Electrical-resistance-based CFRP in-situ monitoring and electromechanical self-sensing
연구 내용
CFRP 제작 및 사용 단계에서 전기저항·전기적 등가회로 기반 신호를 활용해 레진 전개, 두께, 섬유 배향, 경화 상태를 진단하는 전기적 구조건전성 모니터링 연구
탄소섬유 강화 복합재(CFRP)의 제작 공정과 구조 건전성을 전기 신호로 연결하는 연구를 수행합니다. 진공 보조 레진 인퓨전 공정에서 Cu tape 및 전극 구성을 통해 전기저항 변화를 관측하고, 레진 침투에 따른 두께 변화와 경화 거동을 연동해 모니터링합니다. 또한 섬유 배향을 직교 이방성 전기 특성 관점에서 추정하는 등가 전기 모델을 제안합니다. 더 나아가 복합재의 다단계 전기역학적 메커니즘을 회로 모델로 해석해 자가감지 특성을 규명함으로써 구조건전성 진단의 기반을 확보합니다.
관련 연구 성과
관련 논문
5편
관련 특허
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관련 프로젝트
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연구 흐름
초기에는 CFRP 성형 중 관측이 어려운 섬유 배향과 공정 상태를 전기저항 기반으로 추정하는 방법을 정립했습니다. 2022년에는 몰드 상에서 전극 신호와 섬유 배향의 정합성을 등가 전기모델로 다루었습니다. 이후 2023년에는 레진 인퓨전 동안 전기저항 변화를 이용해 레진 전면, 레진 함침 규모, 경화 정도를 추적하는 in-situ 모니터링으로 확장했습니다. 2024년에는 전기적 자가감시 시스템을 탑재한 탄소섬유 복합재 튜브로 구조 모니터링 방향을 구체화했습니다. 최근에는 2025년에 전기역학적 자가감지 메커니즘을 다단계로 해석하고 등가 회로로 표현하는 분석 프레임을 축적하고 있습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
관련 논문
구분
제목
Smart carbon fiber reinforced plastic tubes with electromechanical structural health self-monitoring system
In-situ monitoring of carbon fiber-reinforced plastic manufacturing using electrical resistance during infusion
Electrical resistance-based monitoring of CFRP thickness during vacuum assisted resin infusion
Electromechanical self-sensing characteristics of carbon fiber composites: Multi-level mechanisms and equivalent electrical circuit model based analysis
Smart fiber orientation monitoring system in a mold via electrical route modeling