초록 ▼

본 과제의 연구 목적은 대형 차량용 CNG 연료 탱크와 차기 보병 장갑차용 방탄소재에 적용 가능한 S-glass 연속 섬유 및 size 제조 기술의 국산화에 있고, 목표로 하는 strand의 사양 및 섬유의 물성은 각각 표 1, 2와 같다.
S-glass 섬유는 일반적 보강재용으로 사용되고 있는 E-glass 섬유에 비해 약 30% 이상의 고강도 특성을 지녀 항공기 연료 탱크와 차기 보병 장갑차용 동체 및 헬멧 등의 개인 방호용각종 장비를 비롯한 방위산업에 그 사용 범위가 확대되고 있으며, 민수 분야에서도 현재 생산되고 있는

본 과제의 연구 목적은 대형 차량용 CNG 연료 탱크와 차기 보병 장갑차용 방탄소재에 적용 가능한 S-glass 연속 섬유 및 size 제조 기술의 국산화에 있고, 목표로 하는 strand의 사양 및 섬유의 물성은 각각 표 1, 2와 같다.
S-glass 섬유는 일반적 보강재용으로 사용되고 있는 E-glass 섬유에 비해 약 30% 이상의 고강도 특성을 지녀 항공기 연료 탱크와 차기 보병 장갑차용 동체 및 헬멧 등의 개인 방호용각종 장비를 비롯한 방위산업에 그 사용 범위가 확대되고 있으며, 민수 분야에서도 현재 생산되고 있는 차량용 CNG 연료탱크 등에 사용함으로써 민군 겸용 파급효과가 매우 큰 소재이다.
따라서, 고성능 방탄 재료 및 항공기, 헬기, 차량, 연료탱크 등에 적용할 수 있는 경량 고강도 복합재료로서 이미 전량 수입되어 사용되고 있는 S-glass 섬유에 대한 국내 기반기술 확보를 위하여 제조 기술 개발이 시급한 실정이다.

Abstract ▼

The purpose of this research is to develop the manufacturing technology of S-glass fiber which can be used for reinforcement for CNG tanks at large vehicles and anti-bullet plates of ground armor vehicles. Each target of development in the areas of strands and monofilaments is summarized in the foll

The purpose of this research is to develop the manufacturing technology of S-glass fiber which can be used for reinforcement for CNG tanks at large vehicles and anti-bullet plates of ground armor vehicles. Each target of development in the areas of strands and monofilaments is summarized in the following tables 1 and 2.
Due to S-glass fiber′s high strength, 30% higher than E-glass fiber′s, its applications are being expanded in various fields from the military usage such as fuel tanks for airplanes, future ground armor vehicles, individual helmets and so on, through the non-military usage such as CNG fuel tanks at large vehicles. Because there is no domestic manufacturer of S-glass fiber, it was required to develop the manufacturing technology of S-glass fiber in order to substitute for imported S-glass fiber.
By this research, we acquired important technologies which are indispensable for manufacturing S-glass fiber, and were able to evaluate the feasibility of industrial manufacturing. Acquired technologies and the properties of the S-glass fiber are summarized respectively in the tables 3 and 4.
The followings should be done further for more improvement of qualities in S-glass fiber and the fulfillment of its applications.
(1) Both Optimal design and operation method for marble bushing should be made to minimize the temperature difference in nozzle plate and the fluctuation of diameters of each filaments.
(2) Mechanical properties such as tensile strength, elongation at the break point and elastic modulus of the single filament(virgin fiber) which is manufactured using the laboratory bushing should be measured.
(3) Manufacturing technique of high tex(above 1980tex) roving and yarn should be developed and those properties should be checked.
(4) Fabric should be manufactured using the roving, and composite should be manufactured by impregnation of fabric into resin. Their mechanical properties should also be measured.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...15
• 제 1 절 연구 배경 및 필요성...15
• 1 기술적 측면...15
• 2 사회적, 경제적 측면...17
• 3 군사적 측면...17
• 제 2 절 연구 목표...17
• 제 3 절 내용 및 범위...19
• 제 2 장 국내외 기술 개발 현황...21
• 제 1 절 선행기술...21
• 1 국내 기술 현황...21
• 2 국외 기술 현황...23
• 3 기술 도입 가능성...23
• 제 2 절 S-glass fiber의 조성 및 물성에 대한 문헌적 고찰...23
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...27
• 제 1 절 상당품 분석...27
• 제 2 절 Lab 용융 시험...28
• 1 유리조성의 선정...28
• 2 S-glass 제조...30
• 3 물성의 측정...34
• 제 3 절 Pilot 용융 및 섬유화 시험...41
• 1 시험 설비 및 공정...41
• 2 용융 시험 및 특성 분석...50
• 3 섬유화 시험 및 물성 분석...59
• 제 4 절 연구개발 수행 결론...88
• 제 4 장 연구개발 목표 달성도 및 대외 기여도...90
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도...90
• 1 주요 확보 기술...90
• 2 섬유 물성 평가...91
• 제 2 절 대외 기여도...91
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...93
• 제 6 장 참고문헌...97