GFRP 관로의 재료 특성에 관한 실험적 연구

한택희,김성남,강영종,윤기용,Han, Taek-Hee,Kim, Sung-Nam,Kang, Young-Jong,Yoon, Ki-Yong 한국방재학회 2004 한국방재학회논문집 Vol.4 No.2

최근 항공기, 자동차 등에 사용되어왔던 복합재료가 그 사용 영역을 넓혀 교량 상판, 상하수도용 관로 등에 적용되고 있다. 이러한 복합재료의 주요 장점은 고강도, 경량성, 그리고 뛰어난 내부식성으로 기존의 재료에 비해 많은 장점을 갖고 있으나, 이러한 재료의 정확한 특성 파악 및 이를 사용한 구족물의 거동의 정확한 분석의 어려움으로 복합재료의 적용이 활발히 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 이러한 요인이 복합재료를 토목구조물에 적용하는데 가장 큰 제한요소로 작용해 왔다. 본 연구에서는 복합재료 구조물의 해석을 위한 사전 연구로서, 현재 국내에서 사용되고 있는 GFRP 관로에 대한 재료특성 실험을 수행하여, 각각의 구성 적층재료별 재료 특성 및 전체 적층판에 대한 재료특성을 제공한다. Recently, the composite material becomes more popular and its usage is kept expanding from aerospace to civil structures such as bridge decks and irrigation and drainage pipes. The major cause for the popularity can be found in its high strength, light, and excellent anticorrosive properties. Nevertheless the methods to accurately predict and analyze its structural behavior are extremely limited. This has been the major reason circumventing more prevalent use of the composite materials in civil structures. This study is a pre-study to develop the analyzing models for accurate prediction of the composite material structures. Thus, various tests were performed for GFRP pipes to estimate material characteristics of GFRP in this study. And stress-strain relation of GFRP was suggested as a bilinear relation.

