In this study, graphite composites were fabricated by warm press molding method to realize commercialization of PEM fuel cells. Graphite composites have been considered as alternative economic materials for bipolar plate of PEM fuel cells. Graphite powder that enables to provide electrical conductivity was selected as the main substance. The graphite powder was mixed with phenolic resin and the mixture was pressed using a warm press method. First of all, the graphite powder was pulverized with a ball mill for the dense packing of composite. As the ball milling time increases, the average size of particles decreases and the size distribution becomes narrow. This allows for improvement of the uniformity of graphite composite. However, the surface electrical resistivity of graphite composite increases as the ball milling time increases. It is due to that graphite particles with amorphous phase are generated on the surface due to the friction and collision of particles during pulverizing. We found that the contact electrical resistivity of graphite particles increases as the particle size decreases. The contact electrical resistivity of graphite powders was reduced due to high molding pressure by warm press molding. This leads to improvement of the mechanical properties of graphite composite. Hydrogen gas impermeability was measured with the graphite composite, showing a possibility of the application for bipolar plate in fuel cell. And, I-V curves of the graphite composite bipolar plate exhibit a similar performance to the graphite bipolar plate.

Bipolar plates require some specific properties such as electrical conductivity, mechanical strength, chemical stability, and low permeability for the fuel cell application. This study investigated the effects of carbon nanotube (CNT) contents and process conditions of hot press molding on the electrical and physical properties using CNT 3~7 wt% added graphite nano-composites in the curing temperatures range of 140~200℃ and pressure of 200~300 kg/cm2. Bulk density, hardness and flexural strength increased with increasing CNT contents, curing pressure and temperature. With the 7 wt% CNT added noncomposite, the electrical resistance improved by 30% and the flexural strength increased by 25% as compared to that without CNT at the temperature of 160℃ and pressure of 300 kg/cm2. These properties were close to the DOE reference criteria as bulk resistance of 13 mΩcm and tensile strength of 515 kg/cm2.

본 연구에서는 유한요소법을 이용한 채널단면을 갖는 복합재료 적층 구조물의 자유진동을 다룬다. 복합적층 절판구조물에 고차항 판이론을 적용하기 위하여 개발된 유한요소 프로그램은 Lagrangian 및 Hermite 보간함수를 병용하여 면내회전각 자유도를 포함한 절점 당 8개의 자유도를 갖는다. 전단보정계수의 가정을 필요로 하지 않고 전단변형의 3차항 비선형 특성이 고려된 본 논문의 절판 요소는 국부좌표계와 전체좌표계에 대한 좌표변환행렬에 의하여 요소 당 32의 국부요소행렬로 구성된다. 본 해석 프로그램의 결과는 기존의 고전적 이론 및 일차항 이론에 의한 문헌 결과와 비교ㆍ분석하였으며, 화이버 보강각도, 길이-두께비, 기하학적 형상 변화 등의 다양한 매개변수 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 특히 경계조건 및 길이-두께비 변화에 따라 예측하기 힘든 복잡한 거동을 보이는 복합적층 채널단면 구조물의 자유진동에 대하여 정밀한 고차항 이론 적용에 의한 엄밀 해석의 필요성을 제기하였다.

Modification of C/C composite bipolar plate for improving electrical conductivity was carried out by addition of electroconductive carbon black (EC-CB). Carbon black was carefully mixed to methanol-containing phenolic resin, impregnated into 2D-carbon fabrics, hot pressed and then carbonized to obtain composite plate. Inclusion of electro-conductive carbon black enhanced the electrical conductivity of the C/C composites by increasing the conduction path. Addition of 10 vol% carbon black increased the electrical conductivity from 5.5/Ωcm to 32/Ωcm and reduced the crack formation by filling effect, resulting in the increase of flexural properties of composite plate. However, at carbon black content over 10 vol%, flexural properties decreased by delaminating role of excess carbon black at the interface in C/C composites.

본 논문은 첨가질량이 있는 양단 단순지지 타단 자유단의 경계조건을 갖는 특별 직교 이방성 적층복합판에 대한 적용례로 제시한다. 구조물 설계시 설계자들은 구조물의 정확한 고유진동수를 계산할 필요성을 느끼나 정확한 해답을 얻기란 매우 어렵다. Pretlove는 유효질량 개념을 사용하여 첨가질량을 갖는 보의 해석 방법을 발표하였다. 그러나 이 방법은 단순보의 경우에만 유용할 뿐이다. 그러므로 본 논문에선 해석법이 간단하고, 정확하며, 임의의 경계조건과 단면을 가진 판의 해석에 매우 효과적인 김덕현의 방법으로 첨가질량이 있는 적층복합판의 고유진동수를 계산하였다.

이 연구에서는 전단연결재의 종류를 변수로 더블리브유닛 깊은 데크플레이트 슬래브의 휨 실험을 수행하였으며, 실험결과를 기반으로 비선형유한요소해석을 통하여 춤이 깊은 데크플레이트와 콘크리트 사이의 합성도를 평가하였다. 그 결과, 전단 연결재가 설치되어 있는 경우 휨 강성 및 강도가 크게 향상되는 것으로 나타났다.

