에 이용된 복합재료로는 E-glass/epoxy와 carbon/epoxy를 선정하였고 겹판 스프링과 비교 해석하였다. 그 결과 정적 스프링 상수는 최적화된 복합재료 스프링들과 겹판 스프링이 1%내로 일치함을 보였다.

논문 : 직교이방성 판이론에 의한 FRP 보강 콘크리트 슬래브의 휨해석

손경욱 ( Kyong Wook Son ) , 정재호 ( Jae Ho Jung ) , 정상균 ( Sang Kyoon Jeong ) , 윤순종 ( Soon Jong Yoon ) , 이승식 ( Seung Sik Lee )
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본 연구는 FRP 보강 콘크리트 슬래브의 휨거동에 관한 이론적 연구로서 FRP 보강 콘크리트 슬래브를 구조적 직교 이방성판으로 간주하고 고전적 직교이방성판이론에 따른 휨해석 및 유한요소해석을 수행하였다. FRP 보강 콘크리트 슬래브를 직교이방성판으로 모델링하기 위해서는 각 하중단계별로 실제 구조물의 거동에 부합하는 직교이방성판의 휨강성을 결정하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 탄성등가법을 적용하여 FRP 보강 콘크리트 슬래브와 등가인 직교이방성판의 휨강성을 결정하였으며, 탄성등가법에 의해 결정된 휨강성을 사용하여 유한요소해석 수행을 위한 강성행렬의 결정방법을 제안하였다. 또한, 이론식에 의한 해석결과와 제안된 강성행렬을 사용하여 해석한 유한요소해석 결과를 실험 결과와 비교하였다.

논문 : 역탄도 기법을 이용한 탄소섬유/열경화성수지 복합재 그루브의 파단 특성 연구

최재호 ( Jae Ho Choi ) , 박인서 ( In Seo Park ) , 송흥섭 ( Heung Sub Song ) , 박관진 ( Kwan Jin Park )
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나사산을 가지는 구조재료는 높은 전단 응력을 한 방향으로 전달해 주는 용도로 많이 사용되며, 이를 응용하여 고속의 충격에너지나 전단하중에 견딜 수 있는 기어 모양의 부품 등 항공 및 군수용 재료에 적용되어왔다. 최근에는 재료를 보다 경량화 하려는 노력의 일환으로 기존의 금속재료를 섬유강화 고분자 수지계 복합재료로 대체하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 탄소섬유/열경화성 수지계 복합재를 사용하여 나사산(groove)을 가지는 시편을 제작한 뒤 역탄도 기법으로 고속변형 특성 평가를 실시하였고, 이를 통하여 군수용 부품 재료로의 적용 가능성을 타진해 보았다.

논문 : 폐 페인트를 이용한 폴리머 콘크리트의 제조에 관한 연구

이창훈 ( Chang Hun Lee ) , 박재읍 ( Jae Eub Park ) , 최진호 ( Jin Ho Choi ) , 권진회 ( Jin Hwe Kweon ) , 제우성 ( Woo Seong Che ) , 김성호 ( Sung Ho Kim )
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본 논문에서는 화학처리된 폐 페인트와 폐 스티로폼을 사용한 폴리머 콘크리트를 제작하고 그 기계적 특성을 평가하였다. 또한 골재와 수지재의 조성비 변화에 따른 압축강도, 비중, 흡수율 등을 평가하였다. 실험결과로부터 폐 페인트를 사용한 폴리머 콘크리트의 비중은 기존의 폴리머 콘크리트 보다 낮은 값을 가지며, 건축용 외장재로 사용할 수 있을 것으로 판단되었다.