전통 디자인과 재료를 이용한 네일아트의 특성에 관한 체험자와 비체험자 간의 선호도 비교 분석

편수명(Shu Myung Pyun) 한국디자인문화학회 2013 한국디자인문화학회지 Vol.19 No.1

최근 네일아트는 여성들이 미를 표현하는데 많은 관심을 가지게 되었다. 또한 가장 빠르게 성장하고 있는 미용 산업 중 하나이다. 네일아트에 관심이 많은 사람들의 경우는, 이전의 네일아트 부분에서 차별화된 새로운 재료와 디자인의 발전이 성공을 위해 매우 중요하게 여겨지고 있다. 본 연구는 전통 디자인 네일아트에 대한 재료와 디자인을 개발하고 네일아트 고객들을 위해 고객의 선호도를 조사하여 선호도가 높은전통 재료와 디자인을 활용하여 네일아트를 연구하기 위해 실시되었다. 연구의 목적은 세 가지로: 1) 한지, 진주, 그리고 섬유의 재료가 전통 디자인 네일아트의 특징에 다르게 인식 되는가를 조사하고, 2) 네일아트를 경험하고 경험하지 않은 고객에 의해 전통 디자인 네일아트에 대한 고객의 선호도를 연구하고, 3) 고객의 의도가 전통네일 아트 특성인 즐거움과 가치에 대한 증가 환경을 제공하고 서비스를 통해 이러한 효과를 조사하므로 네일 아트 서비스를 받는 고객의도에 영향을 미치는 요인을 조사한다. 본 연구 데이터는 네일아트 숍 고객분들에 의해 수집되었습니다. 네일 케어 체험 그룹은 연구자에 의해 개발 된 세 가지 네일아트 재료 중 하나를 경험 한 후 설문을 작성. 반면에, 비 체험자 그룹의 응답자는 설문 조사를 작성하기 전에 개발 한재료를 살펴보게 한 후 설문을 실시하였다. 설문지는 총 300 설문을 조사하였지만 불완전 답변 4개를 제외한 296 설문 조사가 수집되어 최종 분석에 사용되었다. 152 설문 조사는 전통 디자인 네일 아트를 경험한 고객과 144 설문 조사는 비경험자 고객에 의해 작성 되었다. 다음과 같은 연구 결과에 따르면: 첫째, 전통 디자인 네일아트에 사용 된 재료는 심미적 및 독창성에 대한 다른 인식에 큰 영향을 보여 주었다. 그러나 한지, 자개, 직물의 소재에서는 모두 전통적인 소재로 인식된 관계로 전통성에 대한 차이는 느끼지 못한 것으로 나타나 전통적 네일아트의 면모는 갖춘 것으로 판단된다. 또한, 전통 디자인 네일아트 경험의 유무가 한지, 진주, 그리고 섬유의 특성에 대하여 전혀 다른 인식을 보여 주었다. 마지막으로 전통 디자인 네일아트의 선호도가 높을 수록 향후 착용의도도 높아지는 결과는 전통 디자인 네일아트의 환경 설정에 의한 것이다. 따라서, 전통 디자인 네일아트 산업은 전통 회화 특징을 살려 일반네일 아트와 전통 디자인 네일아트의 다른 특성을 강조하여 고객의 환경을 개선하는 것이 중요하고 효과적인 방법이 될 것이다. 다음과 같은 연구 결과에 따르면: 첫째, 전통 디자인 네일아트에 사용 된 재료는 심미적 및 독창성에 대한 다른 인식에 큰 영향을 보여 주었다. 그러나 한지, 자개, 직물의 소재에서는 모두 전통적인 소재로 인식된 관계로 전통성에 대한 차이는 느끼지 못한 것으로 나타나 전통적 네일아트의 면모는 갖춘 것으로 판단된다. 또한, 전통 디자인 네일아트 경험의 유무한지, 진주, 그리고 섬유의 특성에 대하여 전혀 다른 인식을 보여 주었다. 마지막으로 전통 디자인 네일아트의 선호도가 높을 수록 향후 착용의도도 높아지는 결과는 전통 디자인네일아트의 환경 설정에 의한 것이다. 따라서, 전통디자인 네일아트 산업은 전통 회화 특징을 살려 일반네일 아트와 전통 디자인 네일아트의 다른 특성을 강조하여 고객의 환경을 개선하는 것이 중요하고 효과적인 방법이 될 것이다. Recent nail art to express the beauty of the women Many became interested. Also is one of the fastest growing beauty industry. If a lot of people interested in nail art, the development of new materials and differentiate it from the previous nail art design is considered very important for the success. This study is the development of materials and designs on the traditional nail art and nail art for customers by customer preference survey was conducted in order to study the nail art using traditional materials and design high-affinity. The purpose of the study was three-fold: 1) To examine if the characteristics of the traditional nail art are perceived differently by materials, i.e. Korean paper, mother of pearl, and textile; 2) to explore customer preferences for the traditional nail art by those who have experienced the nail art and those have not; and 3) to investigate the factors that affect customer intent to use the nail art service by looking into the effects the traditional nail art characteristics on customer intent to use the service through providing pleasure and value that increase preferences. The research data was collected with nail art shop customers. The nail care experience group filled out the questionnaires after experiencing one of the three nail art materials developed by the researcher. On the other hand, the respondents in the other group with no nail care experience just examined the developed materials before filling out the questionnaires. Of the total of 300 questionnaires that were collected on site, 296 questionnaires were used in the final analysis excluding 4 with incomplete answers. 152 questionnaires were filled out by those who had experienced the traditional nail art and 144 questionnaires were by those who had not. The results of the study were as follows: First, the materials used for the traditional nail art showed a significant effect on different perceptions regarding aesthetics and originality. However, the three materials, Korean paper, pearl, and textile, did not significantly affect perceptions on traditionality, probably due to all of them being considered traditional. In addition, both groups of with and without traditional nail art experience showed significantly different perceptions on the characteristics of Korean paper, pearl, and textile. Lastly, preferences for the traditional nail art significantly affected future use intent, which shows that stronger preferences lead to higher future use intent. Therefore, for the traditional nail art industry it will be important and effective to enhance customer preference by emphasizing the different characteristics of the traditional nail art from those of the ordinary nail art, such as its pictorial traits.

