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문제 정의
- 의한 제조 기법으로 만들어진 종류를 칭한다. FRP는 생산방법에 따라 그 구조가 달라지므로 폐처리(재활용) 방법도 달라져야 하므로 여기서는 선박 제조(육상pool 포함)에 쓰이는 FRPt- 한정하여 그 재활용 방법에 대하여 설명하고자 한다. 1990년대 이후 개발된 폐FRP 선박의 recycle에 대한 현재의 연구방향은 크게 4가지로 분류 할 수 있다(Bartholomew[2004]).
- 또한 기존의 재활용사업체의 경우 작업 환경이 매우 열악(무작위 파쇄로 인하여 과도한 소음 및 분진 등)하며 파쇄물의 재료적 혼재(유리장섬유, 수지 분말, 유리섬유분말 등)로 인한 재활용성 저하 등의 문제를 갖고 있어, 이를 해결할 수 있는 일괄 처리 system의 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 기존의 파쇄기의 파쇄효율을 크게 개선한 새로운 일괄 처리 system개발과 효과적이며 친환경적 인 파쇄물 분류 시스템을 제안하고자 한다. 이 방법의 기본 구조는 이미 특허를 출원 하였다(윤구영, [2005]).
- 처리 방법이 간단하기는 하지만 골재 가격에 비하여 처리 비용이 너무 많이 들고 FRP 분말을 잔골재로 사용할 경우 시멘트 모르타르의 강도가 떨어지므로 강도 보강을 위하여 혼화제를 첨가하여야 하기 때문에 추가 비용이 발생하는 등 경제적 문제로 인하여 현재 널리 활용되지 않고 있다. 따라서 새로운 파쇄시스템은 파쇄효율을 극대화하며 동시에 소음 및 분진의 문제를 해결하는 방안을 제시하게 되었다.
- Shibata[2006]은 용해성을 높이기 위하여 FRP에 사용되는 수지를 열경화성 (Thermoset)에서 열가소성 (Thermoplastics) 수지를 사용할 것을 제안 하였으며 이 방안은 재사용율이 강화되고 있는 유럽에서 가장 많이 쓰이고 있다(Defbsse[2003]). 본 논문에서는 세계 각국의 FRP선박의 페처리 현황과 현재의 기술 여건에서 가장 실용성과 안정성을 지닌 방법으로 기계적 방법에 대한 새로운 방법으로 재료의 이방성과 복합적층구조를 고려한 파쇄시스템과 파쇄 결과물인 유리섬유와 수지분말의 효율적 수분해시스템을 설명 하고자한다.
가설 설정
- FRP물성치 (유리/에폭시 일반 강화재)와 식 4를 이용하면 다음 식 5, 6과 같은 결과를 얻을 수 있다. 단 체적 V는 일정하다고 가정한다.
- 복합재료의 역학적 분석은 분산상과 매트리스상의 성질이 다르기 때문에 엄밀히는 균질재가 아니지만 분산상의 상태가 균질 하다고 가정하여 균질 직교 이방성체라고 생각하여 취급한다. 만일 직사각형 좌표계의 직교하는 두 방향을 L, T라 하고 이 빙향이 복합재료 특성의 대칭축 방향^라 하며, T방향에서 θ만큼 기울어진 방향에 X축, 이것에 직각을 y축이라 하면, 응력과 변형률의 관계는 다음 식 1, 2와 같다.
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