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에폭시 폴리머의 물성에 미치는 태양광 복사 노화의 영향
Effect of Solar Radiation Aging on the Properties of Epoxy Polymers 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.44 no.9, 2016년, pp.769 - 774  

이동건 (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) ,  이상봉 (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) ,  김명준 (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) ,  박정선 (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) ,  이수용 (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) ,  강태엽 (Defence Systems Test Center, Agency for Defence Development)

초록
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장기간 태양광 복사환경에 노출되는 폴리머는 성능의 신뢰성을 확보하기 위해 장기간 환경시험을 필요로 한다. 본 논문에서는 MIL-STD-810을 따라 설계된 태양광 복사 시험기를 이용하여, 7, 14, 28, 56, 그리고 84 주기 동안 태양광 노화 시험을 하였다. 노화 시험 후에 RGB 값을 측정하고 CIE 1976 색공간을 이용하여, 각각의 RGB 감소율과 총 색 변화량을 계산하였다. 또한 만능재료시험기를 이용하여, ASTM-D638 시험 규격을 따라, 기계적 물성이 측정되었다. 결과적으로 태양광 노화 주기가 길어질수록, 총 색 변화량이 증가하였으며, 인장 강도, 연신율이 감소하였으나 탄성계수와 포아송 비는 변화가 적었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Epoxy polymer exposed to solar radiation on long-term is required to a long-term environmental test in order to ensure the reliability of operation performance. In this paper, the solar aging experiment is performed for 7, 14, 28, 56, and 84 cycles, using solar simulator designed according to MIL-ST...

주제어

#기계적 물성   #태양광 복사   #폴리머   #태양광 시험기  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 복사량으로 7주기, 14주기, 28주기, 56주기, 84주기 동안 에폭시 폴리머 시편에 시험을 하였다. RGB 값을 추출하여 색변화를 관찰하였으며, 만능재료 시험기를 이용하여 기계적 물성 변화를 측정 하여 태양광 복사 노화에 의한 에폭시 폴리머의 물성에 미치는 영향을 연구 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
태양광 복사 환경은 어떠한가? 1은 실제 대기권 통과 전, 후의 태양광 스펙트럼을 나타낸다. 태양광선은 파동 형대로 지구에 도달하며, 단위 파장별로 다양한 값의 복사 에너지를 가진다. 지구에 도달하는 총 복사 에너지양은 국제 도량 협회에서 정한 기준으로는 1367 W/m2 이고 NASA에서 정한 기준으로는 1353 W/m2 이다. 이러한 태양광선은 대기를 통과하면서 복사 에너지와 스펙트럼의 변화가 발생한다. MIL-STD-810에서는 대기권 가장 바깥쪽에서 측정된 복사량을 태양광 복사량의 표준 값으로 정의하며, 1350 W/m2이다. 이러한 복사량은 대기를 통과하면서 지표면에 도달하기까지 태양 복사된 에너지가 감소하며, 1120 W/m2 이다.
환경 노화에 대한 시험 규격에는 무엇이 있는가? 환경 노화에 대한 시험 규격으로는 ASTM D1435, ISO 877.2, MIL-STD-810(Department of Defense Handbook, Environmental engineering considerations and laboratory tests) 등이 있으며, 이에 따라 국내에서 태양광에 의한 자연 노화 연구가 수행되었다[6][7]. 태양광 시험 장치 개발 연구로는 램프뱅크(Lamp bank) 방식을 이용하여 할로겐램프(Halogen lamp)와 메탈할라이드램프(Metal halide lamp) 구성된 태양광 복사 시험 장치 개발 연구와 메탈할라이드램프를 이용하여 단일 집중 방식의 태양광 복사 현상을 가속화하여 복사에너지 밀도가 약 2,000W/m2 이상 나오는 시험 장치 개발이 있다[8][9].
태양광 시험 장치 개발 연구에는 무엇이 있는가? 2, MIL-STD-810(Department of Defense Handbook, Environmental engineering considerations and laboratory tests) 등이 있으며, 이에 따라 국내에서 태양광에 의한 자연 노화 연구가 수행되었다[6][7]. 태양광 시험 장치 개발 연구로는 램프뱅크(Lamp bank) 방식을 이용하여 할로겐램프(Halogen lamp)와 메탈할라이드램프(Metal halide lamp) 구성된 태양광 복사 시험 장치 개발 연구와 메탈할라이드램프를 이용하여 단일 집중 방식의 태양광 복사 현상을 가속화하여 복사에너지 밀도가 약 2,000W/m2 이상 나오는 시험 장치 개발이 있다[8][9].
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참고문헌 (15)