반도체 공장 내의 클린룸에 사용되는 재료에 대한 연소 특성 연구

권오상,김흥열,채승언 한국방재학회 2015 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.14 No.-

건축물에서 사용되고 있는 건축 재료의 연소 특성 예측 및 성능 분류는 국내의 경우, 콘칼로리미터 시험 방법 등을 적용하여 건축법에서 불연/준불연/난연으로 구분하고 있다. 하지만 반도체 공정에서 사용되고 있는 고분자 재료 등에서는 이러한 열량 측정과 가스유해성 평가로는 정확한 연소 특성을 판단하기 어렵다. 건축물에서 화재위험성을 예측하고 대비하기 위해서는 사용되고 있는 재료에 대한 연소 특성 분석이 선행되어야 하며, 이를 위해서 재료가 연소되면서 발생되는 열량의 크기를 기본으로 하여 재료에 대한 연소 특성 예측 및 연소 성능 분류를 실시하고 있다. 하지만 점차 건축물에서는 다양한 재료가 사용되고 있고 이러한 재료에 대한 화재위험성은 열량 크기의 측정만으로는 한계를 가진다. 특히 플라스틱 재품은 발생되는 열량은 작지만 재료가 녹으면서 발생되는 가스 및 인접 재료에 대한 화재전파의 위험성을 높게 나타나고 있지만 현재 국내에서는 이러한 위험성을 예측할 수 있는 기준 및 시험방법이 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 FM 4910 시험 기준에 의해서 클린룸에서 사용되는 재료에 대한 연소특성을 예측하고 이를 토대로 하여 제시될 수 있는 연소 성능 기준에 대해 분석해 보고자 하였다.

수리시설물 보수를 위한 자기 충전형 보수재료의 성능 평가

전종찬 ( Jongchan Jeon ),김효동 ( Hyodong Kim ),전상민 ( Sangmin Jeon ),조성문 ( Sungmun Cho ),김미솔 ( Misol Kim ),추연재 ( Yeonjae Choo ),이정희 ( Jeonghee Lee ),박찬기 ( Changi Park ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

본 연구는 수리시설물의 적용하기 위한 라텍스 개질 자기 충전형 보수재료의 강도 특성 및 확산계수 특성을 평가하였다. 라텍스 개질 자기 충전형 보수재료는 초속시멘트와 규사가 혼합된 것으로 라텍스를 혼합하여 유동성을 증가시킴으로써 주입 및 스프레이 시공이 가능하게 하였다. 라텍스 개질 자기 충전형 보수재료의 적용방법은 보수가 필요한 수리시설물의 일부분을 제거하고 믹서에서 라텍스 개질 자기 충전형 보수재료를 뿜칠 및 주입한다. 주입 및 뿜칠이 완료되면 수리시설물의 보수를 마무리한다. 본 연구에서는 수리시설물의 보수를 위한 라텍스 개질 자기 충전형 보수재료의 성능을 평가하기 위해서 라텍스와 초속경 결합재료 비를 변화시켜가며 역학적 특성 및 확산계수를 평가하였다. 라텍스/초속경 결합재료와의 비는 0.40, 0.33, 0.29 및 0.25로 변화시켰다. 역학적 특성 시험결과 라텍스/초속경결합재료의 비가 작아질수록 역학적 성능 및 확산계수 저항성이 증가하였다. 시험결과 라텍스 개질 자기 충전형 보수재료가 수리시설물의 성능을 최적화할 수 있는 결합재료의 비 0.29 이하일 때로 나타났다. 쪼개짐 인장강도는 라텍스/초속경결합재료의 비가 감소할수록 증가하였고, 확산계수는 라텍스/초속경결합재료의 비 감소하면서 작아지는 결과를 나타냈다.

