본 연구에서는 수소 자원의 활용도가 높아짐에 따라 수소 저장 용기의 내진 성능을 평가하기 위해 수소 저장 시설을 방문하여 현장 조사를 수행하였다. 외관 조사 중, 수조 저장 용기의 지지부에서 부식이 진행됨을 확인하였고, 이에 대한 대책안 으로 내부식성 재료인 CFRP로 대체하여 성능을 평가, 검증하였다. 이를 위해 현장 조사 결과를 바탕으로 상용 유한요소해석 프 로그램인 ABAQUS를 사용하였으며, 해석 결과 CFRP로 제작된 수소 저장 용기의 지지부는 강재 대비 약 12배 이상 뛰어난 성 능을 보였다. Hashin Damage Criteria를 기반으로 CFRP 지지부의 안전성 검토를 수행한 결과 최대 손상 지수가 0.065로 확인되 었다. 기초부 콘크리트의 경우, 쪼갬 및 휨 인장 응력에 대한 안전성을 검토하였으며, 허용 강도 대비 7~36%의 안전도를 보였 다. 이를 근거로 CFRP를 수소 저장 용기의 지지부에 적용하는 것은 합리적이며, 뛰어난 경제성을 보인다. 다만, 이러한 결과는 수치 해석에 의하므로 실규모 지진동 모사 시험을 통해 해석 모델의 신뢰성을 보충할 필요가 있다.

In alignment with South Korea's “3020 Renewable Energy Expansion Plan,” this study focuses on the developing large-scale floating wind turbines. It addresses the challenges of increased size and cost in floating structures for wind turbines over 10MW. This paper details the preliminary design of a novel floating substructure utilizing composite materials(ie, EVA). Structural analysis was performed using ABAQUS, accounting for both typical and extreme wind conditions. Results from the analysis validate that the substructure design is adequately feasible for implementation.

Recently, carbon composites have been applied to various fields. However, carbon composites have not been applied to the fishing vessel field due to its structure standards centered on glass composites. In this study, a structural strength evaluation study was conducted for the application of carbon composites in the fishing vessel field. Hull minimum thickness verification test and hull joint verification test were conducted. Compared to glass composites, the verification was based on equivalent or better performance. The results show that carbon composites can reduce the weight by 20% compared to glass composites. For hull joints, it was necessary to increase the thickness of the joint seam by the thickness of the hull to apply carbon composite. Through this study, a standard for the application of carbon composites to fishing vessel can be established.

In this study, the structural integrity of the composite rocket motor case of a space launch vehicle was evaluated by conducting compression and bending tests. Two composite rocket motor case specimens with different stacking patterns were prepared for each test, and a dedicated jig was designed and manufactured. The test procedure was developed and applied separately for compression and bending tests. By performing these tests, the composite rocket motor case structural safety was assessed.

Boron carbide (B4C) is highly significant in the production of lightweight protective materials when added to aluminum owing to its exceptional mechanical properties. In this study, a method for fabricating Al-B4C composites using high-energy ball milling and directed energy deposition (DED) is presented. Al-4 wt.% B4C composites were fabricated under 21 different laser conditions to analyze the microstructure and mechanical properties at different values of laser power and scan speeds. The composites fabricated at a laser power of 600 W and the same scan speed exhibited the highest hardness and generated the fewest pores. In contrast, the composites fabricated at a laser power of 1000 W exhibited the lowest hardness and generated a significant number of large pores. This can be explained by the influence of the microstructure on the energy density at different values of laser power.

In this paper, the mechanical properties according to the rCF weight percent(10, 20, 30, 40, 50wt%) of the rCFRP specimen were evaluated and analyzed. First, to prepare rCFRP specimens, pellets were prepared according to the type of weight percent, and rCFRP tensile specimens according to ASTM D638 were prepared using an injection molding machine. Tensile tests were performed on each of 10 specimens according to weight percent conditions, and tensile strength and modulus of elasticity were calculated. For a detailed analysis of the correlation between the internal structure of the specimen and the mechanical properties, the weight percent to the constituent materials of the rCFRP specimen was calculated using mCT and used for the analysis of mechanical properties. For a more detailed analysis, a detailed analysis of the mechanical properties of rCFRP was performed through the fracture surface analysis of the specimen using FE-SEM.

해안가 복합재해는 기후변화 등의 영향으로 인해 그 규모 및 피해정도가 증가하고 있어, 이에 대한 적절하고 체계적 관리 가 필요하다. 하지만 해안가 복합재해에 대해 우리나라는 법제도적인 미비가 있고, 따라서 해안가 복합재해 관리구역 제도를 위한 법 률적 마련할 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 해당 제도가 「자연재해대책법」의 규정을 중심으로 운영되는 것을 전제로 하여 크게 과학기반 관리, 협력적 관리, 그리고 적응관리라는 세 가지 측면에서 선행된 이론적 연구를 토대로 적절한 규범화 작업의 방향을 검토하였다. 그 결과 효과적인 과학기반 관리를 위해서는 위험성 평가 도입이 필요하고, 이를 통해 얻어진 결과를 기준으로 구역범위 설정 및 그에 따른 차등적 대책을 설정하도록 해야 할 것이다. 협력적관리 측면에서는 다양한 부처들이 해안가 복합재해와 관련되어 있기에 다양한 주체의 협력 기반을 제도화할 필요가 있는데, 그 방안으로 행정안전부, 국토교통부, 해양수산부, 환경부, 지자체 등이 함 께 정책ㆍ제도를 협의할 수 있는 정책협의회를 구성할 것을 제안한다. 마지막으로 적응관리 측면에서 구조적 대책의 한계를 비구조적 대책을 병행 추진하여 보완할 필요성이 있음이 나타났으며, 따라서 법을 개정함에 있어 재해관리를 위한 계획 수립 시 비구조적 대책 을 활용을 촉진할 수 있는 지원 방안을 담아야 할 것이다.

