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- 저자 : 안우진(Woo-Jin An) (검색결과 9 건)
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안우진(Woo Jin An),우민아(Min A Woo),노학곤(Hak Gon Noh),강범수(Beom Soo Kang),김정(Jeong Kim) Korean Society for Precision Engineering 2016 한국정밀공학회지 Vol.33 No.7
The Split Hopkinson pressure bar (SHPB) test method, which is composed of three cylindrical bars, measuring devices and frames, is known for its reliable technique of acquiring the mechanical properties of specimens under a high strain rate. This paper demonstrates the processing of design and fabrication of SHPB. First of all, numerical analysis is applied in order to determine the design parameters of SHPB apparatus and verify the validity of design for a SHPB facility. Following this, SHPB apparatus were fabricated in accordance with acquired design parameters by simulation. In order to verify the validity of SHPB apparatus, experimental results using Al6061-T6 were compared with numerical data obtained from a corresponding simulation. The result of this comparative study demonstrates the applicability and validity of the fabricated apparatus.
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김지완,안우진,서경호,최진호,Kim, Ji-Wan,An, Woo-Jin,Seo, Kyeong-Ho,Choi, Jin-Ho 한국복합재료학회 2022 Composites research Vol.35 No.5
Composite lap joints have been extensively used due to their excellent properties and the demand for light structures. However, due to the weak mechanical properties in the thickness direction, the lap joint is easily fractured. various reinforcement methods that delay fracture by dispersing stress concentration have been applied to overcome this problem, such as z-pinning and conventional stitching. The Z-pinning is reinforcement method by inserting metal or carbon pin in the thickness direction of prepreg, and the conventional stitching process is a method of reinforcing the mechanical properties in the thickness direction by intersecting the upper and lower fibers on the preform. I-fiber stitching method is a promising technology that combines the advantages of both z-pinning and the conventional stitching. In this paper, the static and fatigue strengths of the single-lap joints reinforced by the I-fiber stitching process were evaluated. The single-lap joints were fabricated by a co-curing method using an autoclave vacuum bag process and I-fiber reinforcing effects were evaluated according to adherend thickness and stitching angle. From the experiments, the thinner the composite joint specimen, the higher the I-fiber reinforcement effect, and Ifiber stitched single lap joints showed a 52% improvement in failure strength and 118% improvement in fatigue strength.
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CNT 첨가에 따른 유리섬유/섬유 복합재 제작 및 특성 평가
김형태,이도현,안우진,오창환,제연진,이동박,조규철,박준홍,Kim, Hyeongtae,Lee, Do-Hyeon,An, Woo-Jin,Oh, Chang-Hwan,Je, Yeonjin,Lee, Dong-Park,Cho, Kyuchul,Park, Jun Hong 한국결정성장학회 2021 한국결정성장학회지 Vol.31 No.4
The fiber composites have been investigated as lightweight structure material platforms for aerospace applications because their strength can be enhanced by adding reinforcement without a significant increase in weight. In this study, the fabrication and characterization of carbon nanotube (CNT) reinforced glass fiber composites are demonstrated to enhance the tensile strength of longitudinal direction along the glass fibers. Due to the reinforcement of CNT in epoxy layers, the yield strength of fiber/epoxy composites is enhanced by about 10 %. Furthermore, using scanning electron microscopy, analysis of fracture surfaces shows that mixed CNT in epoxy layers acts as necking agents between fractured surfaces of fiber/epoxy; thereby, initiation and evolution of crack across fiber composite can be suppressed by CNT necking between fractured surfaces. 본 연구에서는 CNT 첨가에 따른 유리섬유/에폭시의 강도 변화를 관찰하기 위해서 에폭시 기지 상에 CNT를 분산 시켜 유리섬유 표면에 도포하였다. 제작된 유리섬유/에폭시/CNT 복합재의 특성을 강도 측정기를 이용해 평가하고, 파괴 메커니즘을 분석하기 위해서, 원자힘현미경과 전자현미경을 활용하여 분석하였다. 원자힘현미경 이미지들을 기반으로 line trace 분석을 통해 CNT 소재의 굵기 및 길이를 분석한 결과, 대부분의 CNT는 약 10 ㎛ 이상의 길이와 평균적으로 47.72 ± 4.0 nm의 두께를 가진것으로 확인되었다. 3 wt%로 혼합한 유리섬유/에폭시/CNT 복합재의 경우 대조 시편인 유리섬유/에폭시와 비교 시, 740.17 ± 111.05 N/mm<sup>2</sup>에서 816.56 ± 200.26 N/mm<sup>2</sup>로 약 10 % 이상의 인장 강도 향상이 관측되었다. 전자 현미경을 이용한 파단면 분석 결과, 에폭시 기지 층에 분산된 CNT가 복합재의 길이 방향으로 배열되어 있음이 관찰되었으며, 유리섬유/에폭시/CNT에 하중 인가 시, 에폭시 층에서 생성된 크랙들의 성장을 에폭시 수지상에 분산된 CNT들이 넥킹 역할을 하면서, 복합재의 인장 강도 향상이 되었다고 판단된다.