토사 함량에 따른 자갈 성토재료의 침하특성 분석

이수형,김지호,김범준,윤찬영 한국지반환경공학회 2023 한국지반환경공학회논문집 Vol.24 No.11

본 연구에서는 토사가 혼합된 암성토 제방의 침하 특성을 분석하기 위하여 실트질 재료 혼합에 따른 토사재료의 물리적 특성을 확인하고, 토사재료 혼합 비율에 따른 자갈재료의 압축특성을 분석하였다. 이를 위하여 사질토에 실트질 재료를 혼합하여 토사재료의 압축특성을 분석하였으며, 도상자갈과 유사한 입도분포를 갖는 암성토 재료에 다양한 비율의 토사를 혼합하여 지반을 조성하고 중형챔버를 이용한 일차원 압축실험을 수행하였다. 실험결과, 혼합토사 재료의 경우 Transition Fine Content(TFC)는 하중 조건에 따라서 21~26% 범위로 나타났으며, 토사가 혼합된 암성토 재료의 경우, 자갈 시료 내 토사의 공극 채움비율이 증가함에 따라 총압축량과 크리프 압축이 모두 감소하다가 50% 혼합비 이후에는 다시 침하량이 증가하는 것으로 나타났다. In this study, we analyzed the settlement characteristics of rockfill embankments mixed with soil by confirming the physical properties of soil materials mixed with silty materials and analyzing the compression characteristics of gravel materials according to the mixing ratio of soil materials. For this, we mixed silty materials into sandy soil to analyze the compression characteristics of soil materials, and we constructed a foundation by mixing various ratios of soil into rockfill materials with a particle distribution similar to that of river gravel, and conducted a one-dimensional compression experiment using a medium-sized chamber. As a result of the experiment, in the case of mixed soil materials, the Transition Fine Content (TFC) appeared in the range of 21~26% depending on the load condition, and in the case of rockfill materials mixed with soil, as the void filling ratio of soil in gravel samples increases, both total compression and creep compression decreases, but after a 50% mixing ratio, the settlement of amount increases again.

고토양의 소성실험에 따른 재료과학적 특성 변화와 토기의 제작환경 해석 : 천안 쌍용동 용암유적

김란희,이찬희 한국문화재보존과학회 2012 보존과학회지 Vol.28 No.3

이 연구의 목적은 고토양의 소성온도에 따른 재료과학적 특성 변화를 검토하여 동일유적에서 출토된 토기의 제작환경을 전문적으로 해석할 수 있는 방법을 검증하는 것이다. 이를 위해 천안 쌍용동 용암유적 조선시대 토기의 원료점토로 확인된 고토양을 대상으로 500∼1,200℃의 온도범위에서 소성실험을 수행하였다. 각 시료는 소성온도의 상승에 따라 황색도(+b*)와 적색도(+a*), 가비중이 증가하고 흡수율 및 공극률이 감소하는 뚜렷한 경향성을 보인다. 이를 용암유적 조선시대 토기의 특성과 비교 검토한 결과, 연질토기는 800℃ 이상에서 950℃ 이하, 경질토기는 1,100℃ 전후에서 소성한 시편과 상당히 유사한 재료과학적 특성을 공유하여 소성온도 해석에 중요한 결과를 제시하였다. 그러나 지구화학적 거동특성은 온도변화에도 불구하고 일정하게 유지되는 것으로 보아 소성실험에 따른 태토의 화학적 특성 변화는 수반되지 않는 것으로 나타났다.