  1. Sethi, Sanghamitra, and Bankim Chandra Ray., "Environmental effects on fibre reinforced polymeric composites: Evolving reasons and remarks on interfacial strength and stability." Advances in colloid and interface science Vol.217, 2015, pp.43-67. 

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  2. Jin, S. B., "Enhanced durability of silanized multi-walled carbon nanotube/epoxy nanocomposites under simulated low earth orbit space environment." Composites Science and Technology Vol.87, 2013, pp.224-231. 

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  3. Pillay, Selvum, Uday K. Vaidya, and Gregg M. Janowski., "Effects of moisture and UV exposure on liquid molded carbon fabric reinforced nylon 6 composite laminates." Composites Science and Technology Vol.69.6, 2009, pp.839-846. 

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  4. Shokrieh, Mahmood M., and Alireza Bayat., "Effects of ultraviolet radiation on mechanical properties of glass/polyester composites." Journal of Composite materials Vol. 41.20, 2007, pp.2443-2455. 

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  5. T.Kelen., "Polymer Degradation." Van Nostrand Reinhold Co, 1983. 

  6. ASTM D1435-13, "Standard Practice for outdoor weathering of plastics." ASTM, 2013. 

  7. Shin, K. B., Kim, C. G., and Hong, C. S., " Correlation of accelerated aging test to natural aging test on graphite-epoxy composite materials." Journal of reinforced plastics and composites, Vol. 22(9), 2003, pp.849-861. 

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  8. Baek, S. H., "A Study on lamp bank design." Journal of Korean Society for Computational Fluids Engineering, Vol. 17(3), 2012, pp.45-52 

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  9. Lee, S.B., Kim, M.J., Kim, H.D., Kang, T.Y., Baek, S.H., and Park, J.S., "The developing an accelerated solar radiation simulator using a metal halide lamp." The Koran Society for Aeronautical and Space Sciences Conference on Spring 2015, Gangwon, April. 2015 

  10. MIL-STD-810, "Environmental Engineering Considerations and Laboratory Test." US Department of Defense, 2000. 

  11. Lee, D. G., Lee, S. B., Kim, M. J., Kang, T. Y., Baek, S. H., Park, J. S. and Lee, S. Y., "Degradation of Mechanical Properties of Epoxy Polymer by Solar Radiation." The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences Conference on Fall 2015, Jeju, Nov. 2015. 

  12. ASTM D638-10, "Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics." ASTM, 2010. 

  13. Fairman, Hugh S., Michael H. Brill, and Henry Hemmendinger. "How the CIE 1931 color-matching functions were derived from Wright-Guild data." Vol. 22.1, 1997, pp.11-23. 

    상세보기 crossref

  14. Lee, S. B., Kim, M, J., Lee, D. G., Kang, T. Y., Baek, S. H., Lee, S. Y., Park, J. S., "The Measurement and Evaluation of Total Color Shift of Epoxy Polymer After the solar radiation test." The Society for Aerospace System Engineering on Fall 2015, Muju, Nov. 2015 

  15. Leon, K., Mery, D., Pedrechi, F., and Leon, J., "Color Measurement in Lab Units from RGB Digital Images." Food Research International , Vol. 39, Mar. 2006, pp.1084-1091 

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