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이주호(Juho Lee),안우진(Woo-Jin An),김용석(Yong-Seok Kim) 한국항공우주학회 2020 韓國航空宇宙學會誌 Vol.48 No.4
폭발볼트는 내부 화약의 폭발력에 의해 결합되어진 두 개의 구조물을 분리하는 대표적인 파이로 분리장치이다. 본 연구에서는 슬레드 시험에 사용이 가능하도록 EBW 기폭관을 적용한 1/2‘’ 리치컷형 폭발볼트를 개발하였다. 설계 방법론으로부터 초기 형상 설계를 수행하였으며, 성능 시험을 통해 분리 성능은 우수하나 파편이 발생함을 확인하였다. 이에 전산수치해석을 통해 화약량을 최소화하여 파편 발생을 줄이고자 하였다. 전산수치해석으로부터 리치컷형 폭발볼트의 분리 메커니즘과 특성을 확인하였으며, 파편을 발생시키지 않는 최소 화약량을 제시하였다. 검증 시험을 통해 제시된 화약량을 적용하면 분리 성능을 유지하면서 파편이 감소되는 것을 확인하였다. An explosive bolt is one of many representative pyrotechnic release devices that separates two joined structures using explosives inside the bolt. In this study, a 1/2 inch ridge-cut explosive bolt with an EBW detonator was developed for usage in sled tests. The initial shape design was carried out based on the design method, and the performance test showed that the separation performance was outstanding but fragments occurred. Therefore, numerical analysis was performed to reduce the amount of debris by minimizing the amount of explosives. From the numerical analysis, the separation mechanism and characteristics of the ridge-cut explosive bolts were identified, and the minimum amount of explosives that does not generate debris was proposed. Verification tests revealed that the ridge-cut explosive bolts with the proposed explosive weight minimized fragments while maintaining the separation performance.
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Carbon Nano Tube 및 산화그래핀을 첨가한 폴리우레아 복합재 제조 및 그 화학적 특성 분석
김형태 ( Hyeongtae Kim ),이지현 ( Jihyun Lee ),안우진 ( Woo-jin An ),박준홍 ( Jun Hong Park ) 한국접착및계면학회 2021 접착 및 계면 Vol.22 No.4
폴리우레아 소재는 폴리우레탄 화학결합과 높은 유사성을 가지고 있으면서, 높은 기계적 강성 및 탄성을 가지고 있어 경량 복합재의 고분자 기지 상으로 연구되어 왔다. 본 연구에서는 이방성을 가진 CNT (carbon nanotube)와 GO (graphene oxide)를 폴리우레아 기지 상에 첨가하여 제작한 복합재를 제작하였고 그 특성을 분석하였다. 원자힘현미경 이용해 CNT와 GO의 각각 1차원의 선형 및 2차원의 층상의 이방성을 확인한 후, 5 wt%으로 각각 폴리우레아 Resin에 혼합 후 cross-link 형성 및 건조 과정을 거쳐 복합재를 제작하였다. FTIR과 Raman 분광법을 이용해 제조한 CNT/폴리우레아와 GO/폴리우레아 복합재의 화학적 구조를 분석하였다. 그 결과, 폴리우레아와 첨가물의 화학결합 변화 없이 혼합된 것이 확인되었다. 전자현미경을 이용해 첨가제/폴리우레아/유리섬유 직물 복합재의 표면과 단면에서의 CNT와 GO의 분포를 관찰하였다. 인장 강도 시험 결과, 1 wt%의 CNT와 GO가 첨가된 폴리우레아의 경우 인장강도 향상이 관측되었다. Polyurea has been investigated as a polymer matrix for composite materials because of its high mechanical strength. Although polyurea has a similar chemical structure to polyurethane, it has much higher strength and durability. In this study, the fabrication of polyurea composites reinforced with carbon nanotube (CNT) and graphene oxide (GO) is demonstrated to enhance the tensile strength of the glass fibers composite. Using FTIR and Raman spectroscopies, the chemical structures of polyurea, CNT, and GO are investigated. As a