FRP 플레이트 인장시험 방법의 표준화 연구

Abstract

FRP(Fiber Reinforced Polymer)는 건설분야에서도 널리 사용되고 있으며 철근콘크리트 구조물의 내부 및 외부보수·보강재로 활용하기 위한 연구도 활발하게 이루어지고 있다. 보수·보강재로서 FRP의 성능은 이미 충분한 연구들을 통해서 사용성을 인정받고 있다. 최근에는 FRP를 보수·보강재로서 사용하는 것에서 더 나아가 신설구조물의 건설용구조 재료로 적용하려는 연구가 지속적으로 증가하고 있다. 구조재료로서 FRP를 적용하기 위해서는 재료의 역학적 특성파악이 중요하다. 이에 따라 각국에서 규정하고 있는 시험기준에 대해 비교·분석한 결과, FRP 플레이트의 역학적 특성파악을 위한 인장 시험방법은 서로 상이한 것으로 나타났다. 이 연구에서는 FRP 플레이트 재료의 역학적 특성 규명을 위한 표준화된 시험방법을 제안하고자, 경제성 측면을 고려하여 가장 널리 사용되고 있는 GFRP 플레이트를 제작하여 인장실험 방법을 검토하였다. 또한, 실험결과를 토대로 수치해석을 수행하여 적정 물림구 부착길이 및 물림구 형태를 제시함으로써 FRP 플레이트 인장실험 방법의 표준화 방안을 제안하였다. 이 연구에서는 FRP 플레이트 인장실험 방법의 표준화 방안을 제시를 위해서 국내 규정 KS M ISO 527-4 : 2002 에서 제시하고 있는 시험방법 및 시험체의 제원을 기초로 인장실험을 실시하였다. 여기에 물림구 및 시험체 제원을 변경하여 추가로 실험을 실시하였으며 수치해석을 수행하여 GFRP 플레이트 인장시험에 대한 적정 물림구 부착길이를 검토하였다. 이 연구에서 실시하였던 GFRP 플레이트 인장시험 시험체는 극히 제한적이었다. 따라서 GFRP 플레이트 인장시험 방법의 표준화를 위해서는 향후 시편의 폭, 두께 등과 같은 변수를 추가한 적정 부착길이의 도출에 대한 추가적인 연구가 필요하다고 판단된다.