글로버메뉴 바로가기 본문 바로가기 하단메뉴 바로가기

논문검색은 역시 페이퍼서치

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 : 31권 6호 (2018)

항공기용 스트링거 제작을 위한 브레이드 복합재료의 물성에 관한 연구

은종현 ( Jong Hyun Eun ) , 이준석 ( Joon Suck Lee ) , 박승환 ( Seung Hwan Park ) , 김동현 ( Dong Hyun Kim ) , 천진성 ( Jin Sung Chon ) , 유호욱 ( Ho Wook Yoo )
4,500
초록보기
본 논문에서는 항공기용 스트링거(Stringer)로 사용하기 위한 브레이드 복합재료(Braided composites)의 물성에 대해 연구하였다. 브레이드 프리폼(braid preform)을 30°, 45°, 60°로 제작하기 위해 드럼 와인더 속도, 브레이드 속도, 멘드럴 직경과 같은 공정변수들을 정량화시켰고, 에폭시 수지 종류를 TGDDM, YD-128로 브레이드 프리폼에 다르게 적용하여 각도에 따른 브레이드 복합재료의 인장강도, 굽힘강도를 섬유부피분율에 따라 규명하였으며, TGA 분석으로 열적 특성과 에폭시 수지의 분해 온도를 조사하였다. 그 결과 브레이드 프리폼의 각도가 낮을 수록 인장강도와 굽힘강도가 향상됨을 확인하였고, 분자량이 높은 에폭시 수지를 사용할 때 물리적 성질이 향상되었다.

다양한 사이징제가 반응중합에 의해 제조된 나일론 6/탄소섬유 복합체의 물성에 미치는 영향

박하늘 ( Park Ha-neul ) , 이학성 ( Lee Hak Sung ) , 허몽영 ( Huh Mongyoung )
4,500
초록보기
탄소섬유 강화 PA6 복합재료의 탄소섬유-메트릭스간 계면결합력과 반응중합도 향상을 위해서 기존 탄소섬유의 에폭시 사이징제를 디사이징처리하여 에폭시를 제거한 후 우레탄계, 나일론계, 페녹시계 사이징제로 재처리해주었으며, 리사이징 처리된 탄소섬유의 표면을 관찰하였다. 리사이징 처리된 탄소섬유의 계면 결합력은 IFSS(Interfacial shear strength)를 통해서 확인하였으며, 계면 결합 강도 측정 후 파단면은 주사전자현미경을 통해서 관찰하였다. 나일론계와 페녹시계 사이징제로 처리된 탄소섬유가 우레탄계 사이징에 비해 계면 결합력이 상승한 것을 확인하였다. 우레탄계 리사이징 처리된 탄소섬유는 기존 에폭시 사이징 탄소섬유보다 계면 결합력이 감소한 것으로 확인되었다. 이 결과는 기존 탄소섬유의 저활성과 평활성을 제거하여 탄소섬유와 나일론6 사이의 계면 결합력이 향상된 것으로 판단된다.

액상성형공정별 물리적/기계적 특성 비교 평가

박동철 ( Dong-cheol Park ) , 김태곤 ( Tai-gon Kim ) , 김승혁 ( Seung-hyeok Kim ) , 신도훈 ( Do-hoon Shin ) , 김현우 ( Hyeon-woo Kim ) , 한중원 ( Joong-won Han )
4,500
초록보기
오토클레이브 (Autoclave) 성형 공정은 항공산업분야의 복합재 부품 제작에 있어서 매우 안정적이고 중요한 제조방법으로서 자리매김 해왔었지만 오토클레이브가 가진 많은 장점과 함께 단점 또는 제약 사항들을 보여주고 있다. 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위하여 다양한 탈 오토클레이브 (OoA, Out-of-Autoclave) 공정들이 연구 개발되고 있는데, 본 연구에서는 탈 오토클레이브 공정 중 하나로서 많은 관심을 받고 있는 액상성형공정 (Liquid Composite Molding)을 사용하여 시편들을 제작하고 이를 오토클레이브 공정으로 제작된 시편과 실험적으로 비교 평가하였다. 액상성형공정 중 DB (Double Bagging), CAPRI (Controlled Atmospheric Pressure Resin Infusion) 및 VAP (Vacuum Assisted Process) 공정을 사용하여 시편 제작을 수행하고 내부 기공 함유량, 두께, 유리전이온도, 층간전단강도 및 굽힘강도 시험 평가를 통하여 각 제작 공정에 따른 차이를 확인할 수 있었다. 전체적으로 오토클레이브 성형 시편이 우수한 두께 균일도, 낮은 기공 함유량 및 양호한 기계적 강도 특성을 보였으며, 액상성형공정 중에서는 CAPRI 성형 시편이 DB 및 VAP 성형 시편에 비하여 상대적으로 우수한 특성을 가짐을 확인하였다.