패션 트렌드 분석을 통한 공간디자인 재료 표현특성 연구

이선주(Lee, Sun Ju),김시연(Kim, Si Yeon) 한국디자인문화학회 2015 한국디자인문화학회지 Vol.21 No.3

공간디자인과 패션디자인은 서로 다른 분야지만 교류가 점차 활발해 지고 있다. 그리고 긴밀한 영향을 주고 받을 수 있는 가능한 영역이 계속 확대되고 있다. 따라서 본 연구는 새로운 트렌드를 리드하는 신소재 발굴의 필요성을 인지하고, 패션디자인에서 나타난 트렌드한 소재와 공간디자인에 사용되는 자재와의 상관성을 고찰하여 공간 디자인에 적용 가능한 자재 특성을 제안하려고 한다. 연구방법은 2013년∼2015년도 까지 3년간의 S/S 시즌 대표 컬렉션의 의복을 중심으로 재료 및 소재의 시각적 이미지들을 추출하여 디자인 특성, 소재, 표면감 등을 살펴보았다. 분석의 틀은 형용사 이미지 스케일을 사용하였으며 선행연구, 문헌자료 고찰을 통해 공간 영역에서 영향력을 나타낼 수 있는 재료의 디자인 특성을 키워드 중심 개념으로 제시 하였다. 본 연구가 제안한 패션 소재분석을 통한 공간디자인 재료 표현특성은 다음과 같다. 첫째, 효율적 감성을 지닌 "실용성"은 인공성과 자연성향이 함께 융합되어 두 가지의 감성이 동시에 존재하도록 표현될 수 있을 것으로 전망되었다. 둘째, ‘장식성’은 역사적인 내용들이 가미되며 클래식한 감성과 이국적인 장식 패턴들을 사용할 때 빛을 발할 수 있을 것으로 보인다. 셋째, ‘자연성’은 수준 높은 퀄리티와 촉감이 지닌 미학을 살려내는 것에 초점을 맞춘다. 넷째, ‘유연성‘은 다양한 요구와 기능을 가변적으로 유연하게 충족시킬 수 있도록 하는 것이다. 이는 부드러운 서페이스 마감재가 표면에 적용되는 것 등을 뜻한다. 앞으로는 패션디자인과 공간디자인의 서로간의 경계가 모호해 지며, 표현 특성 역시 트렌드에 영향을 받아 점차 다양화 될 것으로 예측되므로 이미지 형용사를 중심으로한 트렌드 분석을 통해 자재 표현특성이 디자인에서 적용 가능성을 열어 줄 수 있을 것이다. Even Interaction space and fashion design are different, their interaction is becoming more and more active. The area to influence each other is continuously expanding. The study is to recognize the need to explore new material to lead the new trend in space design and to propose new design material characteristics by looking into relevancy between newly introduced material trend in fashion design and the one in space. The materials of representing fashion trend from 2013 to 2015 for 3 years were collected to analyze texture, character -istics, properties and image individually. Image scaling was used for analysis framework and the key word was selected through previous research and reference papers to identify representing material property in fashion design to adapt it to space design. Those key words identified through fashion material analysis to adapt in space design are practicality, decorativeness, naturality, and flexibility. First, practicality is effective sensibility since it can integrate artificiality and naturality and is expected to present those two properties at the same time. Second, decorativeness can shine when classic sensibility and exotic decoration pattern are used with historic contents. Third, naturality focuses on reviving aesthetic feelings with high quality and sense of touch. Fourth, ‘flexibility’ is to satisfy various functions flexibly in chageable manners by using different material keeping its own inherent. It means that soft finishing material are applied on the surface. In future, boundaries between fashion and space design becomes more and more vague and characteristics expression is expected to be various and diverse influencing trend. Thus, these trend analysis can open diverse adaption opportunity of new design, finishing, and surface material in material expression characteristics.

티타늄 금속기 복합재료의 미시-기계적 특성에 관한 연구

하태준 ( Ha Tae Jun ),김태원 ( Kim Tae Won ) 한국복합재료학회 2004 Composites research Vol.17 No.1

고온진공가압 기술 및 포일-섬유-포일 방식을 이용하여 티타늄 금속기 복합재료를 개발하였으며, 완성된 복합재료의 미시-기계적 특성평가를 위해 다양한 실험을 수행하였다. 또한 열-음향방출 실험을 통해 강화공정 진행정도와 더불어 공정 중 발생한 복합재료의 결함을 검출하고, 변형기구를 바탕으로 한 파손과정을 분석하였다. 결과에서 보듯이 강화공정 중 발생하는 섬유 손상뿐만 아니라 냉각 과정에서의 섬유와 모재간의 열팽창 차이에 따른 미시손상이 복합재료의 기계적 성능에 영향을 미침을 확인하였다. 금속기 복합재료의 개발과 이를 이용한 산업으로의 적용은 완성된 복합재료의 미시-기계적 특성에 대한 정량-정성적인 분석과 함께 적합한 평가를 요구하며 따라서 공정 개발에 반드시 수반되어야 한다. Vacuum hot pressing has been use for the development of titanium meta. matrix composites using foil-fiber-foil technique. Subsequent micro-mechanical characteristics of the composites are then investigated by means of several experimental methods. The levels of consolidation, together with mechanism based failure processes of the materials have been analyzed by employing a thermo-acoustic emission technique. As shown by the results, fiber strength degradation occurs during the consolidation, and particularly residual stresses results from the thermal expansion mismatch between fiber and matrix materials during cooling process are incorporated in the changes of mechanical properties of the finished products. In industrial applications, both qualitative and quantitative evaluations of the material-mechanical characteristics are particularly important, and therefore must be included in process development. The present paper represents a methodology by which this can be achieved.

