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Z핀 보강 복합 적층판의 검토

전문가 제언: ○ 복합재 구조물의 두께 방향의 강성 및 강도를 증가시키고 층간 분리를 방지시킬 수 있는 보강 방법에 대하여 꾸준한 연구가 행하여진 최근 결과가 프리프레그 상태에서 z-pin을 두께 방향으로 삽입하는 기술이다. 지난 10년 동안 z-pin으로 보강된 적층판에 대한 연구가 행해져서 z-pin으로 적층판을 보강할 때 층간 분리에 대한 저항, 손상허용, 두께방향으로의 강성, 구조물간의 결합강도에 대한 개선효과가 확실히 있음이 입증되었다.

○ Z-pin을 주로 사용하는 부품들은 항공기 구조 부품들로 이때 까지는 시편차원에서 시험이 진행되어 왔으나, z-pin에 대한 정확한 해석 모델이 없어 비행기의 구조 부품에 대한 적용이 일부 항공 부품 외는 이루어지고 있지 않다. 상업적으로 본 기술을 적용하기 위해서는 저렴하게 z-pin을 삽입할 수 있고 자동화된 제작방법이 연구되어야 한다. 특히 z-pin을 삽입할 때 발생하는 프리프레그 내의 미세한 섬유 파손을 최소화 할 수 있는 제작방법이 요구된다.

○ 국내에서는 한국화이바사, 오리엔탈사 등과 같은 국내 복합재 구조 업체들이 z-pin을 사용하여 적층판을 제작한 경험이 없으며, 국내 학회에서도 z-pin으로 보강된 적층판에 관한 연구 논문이 거의 없다. 그러나 z-pin 기술을 이용하면 물성 증가, 충격 후의 층간 분리 감소, 복합재 구조물 간 체결력 향상 등의 장점이 있어 민수용 부품뿐만 아니라 군수 부품에도 점차 적용될 것인바 z-pin을 보강한 복합재 적층판에 대한 연구가 국내에서도 필수적으로 추진되어야 할 것이다.

저자: Mouritz, AP; AF Mouritz, A. P.
자료유형: 학술정보