result, spectroscopy analysis reveals that the chemical structure of CNT, GO, and polyurea is maintained during the fabrication of the composite structure. Scanning electron microscopy reveals the uniform distribution of CNT and GO across the polyurea matrix. The reinforcement of 1 wt% CNT in polyurea enhances the tensile strength of CNT/polyurea composites. In contrast, the reinforcement of GO in polyurea induces the degradation of the tensile strength of GO/polyurea composites.
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I-fiber 스티칭 공법이 적용된 Single-lap Joint의 강도 특성 및 파손 신호 검출 연구
최성현 ( Seong-hyun Choi ),송상훈 ( Sang-hoon Song ),안우진 ( Woo-jin An ),최진호 ( Jin-ho Choi ) 한국복합재료학회 2021 Composites research Vol.34 No.5
적층 복합재의 특성상 두께 방향 물성이 취약하여 비틀림, 저속충격, 피로 하중 등 복합 하중을 받게 되면 재료 내부의 미세크랙 진전을 통해 층간분리 현상이 발생하게 된다. 이를 방지하고자 Z-pinning, Stitching 등 다양한 3차원 보강 공법과 구조물의 미세균열을 실시간으로 검출하는 구조 건전성 감시 기법이 꾸준히 연구되고 있다. 본 논문에서는 I-fiber 스티칭 공법으로 보강된 Single-lap joint를 Co-curing 방법으로 제작하였으며, 제작된 시편의 강도 및 파손신호 검출 특성을 평가하였다. 균열과 파손신호 검출을 위하여 전기저항법과 AE법을 사용하였으며, 신호분석을 위한 전용회로를 제작하여 인장시험 중의 파손 신호를 분석하였다. 실험결과, I-fiber 스티칭으로 보강된 Single-lap joint 시편은 보강이 없는 Co-cured singlelap joint 시편에 비해 강도가 약 44.6% 향상되었다. 또한, I-fiber로 보강된 Single-lap joint 시편은 강도 향상과 더불어 전기저항법과 AE법에 의한 파손 검출이 모두 가능하므로 파손 모니터링에도 효과적인 구조임을 확인하였다. When a complex load such as torsion, low-speed impact, or fatigue load is applied, the properties in the thickness direction are weakened through microcracks inside the material due to the nature of the laminated composite material, and delamination occurs. To prevent the interlaminar delamination, various three-dimensional reinforcement methods such as Z-pinning and stitching, and structural health monitoring techniques that detect the microcrack of structures in real time have been continuously studied. In this paper, the single-lap joints with I-fiber stitching process were manufactured by a co-curing method and their strengths and failure detection capability were evaluated. AE and electric resistance method were used for detection of crack and failure signal and electric circuit for signal analysis was manufactured, and failure signal was analyzed during the tensile test of a single-lap joint. From the experiment, the strength of the single lap joint reinforced by I-fiber stitching process was improved by about 44.6% compared to the co-cured single lap joint without reinforcement. In addition, as the single-lap joint reinforced by Ifiber stitching process can detect failure in both the electrical resistance method and the AE method, it has been proven to be an effective structure for failure monitoring as well as strength improvement.
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