발포 알루미늄 샌드위치 판넬의 열차폐 구조 설계에 관한 연구

Abstract

발포 알루미늄 샌드위치 판넬은 다공질 금속이 지니는 기능적 특성 즉, 경량성, 흡음성, 충격에너지 흡수성, 단열 및 방열 특성과 금속 판재가 가지는 구조적 강성을 함께 지니는 합성재료이다. 본 논문은 이와 같은 발포 알루미늄 샌드위치 판넬의 열차폐 구조 설계에 관한 것으로서 첫째, 발포 알루미늄의 유효열전도율 산출에 있어 불균일한 기공 특성이 반영된 열전도율 모델 개발과 둘째, 발포 알루미늄과 금속판재의 두께에 따른 파손 모드 분석 및 셋째, 열전도율 측정, 기공 크기 측정 및 기계적 물성 시험을 통한 재료 특성을 평가하는 것으로 구분할 수 있다. 이와 관련하여 측정된 기공 크기를 바탕으로 기공 크기 분포함수를 제안하였으며, 이를 열전도 모델에 반영하였다. 또한 발포 알루미늄과 금속 판재의 두께를 달리한 샌드위치 판넬을 삼점 굽힘 시험하여 굽힘 최대하중 측정과 파손 모드를 관측하였고 따라서 파손모드에 기반된 설계변수를 선정할 수 있었다. 아울러 열전도율 측정, 기공 크기 측정, 기계적 물성 시험을 통해 금속판재와 발포금속으로 구성된 복합판넬의 역학적, 구조적 특성에 대하여 고찰하였다.