논문 : 광섬유 브래그 격자 센서를 이용한 복합재 구조물의 파손 검출

고종인 ( Jong In Koh ) , 김천곤 ( Chun Gon Kim ) , 홍창선 ( Chang Sun Hong )
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광섬유 브래그 격자센서를 이용하여 인장하중을 받는 직교적충 복합재료 빔에서 발생하는 파손신호를 계측하였다. 민감도와 주파수 대역성능을 향상시키기 위하여 수동 마흐-젠더 간섭계 방식의 복조기를 제안하였다. 제안한 FBG 센서 시스템은 위상변조기와 같은 능동소자가 없기 때문에 구성이 간단하고 쉽게 구현할 수 있으며 충격이나 파손 신호와 같이 작은 진폭의 고주파 진동 측정이 가능하다. FBG 센서로 측정한 복합재료의 파손신호는 복합재료 시편의 90도 중에서 모재 균열이 진전하면서 발생하는 급격한 변형률 변이에 해당하는 초기 오프?V 값과 최대 수백 킬로헤르쯔에 이르는 주파수로 진동하고 있었다.
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본 연구에서는 폐쇄형 발포금속의 인장 특성을 이해하기 위하여 수정된 단위모델을 제시하였다. 또한 발포금속의 밀도는 가우스 분포에 의거하여 확률적으로 분포한다고 가정하고 본 연구에서 제시된 수정 단위 모델을 조합하여 유한요소 모델을 제안하였다. 이 모델은 실제 인장 시험과 유사한 변형거동을 보이는 것을 확인하였고, 적절한 밀도 분포와 내부 기공을 고려하게 되면, 해석에서 구해진 최대 인장 강도가 근사적으로 실험결과와 일치하는 것을 볼 수 있었다. 또한, 발포 알루미늄의 최대 인장 강도는 밀도 분포의 표준편차보다는 내부 기공 부피분율에 더 민감하게 변하는 것으로 밝혀졌다.

특집 : 페놀 컴포지트 실용화의 길 - 영국의 경우 (CASE STUDY 2)

( Kanemasa Nomaguchi ) , ( Ken L. Forsdyke ) , ( Denver E. Brown )
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철도차량의 객실 자체는 많은 부분이 예전엔 목재 등으로 만들어져 있다고 기억하는 사람이 많다. 목재는 가벼우며 단열성과 흡습성이 있어서 사람이 만졌을 때, 온기가 있어서 좋은 느낌을 준다. 또 재료가 가공하기가 쉬운 점도 장점이다. 목재를 사용할 때는 목수 작업으로 했기 때문에, 철도 차량 부재의 용어에도 「키세」(키세루=입히다=cover) 등의 단어가 남아있다. 일본에서도 전쟁 전 그리고 전쟁 시에도 목재 차량이 사용 되었지만, 전쟁 후 「사쿠라 키죠 사건」 등, 큰 차량 화재로 많은 인명을 잃었던 적이 있었기 때문에 불연화의 노력에 힘쓰고 있다. 그러나, 1971년 10월 6일, 山陽本線에서 급행열차 「雲仙3號」의 10호차 세면장 부근에서 화재가 발생하여 10호 차량 전소, 11호 차량 일부가 소실되고 인명사고도 있었다. 그 때문에 현재의 「A·A 기준」이 실시되고, 지금까지 오랫동안 이 방법에 따르고 있다. 영국에서는 옛날에 「A·A 기준」과 비슷한 방법이 있었지만, 이미 앞의 보고서에서처럼 「다운톤 침대열차사고」 「런던 지하철사고」를 거치며, 특히 철도차량에 대해서는 BS6853의 적용이 시작됐다. 그러나 이것을 지키기 위해서는 많은 문제가 있었다. 이 문제에 관하여 지금도 국가적 프로젝트로 노력을 하고 있지만, 당시 그 중심에 있었던 두 사람, Forsdyke 씨와 Brown 씨가 지난 날을 회상하면서 다음과 같이 말하고 있다. 이번 호에서는 철도차량 설계 부문의 재료 선정 책임자였던 Brown 씨의 기록을 중심으로 소개한다. 이 분야의 관계자 여러분에게 참고로 된다면 좋겠다.

해외 기술동향

황운봉 ( W. B. Hwang )
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