열가소성 복합재료 성형성 평가 방법에 관한 연구

조치룡,박재영 ( Chee Ryong Joe,Jae Young Park ) 한국복합재료학회 1997 Composites research Vol.10 No.3

KTX-1 복합재 브레이크 페달 개발 및 구조 인증시험

조치룡,김현수,김광수,Joe, Chee-Ryong,Kim, Hyun-Su,Kim, Kwang-Su 대한기계학회 1999 大韓機械學會論文集A Vol.23 No.7

A brake pedal for the flight control system of the Korean primary trainer is developed using composite material. The development includes the structural design, stress analysis, manufacturing and the qualification tests. A FEM analysis is used for the structural design and stress analysis. Autoclaving process is used to fabricate the composite brake pedal. For the qualification tests, modular fixtures are developed and applied. It is shown that the composite brake pedal developed meets all the structural integrity requirements specified in the military specification for aircraft parts.

[展望] 복합재료와 자동차

전의진(Eui Jin Jun),조치룡(Chee Ryong Joe) 한국자동차공학회 1991 오토저널 Vol.13 No.3

Rubber-Filled 샌드위치 복합재료의 진동 특성 평가

황호(Huang Hao),조치룡(Chee-Ryong Joe),김동욱(Dong-Uk Kim) 대한기계학회 2004 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2004 No.11

A new sandwich composite was investigated in this paper. The honeycomb core of this composite was filled with viscoelastic material in order to obtain an improved damping performance. The viscoelastic fillings in the honeycomb cells was hoped to act as dampers and provide the function of energy dissipation in this combined material system. Dynamic test was set up to the specimens with various stacked carbon/epoxy laminate facesheets, [0/90]4s, [0/45/-45/90]2s, [45/-45]4s. Frequency response, displacement response and damping ratio were checked and compared for the both groups of specimens, with and without rubber fillings. The experimental results provided a good agreement with our material design concept.

자동차용 복합재료

전의진(Eui Jin Jun),조치룡(Chee Ryong Joe),이상관(Sang Kwan Lee) 대한금속재료학회 1991 大韓金屬學會會報 Vol.4 No.3

VARTM 공정으로 성형된 Abaca 패브릭 복합재의 기계적 특성평가

변길재 ( Gill Jae Byun ),하종록 ( Jong Rok Ha ),김병선 ( Byung Sun Kim ),조치룡 ( Chee Ryong Joe ),옥주선 ( Ju Seon Ok ) 한국복합재료학회 2012 Composites research Vol.25 No.6

본 연구에서는 VARTM 공정으로 제조되는 에폭시/아바카 패브릭 복합재의 기계적 특성을 향상 시키고자 하였다. 표면처리를 통하여 패브릭 표면의 미세 거칠기를 증가시키고 친수성을 소수성으로 변화시켜 에폭시-패브릭간 계면결합력을 증가시켜 기계적 특성을 향상 시키고자 하였다. 이를 위해 상온·상압 플라즈마 처리법을 사용하였고 기계적 특성이 향상되는 최적 처리시간을 찾고자 하였다. 플라즈마 처리 특성을 비교하기 위해 NaOH 처리법을 사용하였다. 플라즈마 10초 처리된 패브릭으로 제조된 복합재가 무처리, NaOH 처리 대비 가장 높은 인장강도를 보였으며 20초 이상 처리시 인장강도는 낮아졌다. 미세구조 분석결과 20초 이상 처리시 섬유에 생긴 미세 흠집으로 인해 인장강도가 저하됨을 알 수 있었다. 흡습 시험과 침강 시험을 통해 친수성의 아바카가 소수성의 경향을 보이는 것을 확인하였다. The objective of this study is to improve the mechanical properties in abaca fabric/epoxy composites produced using a VARTM process. The mechanical properties were improved by increasing the surface roughness of the fabric through plasma polymerization and improving the interfacial adhesion between the epoxy and the fabric through changing its hydrophilic properties to the hydrophobic properties. Plasma polymerization at atmospheric pressure and room temperature was used, and the optimal polymerization time to improve the mechanical properties was investigated. NaOH treatment on the fabric was also carried out for the comparison. The composite fabricated using the fabric polymerized for 10 seconds shows the highest tensile strength compared to that of none-polymerized or NaOH treated. Plasma polymerization for more than 20 seconds exhibits decrease in the tensile strength. As a result, the plasma polymerization for more than 20 seconds may have caused some damages on the surface of the fabrics. Also, the hydrophilic abaca represents a tendency of presenting the hydrophobic properties in absorption and sedimentation tests.

