레이저 및 금속 보강을 통한 섬유강화 복합재 접합·접착 계면 강화 연구

Interfacial Strengthening of Fiber-Reinforced Polymer Composites via Laser and Metal-Mesh Reinforced Joining

연구 내용

레이저 에너지 투입으로 열가소성 복합재의 응집 접합을 유도하고, 구리 메쉬 보강을 통해 접착 계면 강도를 향상시키는 섬유강화 복합재 접합 연구

탄소섬유 열가소성 복합재에서 레이저 에너지 집중과 두께 방향 열전달을 이용해, 접합 계면에서 분자 확산 기반의 응집형 결합을 형성하는 메커니즘을 분석합니다. 접합부 파괴거동을 이중 캔틸레버 시험 등으로 평가하여 에너지 방출률 관점에서 접합 패턴의 역할을 규명하고, 결합 강도 향상을 위한 공정 조건을 정리합니다. 또한 구리 메쉬를 활용한 접착 접합 보강 전략을 제안하여 계면 박리와 델라미네이션 저감 방향을 검토합니다. 이를 통해 열경화/열가소성 매트릭스 접합 전반의 최신 동향을 연계해 연구를 수행합니다.

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연구 흐름

접합 연구는 2023년 레이저 유도 응집 결합에서 시작하여, 접합 패턴에 따른 계면 결합 모드 변화를 파괴역학 관점에서 해석하는 흐름으로 전개했습니다. 이후 2025년에는 열경화 및 열가소성 매트릭스의 섬유강화 복합재 접합 기술을 범용 관점에서 정리하여 공정 선택 기준과 결함 이슈를 정돈했습니다. 2026년에는 구리 메쉬 보강을 통한 계면 강화 전략을 구체 실험으로 확장하여, 접착 접합부의 신뢰성 향상에 초점을 맞추고 있습니다. 최근 연구의 축은 계면 메커니즘-공정 변수-성능 지표의 연결을 강화하는 방향입니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

레이저 무체결 접합 공정 개발
열가소성 CFRTP 접합 패턴 설계
응집형 접합 파괴거동 평가
에너지 방출률 기반 접합 조건 최적화
구리 메쉬 계면 보강 설계
접착 계면 박리 저감 전략
열경화/열가소성 접합 기술 로드맵
가벼운 부품 결합용 접합 표준화
접합부 신뢰성 시험 설계
접합 실패 모드 예측 프레임