Experimental and Finite Element Analysis of Free Vibration Behaviour of Graphene Oxide Incorporated Carbon Fiber/Epoxy Composite

( Nitai Chandra Adak ) , ( Kamalkishor Janardhanji Uke ) , ( Tapas Kuila ) , ( Pranab Samanta ) , ( Joong Hee Lee )
4,500
초록보기
In the present study, the effect of GO in damping capacity of CF/epoxy laminates was studied via free vibration analysis. The composite laminates were manufactured by using vacuum assisted resin transfer molding technique. The damping properties of the prepared hybrid composites were determined in terms of natural frequency and damping ratio in free vibration test. The foremost aspire of this investigation was to compare the vibration properties i.e. natural frequency and modal damping of the prepared composites with the numerical results. The numerical study was carried out via FEA using ANSYSTM workbench software. The parametric study of the numerical models was also studied considering the beam free length and the beam thickness. It was found that the incorporation of GO enhanced the damping capacity of the composite and the variation of natural frequencies in mode1varied by 2-5% compared to the experimental study.

유리 섬유/열가소성 복합 재료의 기계적 및 함침 특성에 대한 직물 패턴의 영향

김늘새롬 ( Neul-sae-rom Kim ) , 이은수 ( Eun-soo Lee ) , 장영진 ( Yeong-jin Jang ) , 권동준 ( Dong-jun Kwon ) , 양성백 ( Seong Baek Yang ) , 염정현 ( Jung-hyun Yeom )
4,500
초록보기
다양한 산업군에서 복합재료를 적용한 제품개발을 진행하고 있는 상황이며, 재활용이 가능한 장점으로 인해 열가소성 복합재료에 대한 개발이 활발하다. 장섬유 강화 열가소성 플라스틱(Long fiber thermoplastic, LFT)의 형태도 있지만, 연속섬유를 이용한 열가소성 복합재료(Continuous fiber thermoplastic, CFT)에 대한 활용도 증가하고 있다. 본 연구에서는 CFT를 제작할 때 사용되는 강화섬유의 제직 패턴에 따른 영향으로 CFT의 인장, 굴곡, 충격 강도의 변화를 확인하고자 하였다. 복합재료의 물성이 강화섬유의 제직 패턴에 의해 달라지는 원인을 기계적인 물성으로도 평가하였고, CT 촬영기법을 이용하여 내부 기공발생과 섬유 제직패턴과의 상관관계를 분석하였다. CFT의 경우 열가소성 필름이 섬유 로빙 내로 함침되는 수준이 낮기 때문에, 공극의 발생률이 높은 문제가 있다. 섬유 로빙과 로빙사이의 계면이 100 μm 수준으로 조밀하게 형성될 수 있는 평직 섬유 패턴이 CFT의 성형성 및 기계적 물성을 안정화시키는 강화섬유의 조직임을 검증하였다.

요철핀으로 보강된 복합재 모자형 체결부 구조의 강도 연구

곽병수 ( Byeong-su Kwak ) , 김동관 ( Dong-gwan Kim ) , 권진회 ( Jin-hwe Kweon )
4,500
초록보기
스테인리스 강으로 제작된 요철핀의 보강이 복합재 모자형 체결부의 풀오프 강도에 미치는 영향을 시험으로 연구하였다. 요철핀에는 물리적, 화학적 표면처리를 수행하였고, 체결부의 외피와 보강재가 만나는 영역에 두께방향으로 핀을 삽입하였다. 모자형 체결부 시편은 요철핀을 포함하여 일체성형으로 제작하였다. 사용된 요철핀의 지름은 0.3, 0.5, 0.7 mm로 세 가지이다. 핀의 삽입밀도는 외피와 보강재가 만나는 면적 기준으로 0.5, 2.0% 두 가지이다. 요철핀과 일반핀의 효과를 비교하기 위하여 0.3 mm 일반핀을 2.0% 밀도로 삽입한 시편을 추가로 제작하여 시험을 수행하였다. 0.3, 0.5, 0.7 mm의 요철핀을 0.5%의 밀도로 삽입한 시편의 강도는 보강되지 않은 시편 대비 각각 45, 19, 9% 높게 나타났고, 2.0% 밀도의 경우 강도는 각각 127, 45, 11% 높게 나타났다. 시험 결과 지름이 동일할 경우 밀도가 높을수록, 밀도가 동일할 경우 지름이 작을수록 보강효과가 더 높게 나타나는 것을 알 수 있었다. 요철핀과 일반핀의 효과를 비교한 결과 2.0% 밀도로 0.3 mm 직경의 핀을 이용하여 보강할 경우, 요철핀 보강 시편이 일반핀 보강 시편보다 64% 높은 강도를 보였다. 본 연구의 결과로부터 요철핀 보강이 복합재 모자형 체결부의 풀오프 강도 향상을 위한 효과적인 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

