Smart curing system for a composite structure using 

         Fiber Bragg Grating sensor

• 연구 개요

진공백 성형방법을 이용한 고품질의 복합재료 구조물을 제작하는 방법은 널리 알려져 있다. 그러나 복합재료 성형 사이클의 냉각 단계에서 섬유와 모재 간의 열팽창 계수 차이와 층간의 열팽창 계수 차이에 의해 복합재료 내부에는 잔류응력이 발생하게 된다. 이러한 잔류응력은 압축/좌굴 강도, 파괴인성, 피로강도와 같은 복합재료 구조물의 기계적 물성을 저하시키는 것으로 알려져 있으며, 기계적 물성뿐 아니라 외부 하중에 의한 균열촉진의 원인이 될 수 있다.  본 연구에서는 이러한 잔류응력의 제거를 위해 복합재료 내부의 수지의 점도나 경화 정도를 실시간으로 파악하고, 시편의 온도에 따른 잔류응력을 모니터링하여 최적의 성형 사이클을 찾는 것을 목표로 한다. 광섬유 센서를 이용하여 성형과정에서 발생하는 재료 내부의 온도와 변형률을 실시간으로 모니터링 하고, 각각의 성형 공정에 따른 데이터 해석을 기계공학적인 관점에서 접근한다. 성형공정 차이에 따른 기계적 물성의 변화를 파악하고 설계자료로 활용하고자 한다. 최종적으로 자동차 휠이나 압력용기 등 실제 복합재료 구조물에 광섬유를 삽입하여 성형공정 및 하중조건에 따른 실시간 각 부위의 변형률을 측정하는 방법으로 구조물의 변형 모니터링을 통해 파손여부 확인 및 잔여 수명예측이 가능한 스마트 시스템을 구축하는 것이 목표이다.

• 연구 내용