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규사 기반 표면처리된 FRCM 복합체의 인장 거동 특성 평가 KCI 등재

Evaluation of the Tensile Behavior of FRCM Composites with Silica Sand-Based Surface Treatment

  • 언어KOR
  • URLhttps://db.koreascholar.com/Article/Detail/442595
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복합신소재구조학회 논문집 (Journal of the Korean Society for Advanced Composite Structures)
한국복합신소재구조학회 (Korean Society for Advanced Composite Structures)
초록

본 연구는 규사 기반의 표면처리 기법이 FRCM 복합체의 인장 성능에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 수행되었다. 실험은 탄소 및 내알칼리성 유리 직물을 사용하여 표면처리 유무를 변수로 설정하였으며, 총 4개의 실험군(CN, CS, GN, GS)에 대해 인장 실험을 수행하였다. 실험 결과, 탄소 직물을 적용한 복합체는 유리 직물 대비 우수한 인장 성능을 나타냈으며, 특히 표면처리된 탄소 실험군(CS)은 비처리 실험군(CN) 대비 약 73.7%의 인장강도 향상과 66.9%의 인성 증가를 보였다. 또한 유효계수(COE) 분석을 통해 직물의 기계적 성능이 복합체에 기여하는 정도를 정량화하였으며, 표면처리가 계면 부착 성능 및 응력 전달 효율 향상에 기여함을 확인하였다. 이를 통해 FRCM 복합체가 실구조물에 적용될 경우 일체화된 거동 확보를 기반으로 구조적 성능의 향상 등의 보강 효과를 기대할 수 있는 기술적 가능성을 제시하였다. 본 연구는 FRCM 복합체의 표준화 및 성능 향상을 위한 기초 자료를 제공하며, 향후 실 구조물 적용 및 수치해석 모델링의 신뢰성 제고에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to quantitatively evaluate the effect of silica sand-based surface treatment on the tensile behavior of FRCM composites. The experimental variables included the type of fabric and the presence or absence of surface treatment. Four groups of specimens(CN, CS, GN, GS) were tensile test. The results of the study demonstrated that the carbon fabric-based composites exhibited superior tensile performance in comparison to the AR-glass fabric composites. It is noteworthy that the surface-treated carbon group (CS) exhibited a 73.7% increase in tensile strength and a 66.9% enhancement in toughness in comparison with the untreated group (CN). The coefficient of efficiency (COE) was also introduced to quantify the extent to which the mechanical properties of the fabric contributed to the overall composite performance. The findings confirmed that silica sand-based surface treatment significantly enhances interfacial bond characteristics and stress transfer efficiency. This demonstrates the technical feasibility of FRCM composites for practical structural applications where integrated behavior ensures enhanced structural performance and reinforcement effects. The present study provides fundamental insights for improving the performance and standardisation of FRCM composites. It is expected to contribute to their reliable application in structural systems and numerical simulations.

목차
ABSTRACT
1. 서 론
2. 실험 재료 및 방법
    2.1 재료 특성
    2.2 실험 변수 및 실험체 제작
    2.3 실험 셋업 및 계획
3. 실험 결과 및 고찰
    3.1 응력-변형률 관계
    3.2 응력-탄성계수 관계
    3.3 유효계수
4. 결 론
감사의 글
REFERENCES
국문초록
저자
  • 이종억(계명대학교 토목공학과 박사수료) | Lee Jongeok (Ph.D. Candidate, Department of Civil Engineering, Keimyung University, Daegu, Korea)
  • 권용혁(계명대학교 토목공학과 석사과정) | Gwon Yonghyuk (Graduate Student, Department of Civil Engineering, Keimyung University, Daegu, Korea)
  • 장준호(계명대학교 토목공학과 교수) | Chang Chunho (Professor, Department of Civil Engineering, Keimyung University, Daegu, Korea) Corresponding author