In order to respond to environmental pollution, developed countries, including Korea, have begun to conduct research to utilize hydrogen energy. For mass transfer of hydrogen energy, storage as liquid hydrogen is advantageous, and in this case, the volume can be reduced to 1/800. As such, the transportation technology of liquefied hydrogen for ships is expected to be needed in the near future, but there is no commercialized method yet. This study is a study on the technology to test the performance of the components constituting the membrane type storage container in a cryogenic environment as a preparation for the above. It is a study to find a way to respond by analyzing in advance the problems that may occur during the shear test of adhesives. Through this study, the limitations of ISO4587 were analyzed, and in order to cope with this, the specimen was supplemented so that fracture occurred in the adhesive, not the adhesive gripper, by using stainless steel, a low-temperature steel, to reinforce the thickness. Based on this, shear evaluation was performed under conditions lowered to minus 243℃, and it was confirmed that the breaking strength was higher at cryogenic temperatures.

알루미늄 폼을 볼트나 너트를 이용하여 체결한다면 경량성이 감소되므로 접착제로 접합하는 것이 가 장 효율적이다. 이런 알루미늄 폼 접착 구조물에 대한 충격 피로 특성과 접착 합면에 대한 파괴인성 연 구는 매우 부족하며 또한 중요하다. 이에 따라 본 연구에서는 알루미늄 폼으로 만들어진 DCB모델을 접 착제로 접합한 후 두께를 변수로 하여 25mm 부터 45mm까지 10mm차이를 두어 실험과 컴퓨터 시뮬레 이션을 통하여 수행하였다. 실험은 MTS사의 인장 시험기를 사용하여 강제 변위 100mm를 주어 변위에 따른 전단력을 알아보았고, 실험과 똑같은 조건하에 ANSYS를 이용하여 유한요소해석을 수행하였다. 실험과 유한요소해석 값을 비교하여 접착제로 접합된 알루미늄 폼 구조물의 접착 합면에 대한 파괴인성을 고찰하였다.

Aluminum foam has many superb properties such as light weight, impact absorption and thermal resistance by comparing with original metallic materials. Composite materials made of aluminum foam have used at various fields as automotive bumper, shock absorption, vessel and aircraft. But it is inefficient to join aluminum foam with bolt and nut because of the property of light weight. In this study, this approach is investigated by joining aluminum foam with adhesive. Impact fatigue and failure toughness at the commissure of adhesive structure are studied by simulation analysis. This study aims to investigate the shear strength evaluation at shear mode of adhesively bonded joint with double cantilever beam(DCB) made of aluminum foam.

본 연구는 고강도 섬유보강 시멘트 복합체(UHSCC) 접착성능을 평가하는 것이 목적이다. Direct shear test를 통해 압축전단접착강 도를 측정한 결과 NC(보통강도콘크리트)+ NC 실험체(150×150×150)에서는 모든 수준에서 유사한 압축전당접착강도를 나타내었고, 반 면 UHSCC+UHSCC에서는 지연타설 30분 후부터 0분에 비해 압축전단접착강도가 낮아지는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통한 접착면의 파괴 모드를 분석한 결과 NC+NC 에서는 모든 수준에서 비계면 파괴를 보였고 UHSCC+UHSCC에서는 30분, 60분, 90분 시험체에서 계면파괴가 일 어났다. NC 및 UHSCC의 타설면을 XRD 시험을 통해 분석한 결과 NC 시험체에 비해 UHSCC의 시험체 에서 많은량의 SiO2의 성분이 검출되 는 것을 알 수 있었고 UHSCC에서 나타난 코팅막의 주성분의 대부분은 SiO2로 사료된다. 따라서 본 연구에서 사용된 UHSCC는 지연타설 30분 후 부터는 접착성능의 저하로 구조체로서의 사용이 어렵다고 판단된다. 금후 연구에서는 콜드조인트 발생 부위의 면처리 방법을 통한 접착성 능 향상이 필요하다고 사료된다.