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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 : 24권 6호 (2011)

특집 논문 (特輯 論文) : `11 춘계학술대회 우수 논문 ; 수용성 폴리아닐린/탄소나노튜브 복합재료의 제조 및 물성분석

이재욱 ( Jea Uk Lee ) , 조원호 ( Won Ho Jo ) , 이원오 ( Won Oh Lee ) , 변준형 ( Joon Hyung Byun )
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본 연구에서는 탄소나노튜브를 물상에서 균일하게 분산시키기 위하여 물에 녹으면서 분자 내에서 자체 도핑이 가능한 새로운 종류의 그래프트 공중합체(PSSA-g-PANI, poly(styrenesulfonic acid-graft-aniline))를 합성하였고, 그 분산 능력을 실험해 보았다. PANI 고분자는 벤조이드와 퀴노이드 구조가 반복되어 존재하는 판상구조로 탄소나노튜브와 같은 탄소나노 소재의 벽에 강하게 결합할 수 있고, 따라서 짧은 시간의 sonication 처리 만으로 나노튜브를 분산시킬 수 있었고 그 분산 용액의 장시간 안정성은 다른 상용화된 분산제보다 뛰어났다. 또한 PSSA-g-PANI 그래프트 고분자/탄소나노튜브 복합 필름은 대략 1.5-2.5 S/cm의 전도도를 기록하였다.

논문(論文) : 우레탄 수지 첨가에 의한 다이니마/비닐에스터 복합재료의 방탄효과 향상 연구

윤태호 ( T. H. Yoon ) , 차영미 ( Y. M. Cha ) , 육종일 ( J. I. Yuck ) , 백종규 ( J. G. Paik ) , 오영준 ( Y. J. Oh ) , 김희재 ( H. J. Kim )
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우레탄 수지 첨가에 의한 다이니마/비닐에스터 복합재료의 방탄효과 향상을 고찰하였다. 첫째로 우레탄 수지와 비닐에스터 수지를 스프레이 코팅하여 프리프레그를 제조하였으며, 수지함량을 21%로 조절하였다. 또한 혼합수지를 스프레이 코팅과 필름코팅으로 비교를 위한 프리프레그를 제조하였다. 그 다음 이들을 상온에서 1-2시간, 그리고 필요 시 100℃ 에서 30분 정도 건조시켰다. 이들 프리프레그를 24층 적층한 다음 120℃에서 5분 동안 정치 시킨 후 25분 동안 150 kg/㎠ 압력하에서 경화 시켰다. 모의 파편탄(17 gr)을 이용하여 이들 복합재료의 방탄성능(V50)를 측정하였으며, UP127 및 EB8200으로 제조된 시편은 XSR10으로 제조된 시편에 비하여 각각 6.5 및 9.0 % 향상된 값을 보였다

논문(論文) : 자체-센서와 미세 작동기를 위한 CNT/PVDF 및 ITO/PVDF 나노복합재료의 전기적 및 계면 내구성 비교 평가

구가영 ( Ga Young Gu ) , 완작가 ( Zuo Jia Wang ) , 권동준 ( Dong Jun Kwon ) , 박종만 ( Joung Man Park )
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자체-센서와 미세 작동기 응용을 위한 CNT와 ITO로 코팅된 나노복합재료의 계면접착 내구성과 전기적 특성을 평가하였다. 나노복합재료의 접착 및 계면 내구성은 반복하중 피로시험에 따른 전기저항도를 측정하여 평가하였다. CNT와 ITO의 고 유 전기적 특성으로 인하여 CNT가 코팅된 PVDF 나노복합재료는 ITO가 코팅된 경우보다 다소 낮은 전기저항도를 나타내었으나, 모두 양호한 자체-감지능을 보여주었다. CNT/PVDF와 ITO/PVDF 나노복합재료 모두 계면 내구성은 양호함을 확인하였다. 정적 접촉각 시험을 통해 CNT와 ITO 그리고 PVDF간의 표면에너지, 접착일, 그리고 퍼짐계수를 평가하여 계면 내구성과의 상호 관련성을 확인하였다. 수용액에서 CNT와 ITO로 코팅된 PVDF 시편의 최적의 작동성은 주파수와 전압을 달리하여 레이져 변위센서를 사용한 연신율 변화로 측정하였다. 작동된 두 나노복합재료들의 연신율은 주파수가 증가함에 따라 감소하며, 반면에 전압의 증가에 따라 상승하였다. 각 나노복합재료의 나노구조 및 고유의 전기적 특성으로 인하여, CNT/PVDF가 ITO/PVDF 보다 자체-감지 및 작동기로서 더 적합하다는 것을 알 수 있었다

