래미네이트 중간층에 알루미나 분말 혼합 수지를 적용한 어선 외판용 적층판의 기계적 강도 특성 (Mechanical Characteristics of a Laminated Board for Fishing Vessel with a Middle Resin Layer Mixed with Alumina Powder)

서지정보

· 발행기관 : 한국동력기계공학회
· 수록지 정보 : 동력시스템공학회지 / 24권 / 6호 / 36 ~ 44페이지
· 저자명 : 강대곤, 한승훈, 박재학

초록

섬유강화플라스틱(FRP)은 해양 환경에서 폭넓게 사용되고 있다. FRP 재질 어선 수는 꾸준히 증가하여 2018년에는 1992년 대비 531.9% 증가 수치를 보였고 전체 동력어선 대비 FRP 동력어선의 비율은 1992년 15.4%에서 2018년 96.9%까지 증가하였다. 전체 어선 대비 FRP 어선의 비율도 1992년 15.4%에서 2018년 96.9%로 증가하였다. 선박은 운항 중 충돌로 인해 외판의 파손이 발생할기 쉽다. 최근 이러한 단점을 보완하기 위해 알루미나 분말을 혼합한 수지를 이용하여 강도와 탄성계수를 증가 시키는 연구가 다양하게 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 FRP 래미네이트 중간층에 알루미나 분말과 수지의 혼합 비율을 0%, 1%, 5% 및 10%로 구분하여 선체 외판 시험편을 제작 후 인장, 굽힘시험 및 균열 특성을 확인하였다. 그 결과 알루미나 분말을 5% 혼합한 시험편의 인장강도가 기준재 보다 5.4% 높은 강도값을 보였으며 인장강도 시험편의 응력-변위 곡선은 최종 파단면에서 수직으로 급하게 꺾이는 모습을 보였다. 굽힘강도 시험에서는 기준재가 가장 높은강도값을 가졌고 탄성계수는 모재와 AL5L-10이 높은 결과값을 가졌다. 굽힘강도 시험편 균열 특징으로 알루미나 분말의 혼합 비율이 높을수록 균열의 성장과 균열 면적이 감소하는 특성을 보였다.

영어초록

Fiber-reinforced plastics are widely used in marine manufacturing. The number of FRP material fishing vessels steadily increases since 1992, up to 531.9% in 2018. The ratio of the number of FRP fishing vessels to that of the total fishing vessels increases from 15.4% in 1992 to 96.9% in 2018. The disadvantage is that FRP vessels are easily broken by external impacts. Recently, various studies have been conducted to enhance the strength and elastic modulus by mixing alumina powder with resin. In this study, the resin was mixed with alumina powder at a rate of 0%, 1%, 5% and 10%, and applied to the middle layer. From the experiment results, it was found that the resin mixed with alumina powder by 5% (AL5L-5) showed the highest tensile strength and an improvement in strength by 5.4% compared to the neat resin. The tensile stress-displacement curve showed a sharp vertical bent at the final fracture surface. The pop-in phenomena was also in the resin mixed with alumina powder. In their stress-strain curves, the stress dropped momentarily and then increased again. Neat resin specimens showed the highest at flexural strength. In the elastic flexural modulus results, the neat resin and AL5L-10 exhibited the highest values. In the flexural specimen, cracks generally began from the lower surface of the specimen. As the ratio of alumina powder increased, the crack progression length and the total crack area decreased.

참고자료

· 없음