적층수에 따른 GFRP 피막 Al 평활재의 저주기 피로수명 평가

명노준 ( Nohjun Myung ) , 서지혜 ( Jihye Seo ) , 이은균 ( Eunkyun Lee ) , 최낙삼 ( Nak-sam Choi )
4,500
초록보기
섬유 금속 적층판(Fiber metal hybrid laminate, FML)은 금속재료와 FRP의 접합으로 기존의 금속 소재가 가지지 못했던 뛰어난 물성과 가벼운 무게로 경제적인 구조용 재료로 사용된다. 그러나 섬유의 형태와 종류, 적층 조건에 따라 물성의 차이가 크며, 파괴거동을 예측하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Al6061-T6 합금에 직조형태의 유리섬유 플라스틱(GFRP, GEP118)을 적층피막한 복합재의 파손거동에 대해 연구한다. Al합금에 GFRP 1, 3, 5 겹을 피막한 3가지 조건으로 성형하고, 피막의 적층수를 변수로 정적시험과 저주기 피로시험을 병행하여 파손거동을 분석하였다. 저주기 피로시험에서는 변형률-수명 해석, 전변형률 에너지밀도법을 사용하여 분석하고, 피로수명을 예측하여 하이브리드 재료에 대한 수명예측성을 분석하였다. 인장해석 결과, GFRP 피막으로 인한 강화효과는 없었고, 피로시험시 나타나는 히스테리시스 형상은 GFRP피막 유무와 피막 수에 상관없이 모재인 Al합금의 거동을 따랐다. 저주기 피로시험 결과 GFRP의 피막으로 피로강도가 증가하였지만, GFRP의 두께에 따라 비례하여 증가하지는 않았다.

20mm 범용탄약적재장비의 복합재 이중리드나선구조 설계

제현민 ( Hyun-min Je ) , 김위대 ( Wie-dae Kim )
4,500
초록보기
본 연구에서는 20mm 범용탄약적재장비의 운행 시 탄약의 운동에 관여하는 이중리드나선의 설계를 위해 이중리드나선에 발생하는 응력과 변형에 대하여 ABAQUS 프로그램을 이용해서 해석한다. 해석을 위해 복합재를 적용한 나선형 물체의 회전 시 발생하는 응력 해석의 타당성을 확인한다. 이중리드나선의 재료를 일반 금속과 복합재로 적용하여 해석하고 모델을 복합재료로 대체 하였을 때 이점을 제시한다. 또한 복합재료의 적층각과 적층 순서, 회전속도의 변경 시에 발생하는 응력과 변형을 예측하고, Tsai-Wu failure 이론에 해석결과를 적용하여 파손을 확인하며. 탄약적재시 스텝의 개발을 위한 복합재 이중나선구조의 설계결과를 제시한다.

형상기억고분자 복합재료 안테나의 제조 및 전개 거동 분석

안용산 ( Yongsan An ) , 김진수 ( Jinsu Kim ) , 구남서 ( Nam Seo Goo ) , 박미선 ( Miseon Park ) , 김연태 ( Yeontae Kim ) , 박종규 ( Jong Kyoo Park ) , 유웅열 ( Woong-ryeol Yu )
4,500
초록보기
형상기억고분자 복합재료는 가볍고, 변형률이 크며, 좋은 가공성과 비용적인 측면에서의 장점으로 우주환경에서 사용되는 전개형 안테나 재료로의 활용이 검토되고 있다. 본 연구에서는 탄소나노튜브를 보강재로 하여 물성이 향상된 형상기억고분자 복합재료를 제조하고, 이를 사용하여 전개형 안테나를 제작하였다. 탄소나노튜브를 형상기억고분자 기지재 안에 분산시키기 위해 다양한 방법이 사용되었고 물성적인 측면에서 우수한 분산 방법을 탐색하였다. 이렇게 제조된 형상기억고분자 복합재료의 형상기억거동을 평가하였고 형상기억고분자 복합재료 안테나의 전개 거동을 분석하였다.

Flexible Energy-storage Devices: Maneuvers and Intermediate Towards Multi-functional Composites

( Ji Myeong Son ) , ( Il Kwon Oh )
4,500
초록보기
Flexible energy-storage devices (FESDs) have been studied and developed extensively over the last few years because of demands in various fields. Since electrochemical performance and mechanical flexibility must be taken into account together, different framework from composition of conventional energy-storage devices (ESDs) is required. Numerous types of electrodes have been proposed to implement the FESDs. Herein, we review the works related to the FESDs so far and focus on free-standing electrodes and, especially substrate-based ones. The way to utilize carbon woven fabric (CF) or carbon cloth (CC) as flexible substrates is quite simple and intuitive. However, it is meaningful in the point of that the framework exploiting CF or CC can be extended to other applications resulting in multifunctional composites. Therefore, summary, which is on utilization of carbon-based material and conductive substrate containing CF and CC for ESDs, turns out to be helpful for other researchers to have crude concepts to get into energy-storage multi-functional composite. Moreover, polymer electrolytes are briefly explored as well because safety is one of the most important issues in FESDs and the electrolyte part mainly includes difficult obstacles to overcome. Lastly, we suggest some points that need to be further improved and studied for FESDs.
1 2 >