가압장치를 이용한 오토클레이브 대체 복합재료 성형공정 개발 및 분석

김정수 ( Jung Soo Kim ),김병하 ( Byung Ha Kim ),조치룡 ( Chee Ryong Joe ) 한국복합재료학회 2014 Composites research Vol.27 No.6

고품질의 복합재료를 생산할 수 있는 Autoclave 공정의 단점인 긴 성형공정과 높은 생산비용을 보완하여본 연구에서는 Autoclave 공정을 대체할 수 있는 Pressure press 공정과 장치를 개발하였다. Autoclave 공정의 가장큰 특징이라고 할 수 있는 진공, 가압 공정을 금형 내부에 공간 설계를 통해 가능하게 하였고, 금형 내부 공기압이 소실되지 않도록 유압 press를 이용하여 가압장치를 설계하고 금형을 밀폐하였다. 가압장치에서는 가열과 냉각이 가능하게 하여 금형에 직접 온도를 전달할 수 있게 하였다. Autoclave 공정에 비해 내부 공간이 축소되어 가열 시간과 공기압 충전시간이 단축되었고 설비규모가 축소되어 초기설치비가 절감되었다. 가열방식에 따른 공정의 분석을 위해 V 자 형태의 금형을 제작하여 spring-back 현상 발생여부와 정도를 측정하고 Autoclave 공정과 비교하였으며, 복합재료 성형 시 금형의 온도를 측정하여 소재에 전달되는 각 부분의 온도를 관찰하였다. 그리고 같은 조건에서 Autoclave 공정과 Pressure press 공정으로 성형된 복합재료의 섬유 체적율을 비교하여 기계적 특성을예측하였다. In this study, a device and pressure press process that is able to substitute autoclave process is developed. This process complements disadvantages of autoclave process which are long process-time and high production cost. The developed device provides air pressure as well as the vacuum which are greatest feature of autoclave process. Thedevice is sealed using hydraulic pressure to keep the air pressure inside the mold. The transfer of the heat is designedto be direct. The heating and pressure charging time are decreased by reducing the interior space. Tooling cost isreduced dramatically compared to autoclave process. Spring-back phenomenon is measured and compared. Thetemperatures of several parts of the mold during molding are measured. The fiber volume fraction of the partsmolded by autoclave process and by the developed process are compared.

B-stage 레진 필름의 카본나노튜브 분산도 평가 및 제조공정 최적화

오영석 ( Young-seok Oh ),박태훈 ( Tea-hoon Park ),변준형 ( Joon-hyung Byun ),이진우 ( Jin-woo Yi ),김병선 ( Byung-sun Kim ),조치룡 ( Chee-ryong Joe ) 한국복합재료학회 2016 Composites research Vol.29 No.6

B-stage 레진 필름에 탄소나노튜브(CNT) 등을 균일하게 분포시킨 뒤에 기타의 보강섬유 층과 함께 여러 겹으로 적층하여 하이브리드 형태의 복합재료를 만드는 방법은 유용하다. 본 연구에서는 CNT가 포함된 에폭시 레진으로부터 shear mixing 및 Three-roll mill 공정을 이용하여 B-stage 레진 필름을 제작하였다. 두 공정을 통해 형 성된 CNT/레진 복합재 필름의 분산도를 파단면의 SEM 관찰을 통해 분석하였다. 보다 효율적인 공정을 위해 Calendering pass 횟수에 따른 분산도를 평가하였다. Pass의 횟수에 따른 샘플을 제조하고 CNT 분산도는 SEM 이미지를 통해 확인하고, 전기 전도도 측정을 통해 분석하였다. 추가적으로 gap mode, force mode를 통해 제작한 각각의 샘플의 전기 전도도를 측정하여 CNT 분산도를 분석하였고 이를 통해 최적공정을 도출하였다. An appropriate way to fabricate a hybrid composite containing evenly dispersed carbon nano tubes(CNTs) is to stacking B-stage resin films that contain evenly dispersed CNTs and various reinforcing fiber layers alternatively. In the present study, B-stage resin films are manufactured via shear mixing and three-roll milling. CNT dispersion in resin via these two processes are evaluated by SEM on their fracture surfaces. For more efficient process, the dispersivities are evaluated according to the number of calendering passes. Samples are made for different number of passes during calendering, and their dispersions are evaluated via SEM fractographs as well as by measuring their electrical conductivities. Additionally, the optimal process conditions are obtained by measuring the electrical conductivity and evaluating their dispersivity of the samples prepared by gap mode and force mode.