논문(論文) : 화염 플라즈마 및 실란 표면처리가 실리카 강화 고무복합재료의 기계적 특성에 미치는 영향

이준만 ( Jun Man Lee ) , 류상렬 ( Sang Ryeoul Ryu ) , 이동주 ( Dong Joo Lee )
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대기압 화염 플라즈마(APFP) 및 에폭시 실란(ES) 표면처리 한 실리카(Vf = 40%)강화 고무복합재료의 기계적 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 고무복합재료의 인장강도는 평균 입자경이 감소할수록 크게 증가하였고, 평균 입자경 2.2㎛일 때, 기지(2.52㎫)에 비해 1.4배 증가하였다. 또한 APFP 및 EP의 처리로 인장강도가 각각 8.8∼13.3%, 9.9∼12.5% 향상되었다. 평균 입자경이 26.6㎛일 때, 고무복합재료의 인장탄성율은 기지(0.88㎫)에 비해 2배 증가하였고, APFP 및 EP의 처리로 인장 탄성율이 각각 15.6∼22.8%, 21.1∼25.8% 증가되었다. 기존의 실란 커플링제 처리방법은 유기용제의 사용 등의 몇 가지 단점을 가지고 있지만, APFP 처리법은 기계적 특성을 향상시키는데 빠르고, 경제적이며 친환경적인 방법이라 판단된다.

논문(論文) : 전자파차폐용 멀티스케일 하이브리드 복합재의 설계 및 제조

공제엘 ( Joel Renaud Cnidakoung Nogouanom, ) , 김명수 ( Myug Su Kim ) , 박형욱 ( Hyung Wook Park ) , 박영빈 ( Young Bin Park ) , 정영복 ( Young Bok Ju ) , 정호순 ( Ho Soon Jeong )
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본 연구에서는 유리섬유, 탄소섬유 및 유리섬유-탄소섬유 복합재에 MWCNT층을 삽입하는 경우 복합재의 전자파차폐 물성에 대한 연구를 수행하였다. 유리섬유 복합재의 경우, 200 mm X 200 mm 면적에 0.1~0.2 g의 MWCNT를 도포했을 때 (1.8~3.6 μm 두께) 전자파차폐효과가 현격히 증가함을 발견하였다. 아울러, 두 개 이상의 MWCNT층을 삽입하는 경우, 이들을 분산배치 하는 것 보다는 복합재 중앙에 집중배치 하는 것이 더 효과적이었다. 반면, 탄소섬유 및 유리섬유-탄소섬유 복합재의 경우, MWCNT층이 전자파차폐효과에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다. MWCNT를 비롯한 탄소나노소재를 전자파 차폐용 소재로 효과적으로 활용하기 위해서는, 탄소나노소재의 첨가에 의한 다양한 전자파차폐 메커니즘 간 상관관계를 이해하는 것이 중요하다.

논문(論文) : GMT-Sheet 성형품의 표면요철에 미치는 섬유돌출의 영향

김형석 ( Hyoung Seok Kim ) , 김진우 ( Jin Woo Kim ) , 김용재 ( Yong Jae Kim ) , 이동기 ( Dong Gi Lee )
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성형조건에 따른 GMT-Sheet를 관찰하여, 성형품 표면의 섬유돌출을 조사했다. 섬유돌출은 모재의 수축에 의해서 성형품 표면에 생성되는 불량현상의 하나이다. 즉, 섬유돌출은 성형온도에서 상온까지 성형품이 냉각될 때 모재와 유리섬유의 수축차에 의해 발생하는 표면불량 현상이다. 성형품 표면의 섬유돌출 높이는 보압·냉각과정에서 성형압력이 클수록 작게 나타남을 알 수 있다. 성형품 표면의 섬유돌출 높이는 성형압력의 영향이 지배적임을 알 수 있다. 성형압력을 고려하여, 성형품의 표면 요철 생성과정과 섬유돌출 높이 변화를 규명했다. 그리고 피복층은 표면불량 현상을 억제하는 효과가 있고, 표면으로부터 섬유돌출이나 크랙이 보이지 않았다. 피복층은 표면거칠기를 단일재료인 폴리프로필렌 정도까지 개선하였다.

