유리강화섬유 복합재의 접합강도 개선을 위한 실험적 연구

Abstract

해양온도차발전용 라이저로 사용하기 위한 유리강화섬유 복합재의 접합기법을 개발하였다. 일반적으로 유 리강화섬유 파이프는 고인장력이 작용하지 않기 때문에 높은 접합강도가 요구되지 않으나, 해양온도차발전 용 라이저는 연직 형상을 유지하면서 매달리기 있기 때문에 큰 축방향힘과 굽힘에 대하여 저항할 수 있는 파이프 접합강도가 요구된다. 유리강화섬유는 화이버가 인장력과 굽힘에 대하여 저항한다는 원리에 기초하 여, 복합재의 접합부분 화이버가 서로 겹치도록 제작하는 방안을 고안하였다. 고안된 접합방법의 타당성 을 검토하기 위하여 시편을 제작하여 인장실험을 수행하였다. 가장 큰 인장력을 가지는 접합없는 시편의 절단응력을 기준으로 할 때, &#52617 스트랜드와 우븐로빙을 각각 3장씩 사용하여 접합된 시편은 약 40%의 응 력 을 나타내었다. 이것은 접합부분의 섬유가 끝나는 부분이 절반만 사용되기 때문에 50%의 파단강도를 나타 낼 것으로 추정하였으나, 약간 낮게 나타났다. 그 이유는 접합하는 과정에서 접합부분에 에어가 발생되어 강도가 저하된 것으로 추정된다. 향후 접합강도를 개선시키기 위하여 진공주입법을 사용하거나, 섬유 배치 를 개선할 필요가 있다고 판단된다.리기 있기 때문에 큰 축방향힘과 굽힘에 대하여 저항할 수 있는 파이프 접합강도가 요구된다. 유리강화섬유는 화이버가 인장력과 굽힘에 대하여 저항한다는 원리에 기초하 여, 복합재의 접합부분 화이버가 서로 겹치도록 제작하는 방안을 고안하였다. 고안된 접합방법의 타당성 을 검토하기 위하여 시편을 제작하여 인장실험을 수행하였다. 가장 큰 인장력을 가지는 접합없는 시편의 절단응력을 기준으로 할 때, &#52617 스트랜드와 우븐로빙을 각각 3장씩 사용하여 접합된 시편은 약 40%의 응 력 을 나타내었다. 이것은 접합부분의 섬유가 끝나는 부분이 절반만 사용되기 때문에 50%의 파단강도를 나타 낼 것으로 추정하였으나, 약간 낮게 나타났다. 그 이유는 접합하는 과정에서 접합부분에 에어가 발생되어 강도가 저하된 것으로 추정된다. 향후 접합강도를 개선시키기 위하여 진공주입법을 사용하거나, 섬유 배치 를 개선할 필요가 있다고 판단된다.