3D Textile 프리폼 제조 및 복합재료 기계적 특성 연구

조광훈 ( Kwang-hoon Jo ),( Vinzenz Klapper ),김현우 ( Hyeon-woo Kim ),이정운 ( Jeong-woon Lee ),한중원 ( Joong-won Han ),변준형 ( Joon-hyung Byun ),조치룡 ( Chee-ryong Joe ) 한국복합재료학회 2019 Composites research Vol.32 No.1

항공기 복합재료 날개 구조는 대부분 접착 혹은 패스너로 체결되어 있는데, 이러한 적층 구조 복합재료는 층간 강도가 취약하여 층간 분리가 일어나기 쉽다. 이러한 적층 복합재료의 단점을 보완하기 위해 두께 방향의 섬유를 보강한 3차원 직조형 복합재료를 통하여 강도, 손상 내구성, 충격 및 피로 하중을 향상시킬 수 있다. 또한, 자동화된 직조 공정에 의하여 단일 구조 near-net-shape의 프리폼 제조가 가능하기 때문에 공정 단축, 체결 부품 감소로 복합재료 전체 가격을 절감할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 3차원 직조형 복합재료의 항공기 구조물적용 가능성을 확인하기 위하여 3차원 프리폼의 기본적인 구조인 orthogonal(ORT), layer-to-layer(LTL), through-thethickness(TTT) 패턴을 직조하고 이를 복합재료로 성형하여 압축 시험, 인장 시험, Open-hole 인장 시험을 하였다. 이 중 orthogonal 직조 복합재료가 인장 및 압축 탄성계수와 강도 모두 가장 높았으며 노치 민감도에서도 orthogonal 복합재료가 일방향 적층복합재료나 패브릭 적층 복합재료에 비하여 가장 우수한 특성을 보였다. The aircraft composites wing parts are usually integrated with adhesive or fastener. These laminated composites have weak interlaminar strength, which can lead to delamination. In order to compensate the disadvantages of laminated composites, it is possible to improve the strength, durability, shock and fatigue resistance by reinforcing the fiber in the thickness direction. In addition, using a single structure near-net-shape saves the manufacturing time and the number of fasteners, thus can reduce the overall cost of the composite parts. In this study, compression test, tensile test and open-hole tensile test are carried out for three structural architecture of 3D (three-dimensional) textile preforms: orthogonal(ORT), layer-to-layer(LTL) and through-the-thickness(TTT) patterns. Among these, the orthogonal textile composite shows the highest Young’s modulus and strength in tensile and compression. The notch sensitivity of the orthogonal textile composite was the smallest as compared with UD (unidirectional) and 2D (two-dimensional) fabric laminates.

복합재료적층판의 층간 단섬유 보강

조치룡 國立 昌原大學校 産業技術硏究所 1993 産技硏論文集 Vol.7 No.-

Linear short fibers are added between laminae in a composite laminate to improve the interlaminar fracture toughness. The interlaminar fracture resistance is determined in terms of fracture energy utilizing the generalized locus method which can evaluate the fracture energy even in highly non-linear materials. The fracture energy of the short fiber reinforced specimens is increased about 20%. From the fracture surface study, it is show that the short fibers added at the interface disturb the progress of the fiber branching between the laminae during the fracture. This interruption behavior of the short fiber is thought to be the main cause of the improvement of the fracture energy.