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특집 : 극한환경재료기술 - 극저온에서의 고분자 복합재료 기술 현황
엄문광,이진우,이원오,Eom, Mun-Gwang,Lee, Jin-U,Lee, Won-O 재료연구소 2010 機械와 材料 Vol.21 No.4
극저온에서 고분자 복합재료는 열전도도가 낮아 단열 특성이 탁월하고 전기절연성이 뛰어나 에너지 산업, 전기 및 전자산업, 생물공학, 의료분야, 수송산업, 우주 항공 산업 등 응용 범위가 매우 광범위하고, 산업 규모 또한 지속적으로 성장하고 있다. 향후 신재생 에너지의 저장 및 수송용으로 열전도도가 낮은 고분자 복합재에 대한 수요가 크게 증가할 것으로 예상된다. 따라서 본 고에서는 고분자 복합재료의 극저온 응용에 관한 국내외 기술동향과 수지 및 복합재 물성, 극저온에서의 특성 평가 기술 등에 대하여 소개하였다.
일정온도 상승률 열분석법을 이용한 수지 경화 모델 개발
엄문광,황병선,Eom, Mun-Gwang,Hwang, Byeong-Seon,Isaac M. Daniel 한국기계연구원 1999 硏究論文集 Vol.29 No.-
In general, manufacturing processes of thermosetting composites consist of mold filling and resin cure. The important parameters used in modeling and designing mold filling are the permeability of the fibrous preform and the viscosity of the resin. To consolidate a composite, resin cure or chemical reaction plays an essential role. Cure kinetics. Therefore, is necessary to quantify the extent of chemical reaction or degree of cure. It is also important to predict resin viscosity which can change due to chemical reaction during mold filling. There exists a heat transfer between the mold and the composite during mold filling and resin cure. Cure kinetics is also used to predict a temperature profile inside composite. In this study, a new scheme which can determine cure kinetics from dynamic temperature scaning was proposed. The method was applied to epoxy resin system and was verified by comparing measurements and predictions.
엄문광,이우일 대한기계학회 1994 大韓機械學會誌 Vol.34 No.5
복합재료는 원자재의 특성에 따라 성형 공정이 각각 다르다. 생산단가 절감을 위하여 최적 공정 및 자동화가 가장 큰 관심의 대상이므로 공정의 모델링과 이에 의거해 컴퓨터를 이용한 수치해 석들이 많이 이루어지고 있으며 이 결과를 제조 공정의 최적화에 이용할 경우 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸리는 실험에 의한 방법을 많이 대치할 수 이어 새로운 기지재료가 소개되었을 경우, 제조 공정의 결정에 있어 시간과 비용을 대폭 절감시킬 수 잇다. 앞으로 소재의 기능화, 경량화 추세에 힘입어 복합재료의 수요는 계속 늘어날 전망이어서 환경문제에 대한 관심도 소 홀히 할 수 없으며, 기존의 재료 성형 공정과는 비교적 색다른 성형 공정의 개발에도 관심을 가져야 할 것이다.
엄문광(M.K Um),이상용(S.Y Lee),윤한용(H.Y Yoon),변준형(J.H Byun) 대한기계학회 2006 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2006 No.6
Many researchers have interested in Liquid composite molding(LCM) technique instead of Autoclave method to fabricate the composite product. In LCM, a fiber preform is placed in a mold cavity and a liquid resin is injected into the mold to impregnate the empty spaces between the fibers. During the process, the resin flow is one of the important factors for process prediction and development. So this paper presents optimal resin infusion temperature in a mold filling. Composite plate which is composed of carbon fabric/RTM6 resin was fabricated by vacuum assisted resin transfer molding(VARTM) process. To optimize a process condition such as an infusion temperature, permeability of the preform and viscosity of the resin were measured. The optimal temperature of the resin during infusion was suggested by characterizing a viscosity-flow relation. The derived relation shows that the total flow length is proportional to the time integral of a reciprocal of viscosity. The suggested method can be used to any resin system to maximize a resin flow.
탄소나노튜브 첨가 고분자 나노복합재료의 정량적 분산도 평가
엄문광(Moon Kwang Um),이상복(Sang Bok Lee),정보화(Bo Hwa Jeong),이진우(Jin Woo Yi),이원오(Won Oh Lee) 한국고분자학회 2011 폴리머 Vol.35 No.1
고분자 나노복합재의 성능을 극대화 하기 위해서는 나노입자 분산도의 향상과 더불어 분산상태가 물성 변화에 미치는 영향을 정확히 이해하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 첨가 고분자 복합재의 분산상태를 정 량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시하고자 하였다. 자외선-가시광선 분광광도법을 이용하여 탄소나노튜브의 분산상 태에 따른 투과도를 측정하였으며, 동일 농도에서 분산상태가 향상됨에 따라 투과도가 감소하는 것을 확인하였다. 이러 한 결과를 바탕으로 기존의 Beer-Lambert 투과도 법칙에 분산상태의 변화를 포함할 수 있는 새로운 분산도 평가인자 인 유효 농도 인자를 제시하였다. 이를 통해 탄소나노튜브의 분산상태의 변화와 함께 다양한 탄소나노튜브의 농도 및 시 편 두께에 따른 투과도 결과를 분석함으로써 제시한 분산도 평가방법과 유효 농도 인자의 유효성을 확인하였다. In order to maximize the performance of polymer nano-composites, it is essential to understand an effect of a dispersion state on material properties as well as to achieve highly dispersed composites. In this work, a simple quantitative approach to evaluate the degree of dispersion was suggested for carbon nanotube (CNT) embedded polymer nano-composites. Through UV-visible spectroscopy analysis, the transmittance of nano-composites was measured at various dispersion states and it was found that the transmittance reduced as the dispersion state of CNT improved. Based on the results, an effective concentration factor for quantitative evaluation of dispersion state was introduced into the Beer-Lambert transmittance law. The proposed method and parameter to evaluate the degree of dispersion were verified by analyzing the transmittances at different dispersion states of CNT, concentrations of CNT and sample thicknesses.