| 초록 |
직조형 복합재료는 적층복합재료에 비하여 손상 허용치가 증가하므로 충격에너지를 흡수하는 구조물의 응용에 유리하다. 폴리머 피뢰기 모듈의 FRP 실린더는 그 기능에 있어서 아주 중요한 역할을 담당한다. 피뢰기에 뇌나 이상전압과 같은 정격이상의 고장전류가 유입되었을 경우 ZnO 소자로부터 발생하는 열에너지(thermal shock)에 의하여 모듈 내부의 압력이 순간적으로 급격히 상승하게 되는데, 이때 FRP 실린더는 방압 및 피뢰기가 폭발ㆍ비산하지 않도록 하는 기능을 수행하게 된다. 이 경우에 발생한 순간적인 압력상승은 폭탄이 내부에서 터지는 것과 같은 높은 열을 동반한 충격에너지이다. 따라서 충격에너지를 흡수하는 구조물에 유리한 직조형 복합재료로서 FRP 실린더를 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 유리섬유를 사용하여 피뢰기 모듈에 직접적으로 브레이딩한 후 RTM 공법을 이용하여 열경화성 브레이드를 이용한 피뢰기 모듈을 제작하였다. 이렇게 제작된 피뢰기 모듈은 단위셀의 크기가 조금씩 다른 섬유패턴을 가지고 있다. 피뢰기 모듈의 고장전류시험에 있어서 각 시료의 단위셀의 크기에 따라 폭발시에 내부 압력이 토출되는 양상이 차이가 있음을 알 수 있었으며, 피뢰기 모듈 자체는 구조적 지지물로서의 역할은 충분히 하였다. 내부에서 발생하는 압력은 수지층으로만 이루어진 단위셀에 의하여 해소가 되는 것을 알 수 있었다. |
