초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 UHSS(인장강도 780MPa이상의 고장력강판)에 CFRP를 적층하여 초고장력 하이브리드 복합소재를 제조하여 물성을 평가하고 제품을 제조하는 성형공정과 연계하여 스프링백을 제어하는 연구를 진행한다. 기존 핫프레스포밍(HPF)기술을 일체형 스탬핑 공정으로 대체하기 위한 공정개발 연구, 경량화와 충돌에너지를 향상시키기 위한 차세대 다기능 멀티소재의 성형기술은 창의적이고 도전적이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 인장 실험을 통한 기계적 특성 평가
- 강도 및 연신율이 좋은 UHSS 선

□ 연구개요
본 연구는 UHSS(인장강도 780MPa이상의 고장력강판)에 CFRP를 적층하여 초고장력 하이브리드 복합소재를 제조하여 물성을 평가하고 제품을 제조하는 성형공정과 연계하여 스프링백을 제어하는 연구를 진행한다. 기존 핫프레스포밍(HPF)기술을 일체형 스탬핑 공정으로 대체하기 위한 공정개발 연구, 경량화와 충돌에너지를 향상시키기 위한 차세대 다기능 멀티소재의 성형기술은 창의적이고 도전적이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
■ 인장 실험을 통한 기계적 특성 평가
- 강도 및 연신율이 좋은 UHSS 선정 및 두께를 선정 (인장강도 550~980MPa인 UHSS)
- 인장강도 1.0~1.2GPa 급을 제작하기 위하여 CFRP의 섬유 함유율, 섬유 방향 및 척층수 고려
■ 굽힘 실험을 통한 기계적 특성 평가
- 인장강도를 만족하지만 굽힘 방향에 따른 충분한 굽힘강도를 나타내는지 평가
- 핫프레스포밍(HPF)을 대체할수 있도록 강도, 경량화 및 연신율이 우수한 CFRP/UHSS(인장강도 780MPa이상의 고장력강판)의 제조 및 비교
- 경량화 및 강도를 만족하는 최적의 CFRP 섬유방향 및 적층수에 상호연계된 식 제안
■ 전단실험을 통한 기계적 특성 평가
- CFRP/UHSS(인장강도 780MPa이상의 고장력강판) 하이브리드 복합소재의 층간 접착성능 평가
- Shear lap test를 통해서 접합강도를 평가. 차후 시뮬레이션을 위한 데이터 베이스 확보
- 코팅층, 표면거칠기, CFRP 에폭시의 함유율에 따라서 접합강도 평가
■ 조직사진 관찰을 통한 미시적 품질 평가
- 미세조직 관찰(광학 or 디지털 현미경) : Void size, Porosity 관찰
■ 분야 상위 30% 내외 SCI, SCIE 급 논문 2편이상 게재

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
차세대 복합소재를 이용하여 경량화를 함으로써 고연비/경량화를 추구하는 미래 자동차를 위한 신소재 사업에 기여를 할수 있는 기초 연구자료가 될 수 있었음. 본 연구 결과를 통해서 본 연구과제 뿐만 아니라 CFRP복합소재를 이용한 센터필러 제작에 관한 연구를 중견기업으로부터 제안받아 함께 연구하였으며 WC300과제를 함께 연속해서 수행할 수 있게되어 연구자의 입장에서 연구를 지속할 수 있는 연구개발 과제가 되어 자동차 분야 산업 뿐만 아니라 신소재 산업에 학생들이 관심을 가지고 취업을 장려할 수 있었음. 생산성 때문에 회사에서는 양산에 적용하지 못함. 이러한 차세대 복합재료인 CFRP의 가격이 감소하고 대량생산 체제가 갖추어진다면 미래차량 산업에 적용할 수 있는 기초가 될 것이라고 판단함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 17
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 17
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석(해당 시) ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 18
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 26
• 끝페이지 ... 36