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CFRP 및 CFRP Hybrid와 일반 강재의 실험을 통한 재료적 성능 비교 KCI 등재

Comparison of Material Performance through Experiments between CFRP and CFRP Hybrid and Steel

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/436381
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

현대 건설산업 분야에서 철근콘크리트는 반영구적인 재료로 인식되어 가장 많이 사용되고 있다. 하지만 콘크리트의 노후화 및 수분 용해 현상 등으로 생긴 균열을 통해 강재의 부식이 발생하게 된다. 이러한 부식은 철근콘크리트의 거동과 구조물의 내구성을 저하시키기 때문에 근본적인 원인인 강재를 대체할 필요가 있다. 최근 건설산업에서 복합재료는 높은 강도, 낮은 중량, 부식에 대한 우 려가 없어 주목받고 있는 재료이다. 복합재료는 섬유와 기지재료로 사용되는 수지에 따라 재료의 특성이 달라지게 되며 이중 탄소섬유 를 활용한 복합재료 CFRP은 복합재료 중 가장 뛰어난 성능을 보여준다. 따라서 본 연구에서는 뛰어난 성능을 보여주는 CFRP와 경제 성을 고려하여 탄소섬유와 유리섬유를 혼합한 CFRP Hybrid를 사용하여 강재의 대체품으로 사용가능성을 확인하고자 한다. 재료의 특 성을 비교하기 위하여 ASTM 규정에 따라 인장시험과 압축시험을 수행하고 반복하중에 대한 저항을 확인하기 위하여 인장반복시험과 압축반복시험을 수행한다. 이때 측정된 응력, 영구변형 등을 그래프로 도식화하고 강재와 비교분석을 진행하였다.

In contemporary construction practices, reinforced concrete continues to be a prevalent and durable material choice. However, steel’s susceptibility to corrosion, compounded by the aging of concrete and cracking induced by water infiltration, compromises the structural integrity of reinforced concrete structures and reduces their longevity. This situation necessitates the exploration of alternatives to steel, which is the primary cause of this degradation. Recently, the construction industry has increasingly focused on composite materials, which are celebrated for their strength, lightweight properties, and corrosion resistance. The characteristics of these materials depend on their resin and fiber compositions, with carbon fiber reinforced polymer (CFRP) emerging as the leading performer. Therefore, this study aims to validate the feasibility of CFRP and CFRP hybrid, a combination of carbon and glass fibers, as feasible alternatives to steel reinforcement. To comprehensively examine material properties, a series of standardized tests— including tensile and compression tests in accordance with ASTM regulations and cyclic tensile and compression tests to evaluate resistance under repeated loading—were conducted. Results, including the stress–strain relationships and permanent deformation characteristics, are graphically presented for a detailed comparison with traditional steel.

목차
1. 서 론
2. 본 론
    2.1 시험 설계
    2.2 실험 결과
    2.3 결과 분석
3. 결 론
감사의 글
REFERENCES
저자
  • 김현수(인천대학교 건설환경공학과 석사) | Kim Hyun-Su (M.Sc. Department of Civil and Environment Engineering, Incheon National University, Incheon, Korea)
  • 정병권(인천대학교 건설환경공학과 박사과정) | Jung Byoung-Kwon (Ph.D. Candidate, Department of Civil and Environment Engineering, Incheon National University, Incheon, Korea)
  • 허종완(인천대학교 건설환경공학과 정교수) | Hu Jong-Wan (Professor, Department of Civil and Environment Engineering, Incheon National University, Incheon, Korea) Corresponding author