래미네이트 중간층에 알루미나 분말 혼합 수지를 적용한 어선 외판용 적층판의 기계적 강도 특성

Abstract

섬유강화플라스틱(FRP)은 해양 환경에서 폭넓게 사용되고 있다. FRP 재질 어선 수는 꾸준히 증가하여 2018년에는 1992년 대비 531.9% 증가 수치를 보였고 전체 동력어선 대비 FRP 동력어선의 비율은 1992년 15.4%에서 2018년 96.9%까지 증가하였다. 전체 어선 대비 FRP 어선의 비율도 1992년 15.4%에서 2018년 96.9%로 증가하였다. 선박은 운항 중 충돌로 인해 외판의 파손이 발생할기 쉽다. 최근 이러한 단점을 보완하기 위해 알루미나 분말을 혼합한 수지를 이용하여 강도와 탄성계수를 증가 시키는 연구가 다양하게 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 FRP 래미네이트 중간층에 알루미나 분말과 수지의 혼합 비율을 0%, 1%, 5% 및 10%로 구분하여 선체 외판 시험편을 제작 후 인장, 굽힘시험 및 균열 특성을 확인하였다. 그 결과 알루미나 분말을 5% 혼합한 시험편의 인장강도가 기준재 보다 5.4% 높은 강도값을 보였으며 인장강도 시험편의 응력-변위 곡선은 최종 파단면에서 수직으로 급하게 꺾이는 모습을 보였다. 굽힘강도 시험에서는 기준재가 가장 높은강도값을 가졌고 탄성계수는 모재와 AL5L-10이 높은 결과값을 가졌다. 굽힘강도 시험편 균열 특징으로 알루미나 분말의 혼합 비율이 높을수록 균열의 성장과 균열 면적이 감소하는 특성을 보였다.