본 연구는 Mori-Tanaka 방법 및 멀티스케일 접근 방법을 적용하여 CNT의 굴곡성을 고려한 CNT-복합재 보강 콘크리트 보에 대한 균열해석을 수행하였다. Ad-hoc Eshelby 텐서에 기반하여 CNT의 굴곡성을 기하학적으로 고려하여 폴리머와 합성 하는 방법을 적용하였다. 멀티스케일 방법이 기반하여 CNT 함유량 및 굴곡성 변화에 따른 복합재의 탄성계수 및 강도변화를 추정하였다. 본 해석모델은 기존 문헌과 비교검증하였다. 본 연구에서 도출한 결과는 CNT 함유량과 CNT 굴곡성의 상호관계를 도시하였다. CNT 보강 복합재 구조물의 해석에 있어서 CNT 굴곡성의 중요성을 입증하였다.

In this paper, the pull-out characteristics of composite Z-pins with various groove shapes was investigated. The groove shape of composite Z-pins was made by applying temperature and pressure to the top and bottom of laminated composites inside the autoclave. Then, the dumbbell type of pull-out test specimen was made by applying adhesive bond. Six types of pull-out test specimens were fabricated by changing the groove length. Pull-out load and displacement sere observed for those specimens with different groove ratio. The results show that the maximum pull-out load of the grooved pin with grooved ratio 0.4 was increased up to 30.6% by comparing the plain pin. The grooved pin has a high pull-out resistance even after the fracture of the interface.

해안가 복합재해는 기후변화로 인한 해수면상승과 집중호우, 태풍, 해일 등으로 인한 내·외수침수와 범람이 복합적으로 발생하는 것으로 최근 발생빈도와 피해규모가 커지고 있다. 본 연구에서는 해안가 복합재해를 관리하는 법과 제도 현황을 검토하고 이를 관리하고 예방하는 개선방향을 도출하고자 한다. 이를 위해 현행 우리나라 법률 중에서 해안가 자연재해 관리를 위해 지정하는 지구·구역 제도를 중심으로 재난 및 안전관리기본법, 자연재해대책법, 국토계획법, 연안관리법, 하천법, 하수도법 등을 검토하였다. 이를 통해 법률의 목적과 성격, 공간적 범위, 관리수단 등을 비교한 결과 자연재해대책법을 토대로 해안가 복합재해를 통합적으로 관리하는 것이 바람직하다고 판단하였다. 현재 제도의 한계점을 극복하고 구체적인 법률 및 제도 개선방안을 도출하기 위해서 자연재해 관련 전문가들을 대상으로 세부 요소에 대한 설문조사를 실시하였다. 그 결과 해안가 복합재해관리를 위해 현제도를 개선하거나 새로운 제도 도입이 필요하며, 행정안전부, 환경부, 국토교통부, 해양수산부 등 부처 통합적인 의사결정 거버넌스 설치 운영을 통해 육상과 해역을 통합적으로 관리할 필요가 있는 것으로 나타났다.

In this study, the effects of kaolin addition on the properties of reticulated porous diatomite-kaolin composites are investigated. A reticulated porous diatomite-kaolin composite is prepared using the replica template method. The microstructure and pore characteristics of the reticulated porous diatomite-kaolin composites are analyzed by controlling the PPI value (45, 60, and 80 PPI) of the polyurethane foam (which are used as the polymer template), the ball-milling time (8 and 24 h), and the amount of kaolin (0–50 wt. %). The average pore size decreases as the amount of kaolin increases in the reticulated porous diatomite-kaolin composite. As the amount of kaolin increases, it can be determined that the amount of inter-connected pore channels is reduced because the plate-shaped kaolin particles connect the gaps between irregular diatomite particles. Consequently, a higher kaolin percentage affects the overall mechanical properties by improving the pore channel connectivity. The effect of kaolin addition on the basic properties of the reticulated porous diatomite-kaolin composite is further discussed with characterization data such as pore size distribution, scanning electron microscopy images, and compressive strength.

Commercial carbon fiber is sized with Bisphenol A type epoxy, a thermosetting resin, to prevent fiber damage due to friction during weaving and manufacturing processes. When the thermoplastic resin is used as the base material, the interface between the carbon fiber and the thermoplastic resin is very weak because the bonding force with the thermosetting resin is not good, which greatly affects the mechanical properties of the composite material. Therefore, in order to improve the mechanical properties of the thermoplastic composite material, a process of removing the epoxy sizing layer on the surface of the carbon fiber in a furnace is required. In this process, the physical properties of the carbon fiber are changed according to the change of carbon fiber heat treatment conditions. In this paper, the study was carried out to evaluate the tensile strength required for automobile parts by extrusion and injection of thermoplastic resin based carbon fiber composites. Depending on the heat treatment temperature and time of the carbon fiber was a slightly tensile strength of the carbon composite material occurs, the tensile strength of the carbon composite material with a 6 hour heat-treated carbon fiber was measured at 550 ℃ the highest to 93 MPa. When the heat treatment holding time is more than 6 hours or the heat treatment temperature is more than 600 ℃, it may be the damage to the carbon fiber, which can cause a decrease in the tensile strength of the carbon fiber composite material.