다대역안테나 일체형 구조체의 적용을 위한 복합재료 접합부의 플라이 오버 EM wave window 랩 설계

초록

미래 모빌리티의 핵심 장비 중 하나인 다대역안테나 일체형 구조체에 적용되는 재료는 전자기적 특성뿐 아니라 구조적 특성을 필수로 고려해야 한다. 현재 다대역 안테나 일체형 구조체의 상부 구조에는 안테나 신호 투과를 위해 E-glass FRP가 사용되고 있지만, 이는 낮은 구조적 성능을 가져 구조체의 상용화 및 사용 분야를 제한하고 있다. 본 연구는 상기의 문제점을 해결할 수 있는 EM wave window의 적용을 위한 플라이 오버랩 조인트의 실험적, 해석적 연구를 진행하였다. 연구에는 스태거드 오버랩, 플러시 오버랩, 하이브리드 오버랩의 총 3가지 디자인을 사용하였고, 인장 시험 및 유한 요소 해석을 진행하였다. 인장 실험 결과 스태거드 오버랩, 하이브리드 오버랩, 플러시 오버랩 순으로 높은 강도를 보여주었다. 유한 요소 해석은Resin pocket에 사용된 3D solid 요소와 복합재 플라이에 사용된 2D continuum shell 요소를 사용하여 해석 모델링을 진행하였다. 해석 결과, 플러시 오버랩과 스태거드 오버랩의 경우 실험값과 유사한 해석 결과를 보여주었지만, 스태거드 오버랩의 경우 상대적으로 가장 큰 오차를 보여주었다. 결과적으로 본 연구는 다대역 안테나 일체형 구조체에서의 EM wave window 적용을 통해 상용화 및 사용 분야 확장에 기여할 것으로 기대한다.