논문(論文) : 타원 섬유가 포함된 복합재료에서의 탄성 해석

이정기 ( Jung Ki Lee )
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체적 적분방정식법(Volume Integral Equation Method)이라는 새로운 수치해석 방법을 이용하여, 서로 상호작용을 하는 등방성 또는 이방성 타원 함유체를 포함하는 등방성 무한고체가 정적 인장하중을 받을 때 무한고체 내부에 발생하는 응력분포 해석을 매우 효과적으로 수행하였다. 즉, 등방성 기지에 다수의 등방성 또는 이방성 타원 함유체의 중심이 1) 정사각형 배열 형태 또는 2) 정육각형 배열 형태로 포함되어 있는 경우에, 다양한 타원을 포함하는 원형 실린더 함유체의 체적비에 대하여, 중앙에 위치한 타원 함유체와 등방성 기지의 경계면에서의 인장응력 분포의 변화를 구체적으로 조사하였다. 또한, 체적 적분 방정식법을 이용한 해를 유한요소법을 이용한 해 및 해석해와 비교해 봄으로서, 체적 적분방정식법을 이용하여 구한 해의 정확도를 검증하였다

논문(論文) : 다양한 센서 신호를 이용한 복합적층판의 고속충격 손상 특성 연구

조상규 ( Sang Gyu Cho ) , 김인걸 ( In Gul Kim ) , 이석제 ( Seok Je Lee ) , 유원영 ( Won Young You )
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복합재는 금속보다 높은 비강성과 비강도를 갖는 장점 때문에 군용기와 민항기의 주요 구조물로 사용이 증대되고 있다. 하지만 복합재의 기계적인 특성은 충격에 의해 심각하게 저하된다. 특히, 우박, 고속 택싱에 의한 파편과의 고속 충격은 작은 질량임에도 불구하고 구조물과 서브시스템에 심각한 손상을 줄 수 있다. 그러나 한 가지 센서 또는 기존의 기법을 사용하여 복합재의 손상을 탐지하기는 쉽지 않다. 본 논문에서는 복합적층판의 고속충격에 의한 손상 개시와 전파를 모니터링하기 위해 PVDF 센서와 AE 센서를 사용하였다. 센서 신호를 분석하기 위해 웨이블릿 변환을 사용하였다. 충격에너지가 증가할수록 고주파 신호가 증가하였고 PVDF 센서와 AE 센서 신호에서 유사한 경향을 알 수 있었다. 결과적으로 복합적층판의 고속충격 손상을 감지하고 특성화하는 다양한 센싱 기법을 제시하였다.

논문(論文) : 기계적 하중 하에서 복합재료 시험편에 접착된 단결정 실리콘태양전지의 성능평가

김종천 ( Jong Cheon Kim ) , 최익현 ( Ik Heon Choi ) , 김대현 ( Dae Hyun ) , 정성균 ( Kim Seong Hyu Cheong )
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본 연구에서는 화석에너지 고갈과 환경문제로 인해 새로운 신재생에너지로 주목 받고 있는 태양전지를 대표적인 경량재료인 복합재료에 적용하기 위해 적절한 태양전지 접착 방법에 대한 연구를 진행하였다. 사용된 태양전지는 후면전극 태양전지로 에너지변환 실험실 효율이 약 24.2%인 태양전지를 사용하였다. 하지만, 실리콘계열 태양전지는 재료의 특성상 깨지기 쉽기 때문에 일반적으로 사용되고 있는 동시경화 접착법 대신 접착제를 이용한 이차 접착법을 사용하였다. 접착재료는 태양전지의 충진재 및 접착제로 사용되고 있는 EVA film 과 프리프레그의 수지인 Resin film, 그리고 탄성 접착제를 이용하여 실험을 진행 하였으며, 태양전지가 접착된 복합재료 시험편에 기계적 하중을 부가하여 접착제 종류별 태양전지의 성능변화를 측정하였다. 또한, 기계적 하중 하에서 실시간으로 태양전지의 성능을 평가할 수 있는 측정장치를 설계하여 접착재료별 파단 시점과 특성을 비교?평가 하였다. 파단면분석을 통해 태양전지 효율 감소원인을 분석하여 고찰하였다. 실험결과 태양전지의 접착방법에 따라서 태양전지의 효율이 크게 영향을 받는다는 것을 파악하였다. 또한, 탄성접착제를 사용한 접착 방법이 가장 높은 태양전지 효율 성능을 보여주고 있음을 확인하였다.

특집(特輯) : 제8회 한일조인트복합재료심포지엄 후기

최낙삼 ( Nak Sam Choi ) , 송정일 ( Jeong Il Song )
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