자전연소합성법 및 교반주조 공정으로 제조된 TiC/Mg 금속복합재료의 특성연구

이은경,조일국 한국복합재료학회 2020 Composites research Vol.33 No.5

본 연구에서는 Al-Ti-C 반응계의 점화온도에 대해 고찰하고, 자전연소합성법 및 교반주조 공정을 통해 TiC/ Mg 금속복합재료를 제조하여 미세조직 및 기계적 특성을 분석하였다. 0, 10, 20, 30 vol.% TiC 입자가 균일하게 분산된 Mg 복합재료를 제조하였고, 강화재의 양이 증가할수록 기지 대비 우수한 압축강도 및 내마모특성을 보였다. 이는 in-situ 자전연소합성법에 의해 결함이나 불순물 등의 오염이 적은 TiC/Mg 금속복합재료 제조로 기지에서 강화재로의 효과적인 하중 전달에 의한 것으로 판단된다. In this study, the ignition temperature of the Al-Ti-C reaction system, the microstructure and the mechanical properties of the TiC/Mg composite which produced by the self-propagating high-temperature synthesis (SHS) followed by stir casting process were investigated. Mg based composite with uniformly dispersed 0, 10, 20, and 30 vol.% TiC were fabricated, and higher volume fraction of TiC reinforced composite showed superior compressive strength and wear resistance as compared with Mg matrix. It is attributed to the less contamination, defects, impurities in TiC/Mg composite by the in-situ SHS yield effective load transfer from the matrix to the reinforcement.

IIHS 충격해석에 근거한 구간 조합 복합재료 범퍼 빔 개발

정찬희,함석우,김경석,전성식 한국복합재료학회 2018 Composites research Vol.31 No.1

The aim of the current work is to characterise a piecewisely-integrated composite bumper beam based on the IIHS bumper crash protocol. IIHS bumper crash FE analysis for an aluminium type bumper beam was carried out to get the information about the dominant loading types at several regions in the bumper beam during crash. In the meantime, robust stacking sequences against tension and compression have been searched for using FE analysis of a coupon type model. After determining most effective stacking sequences for tension and compression, three-point bending simulation was preliminarily carried out to investigate the combination performance of them. Finally, IIHS bumper crash FE analysis for the piecewisely-integrated composite bumper beam, which consisted of the combination of tension effective stacking sequence and compression efficacious stacking sequence, was conducted and the result was compared with other types of composite bumper beams. It was found that the newly suggested piecewisely integrated composite bumper beam showed superior crashworthy behaviour to those of uni-modal stacking sequence composite bumper beams. 본 연구에서는 IIHS기준 범퍼 충돌해석을 통하여, 구간 조합 복합 범퍼 빔의 특성 분석하였다. 충돌 시 범퍼 빔의 5개 영역에서 지배적인 하중 유형에 대한 정보를 얻기 위해 Al 범퍼 빔에 대한 IIHS 범퍼 충돌 해석이 진행되었다. 또한, 항공우주 분야에서 빈번히 사용되는 5가지 적층순서 중, 인장 및 압축하중에 가장 효과적인 적층순서가 복합재료 쿠폰 해석을 통해 결정되었다. 이와 더불어, 결정된 두가지 복합재료의 적층순서를 적용한 복합재료 빔에 대해 3점 굽힘 해석이 수행되었다. 마지막으로, IIHS 범퍼 충돌 해석을 진행하여 구간 조합으로 이루어진 복합재료 범퍼 빔을 다른 유형의 복합 범퍼 빔과 비교하였다. 제안된 구간조합 복합재료 범퍼 빔은 단일 적층순서로 이루어진 복합재료 범퍼 빔에 비해 우수한 충돌 특성을 나타내었다.