본 연구는 전단파괴가 예상되는 기둥 실험체에 부착형 및 구속형 보강재를 적용하여 전단능력 향상과 연성 및 에너지 소산능력을 평가하는데 목적이 있다. 이를 위해 축하중과 횡하중을 동시에 저항하면서 전단파괴가 예상되는 실험체를 제작하였으며, 부착형 및 구속형 보강재를 적용한 실험체의 전단보강 성능을 확인하기 위하여 축하중과 동시에 횡하중을 가력실험을 수행하였다. 실험이 진행되면서 기록된 결과를 토대로 하중-변위 곡선을 작성하여 전단보강을 통한 기둥의 보강효과를 비교·분석하였다. 보통모멘트골조 실험체는 8.00%의 층간변위비에서 하중이 급격히 감소함이 나타났다. 그러나 유리섬유 복합체 보강 실험체는 마지막 8.00%의 층간변위에서도 하중이 크게 줄지 않았으며, 이후 더 큰 층간 변위비에서도 하중을 부담할 수 있음을 보여준다. 이러한 차이는 보통모멘트골조보다 유리섬유 복합체로 보강된 실험체의 내진성능확보능력을 보여 준다.

The purpose of this study is to understand the structural performance of the specimens beam by changing the depth and width of the U-shaped composite beam. To this end, experimental specimens by changing depth and width as compared with a reference specimen were prepared and tested. As a result of this study, growth of the depth has great effect on the structural performance while a width increase has no significant effect on the structural performance of composite beam.

In this study, It was purpose to provide preliminary data for extension of the applicability of deep corrugated steel plate composite members by steel grade and shear reinforcement method. From the result of flexural test on deep corrugated plates composite members using GR40 and SS590, positive moment capacity was increased about 28% by SS590 steel. But to change steel grade was proved to have insignificant effects for increasement of negative moment capacity. In the moment test result of same overlapping length, Increasement rate of positive and negative moment capacity was not significantly improved by increasing the number of bolt. It was estimated to be due to the characteristics of bolt connection such as distance between centers of bolts, edge distance of bolt. In the test result on the spacing of shear reinforcement, positive moment capacity was increased and deformation of negative moment was reduced as the distance decrease. In the test result on the shape of shear reinforcement, positive and negative moment resistance was increased about 2% ~ 7% by U shaped shear reinforcement. In conclusion It was estimated that moment capacity of deep corrugated steel plate composite members are depend on steel grade of deep corrugated steel plate, spacing of shear reinforcement and reinforcing bar.

In the case of railway bridges through the downtown section is required for noise reduction performance is excellent bridge type. According to this request, the bridge of the noise barrier installation is not required and low vibration is under development. This railway bridge is corrugated steel plates composite lower route bridge. Because the bridge cross-section wraps a train, noise is reduced. In this study, Using a commercial finite element analysis program, the dynamic stability evaluation is performed.

In this paper, the seismic performance of existing column-tree connections using composite deck plate was experimentally evaluated. As a result, although two specimens were not founded the brittle fracture at the beam-to-column, composite slab were destroyed by crushing at the beam-to-column connection.

The composite beam is efficient and easy to construction. But shear connector is needed for the composite action. This research developed SPC beam in order to reduce the shear connector with utilization of mechanical bonded force by the cross sectional shape. The flexural behavior of SPC beam was evaluated through two point loading test.

As the results of study, void ratio of composite decrease as binder/agg. ratio was increased. And compressive strength increase as binder/agg. ratio was increased. When considering the void ratio, compressive strength and skid resistance of composite for protecting cover plate of roadside tree, the proper content of biner/agg. ratio are thought to be 2.0~2.5%

본 연구는 다단계 온도프리스트레싱 공법으로 보강된 합성보의 하중재하 실험 및 구조해석을 통하여 온도프리스트레싱 공법의 프리스트레스 도입효과와 단면증가효과를 평가하였다. 연구결과 온도프리스트레싱을 이용한 합성보의 보강공법은 온도프리스트레싱에 의한 프리스트레스 도입 뿐 아니라 커버플레이트의 설치에 의한 단면증가로 합성보의 처짐 또한 감소시킬 수 있으므로 합성보의 효율적인 보강공법으로 적용이 가능할 것이다.

철근 선조립형 복합 데크플레이트는 거푸집 작업을 없앨 수 있기 때문에 건설현장에서의 발전을 가져왔다. 복합데크 시스템의 해석에는 2D해석법과 3D해석법이 있다. 지금까지 2D해석법을 사용하였으나, 선경축소에 따른 비렌딜 거동을 보다 정확히 표현할 수 있는 3D 해석법의 사용이 요구되어진다. 본 연구에서는 하부근의 선경축소, 아연도 강판의 유무, 경간, 슬래브 두께 등을 변수로 8개의 실험체를 제작하여 거동을 파악하였고, 2D해석법 및 3D해석법을 사용하여 결과를 비교 분석하였다. 2D해석법은 D10의 하부근을 사용하는 경우에만 적용하는 것이 타당하고, 비렌딜 거동을 포함한 상세한 거동을 표현하기 위해서는 3D해석법을 사용하는 것이 타당하다.

모델링을 통한 교량구조물의 동적인 특성은 주로 구조물의 기학학적 형상에서 계산된 강성과 질량에 의해서 결정된다 따라서 본 연구는 합성단면을 갖는 강판형거더교량의 FE 모델링 기법을 제시하고 제시된 모델링 기법은 실계측된 동특성과 비교 분석하여 유용성을 제시했다. 제시된 FE 모델링 기법은 단순화된 1-2차원 모델과 3차원 상세모델로 구분하여 각각의 기법을 제안하고 유용성을 보여 주었다. 구조물의 동적 응답은 상부 슬래브를 지지하는 거더에 가속도계를 부착하여 일반 차량하중 상태에서 발생하는 상시 진동에 의해 측정되었다. 이렇게 측정된 교차파워스펙트럼을 역퓨리에 변환에 의해 교차상관함수로 변환하여 구조물의 특성을 분석하였다. 이들 결과는 FE모델링의 결과와 비교하여 제안된 모델링 기법의 유용성을 제시하였다.