Original Article
  • A Study on the Fabrication and Mechanical Properties Evaluation of Natural Fiber Composites added Eco-friendly Materials
  • Jae-Cheol Kim*, Dong-Woo Lee**, M.N. Prabhakar**, Jung-Il Song*†

  • * Department of Mechanical Engineering, Changwon National University, Changwon 51140, Korea
    ** The Research Institute of Mechatronics, Changwon National University, Changwon 51140, Korea

  • 친환경 소재를 첨가한 천연섬유 복합재의 제조 및 기계적 물성 평가 연구
  • 김재철* · 이동우** · 프라바카** · 송정일*†


Recently, global facing environmental issues have been raised caused by plastic waste. Hence, increasing the demand for interest in environmentally friendly materials. In this row, research on engineering composite materials also replacing the synthetic reinforcement by introducing natural fibers. However, focus on the strength and interfacial adhesion between matrix and reinforcement is very essential in natural fiber composite, which is insufficient in the literature. There are number of approaches for improving the mechanical strength of the composites, one of the common methods is to reinforce additive nanoparticles. The present investigation, bio-additives were synthesized utilizing bio-waste, cheap, bio-degradable sea-weed powder that could replace expensive nanomaterials and reinforced into the CFRP composite through Hand lay-up followed by a vacuum process. Mechanical properties were evaluated and analyzed through microanalysis. The results concluded that synthesized additives are effective for improving mechanical properties such as tensile, flexural, impact, and shear strength. Overall, the results confirmed that the fabricated composites have potential applications in the field of engineering applications.

최근 플라스틱 폐기물로 인한 환경 문제가 이슈화되면서 친환경 소재에 대한 관심이 점점 증가하고 있으며, 이에 따라 천연섬유를 활용한 복합재의 연구가 지속적으로 이루어지고 있지만 친환경 복합재의 강도나 계면 접착력에 대한 연구가 많이 부족한 실정이다. 복합재료의 강도나 계면 접착력을 향상시키는 방법들 중 한 가지 방법은 나노 입자를 첨가하여 기계적 물성을 향상시키는 방법이 있다. 본 연구에서는 기존에 사용되는 고가의 나노 소재를 대체할 수 있는 친환경적이면서 경제적인 천연섬유를 해초로부터 추출하여 첨가제를 제조하고, 복합재료의 제조 및 기계적 특성평가를 수행하였다. 시험결과 제조한 첨가제가 복합재료의 인장, 굽힘, 충격 등의 물성 향상에 효과가 있을 뿐만 아니라 친환경성과 경제성도 가지고 있어 후속연구를 통해 다양한 분야에 적용할 수 있을 것이라 기대된다.

Keywords: 해초(Seaweed), 셀룰로오스 나노 섬유(Cellulose Nano Fiber), 천연섬유 복합재료(Natural fiber composite materials), 기계적 물성(Mechanical Property)

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Correspondence to

  • Jung-Il Song
  • Department of Mechanical Engineering, Changwon National University, Changwon 51140, Korea

  • E-mail: jisong@changwon.ac.kr