Review: MEM25002B 섬유강화 구조물 성형 및 접합

MEM25002B Form and integrate fibre-reinforced structures

 

What this unit covers / 이 과목의 범위

MEM25002B deals with the practical skills used to build fibre-reinforced plastic (FRP) hull and deck components: preparing a mould, applying gel coat, laying up reinforcement fabrics with resin, releasing and joining mouldings, and understanding the mechanical properties that decide whether a laminate is fit for service. It sits alongside the general composites units in the boatbuilding stream and assumes familiarity with basic OHS and hand-tool practice.

MEM25002B는 섬유강화플라스틱(FRP) 선체 및 데크 부품을 제작하는 실무 기술을 다룹니다. 몰드 준비, 젤코트 도포, 강화 섬유와 수지를 이용한 적층, 몰드 탈형 및 부재 접합, 그리고 적층재가 실사용에 적합한지를 결정하는 기계적 특성의 이해까지 포함합니다. 보트빌딩 과정의 일반 복합재료 과목들과 함께 이수하며, 기초 산업안전(OHS) 및 수공구 사용 지식을 전제로 합니다.

Older textbook material on this unit sometimes describes techniques from an era before modern low-VOC resins, vacuum infusion, and prepreg systems became common in production boatbuilding. Where a technique is now considered outdated or unsafe by modern standards, this post notes it, rather than presenting it as current best practice.

이 과목의 옛 교재에는 현대의 저VOC 수지, 진공 인퓨전, 프리프레그 시스템이 보편화되기 이전 시대의 기법이 설명된 경우가 있습니다. 오늘날 기준으로 낡았거나 안전하지 않다고 여겨지는 기법은 현재의 모범 사례인 것처럼 제시하지 않고 그 사실을 별도로 표시했습니다.

 

Mould & Gel Coat / 몰드·젤코트

1. Release agents: waxes and PVA / 이형제: 왁스와 PVA

Mould release waxes / 몰드 이형 왁스

Not every wax sold as a "wax" is suitable for a composite mould. Household or automotive carnauba waxes that contain silicone additives should not be used on a mould surface, because silicone contamination transfers into the gel coat and laminate surface. Once a mould is silicone-contaminated, later paint, gel coat repairs, or bonding on that surface will suffer from fisheyes and poor adhesion — and the contamination is extremely difficult to fully remove. Only waxes formulated specifically as composite mould release waxes (silicone-free, high-melting-point carnauba-based) should be used.

"왁스"라고 판매되는 모든 제품이 복합재 몰드에 적합한 것은 아닙니다. 실리콘 첨가제가 들어간 가정용 또는 자동차용 카르나우바 왁스는 몰드 표면에 사용해서는 안 됩니다. 실리콘 오염이 젤코트와 적층 표면으로 전이되기 때문입니다. 몰드가 실리콘에 오염되면 이후 도장, 젤코트 보수, 또는 접합 작업에서 피쉬아이(fisheye)와 접착 불량이 발생하며, 이 오염은 완전히 제거하기가 매우 어렵습니다. 복합재 몰드 전용으로 배합된, 실리콘이 없고 융점이 높은 카르나우바 계열 이형 왁스만 사용해야 합니다.

Poly Vinyl Alcohol (PVA) / 폴리비닐알코올(PVA)

PVA is a water-soluble release film used as a secondary or backup release layer over wax, particularly for complex or high-value first-off tools. It can be applied in two common ways:

1. By brush — applied in a thin, even coat with a soft brush, taking care not to leave brush-stroke ridges that would telegraph into the gel coat surface.
2. By spray gun — atomised through a spray gun for a finer, more consistent film, which is the preferred method on large or complex mould surfaces because it reduces the risk of thin spots or pooling.

PVA는 수용성 이형 필름으로, 특히 복잡한 형상이거나 고가의 초기 제작용 몰드에서 왁스 위에 덧바르는 보조/예비 이형층으로 사용됩니다. 일반적으로 두 가지 방법으로 도포합니다.

1. 붓 도포 — 부드러운 붓으로 얇고 고르게 바릅니다. 붓자국이 남으면 젤코트 표면에 그대로 드러날 수 있으므로 주의해야 합니다.
2. 스프레이건 도포 — 스프레이건으로 미립화하여 더 얇고 균일한 막을 형성합니다. 두께가 얇아지거나 고이는 부분이 생길 위험이 적어, 크고 복잡한 몰드 표면에서 선호되는 방법입니다.

2. Preparing a mould for the first gel coat / 첫 젤코트를 위한 몰드 준비

In your own words, the sequence generally runs: the mould surface is first cleaned of dust, release residue, and any contamination. It is then polished and buffed to the required surface finish, since every imperfection in the mould telegraphs into the finished part. Release wax is applied in several thin coats, each buffed out fully before the next is applied, followed by a PVA layer if the job calls for one. Only once the release system has fully cured and been inspected is the mould ready to accept its first gel coat.

본인의 표현으로 정리하면, 대체로 다음 순서를 따릅니다. 먼저 몰드 표면의 먼지, 이형제 잔여물, 기타 오염물을 제거합니다. 이후 필요한 표면 마감 상태가 될 때까지 연마·광택 작업을 진행하는데, 몰드의 모든 결함은 완성 부품 표면에 그대로 나타나기 때문입니다. 이형 왁스는 여러 겹 얇게 도포하며, 매 겹마다 완전히 광택을 내어 문지른 뒤 다음 겹을 바릅니다. 필요한 경우 그 위에 PVA 층을 추가합니다. 이형 시스템이 완전히 경화되고 검사를 마친 후에야 몰드는 첫 젤코트를 받을 준비가 됩니다.

3. Gel coat: purpose and application / 젤코트: 목적과 도포

Gel coat is applied as the outermost layer of a moulded FRP part to give a smooth, coloured, UV- and water-resistant finish that also protects the structural laminate underneath from moisture ingress (osmosis). It can be applied by spray gun for a fine, consistent film on production work, or by brush/roller for smaller repairs or one-off jobs where spray equipment is not practical.

젤코트는 성형된 FRP 부품의 최외곽층으로 도포되어, 매끄럽고 색이 있는, 자외선과 수분에 강한 마감을 제공하는 동시에 아래의 구조 적층재를 수분 침투(오스모시스)로부터 보호합니다. 양산 작업에서는 스프레이건으로 얇고 균일한 막을 형성하도록 도포하며, 소규모 보수나 소량 생산으로 스프레이 장비 사용이 비효율적인 경우에는 붓이나 롤러로 도포할 수 있습니다.

Why the thickness matters (0.45–0.5 mm) / 두께가 중요한 이유 (0.45~0.5mm)

Gel coat is generally kept to a target thickness of around 0.45–0.5 mm because it is a relatively brittle, unreinforced resin layer. Too thin, and it will not adequately block UV and moisture, and print-through from the laminate weave becomes visible. Too thick, and the gel coat becomes prone to cracking and crazing under flexing or impact, since it has no fibre reinforcement of its own to carry load or resist crack propagation.

젤코트는 일반적으로 약 0.45~0.5 mm의 목표 두께로 관리됩니다. 젤코트 자체는 섬유 보강이 없는 비교적 취성이 강한 수지층이기 때문입니다. 너무 얇으면 자외선과 수분을 충분히 차단하지 못하고 적층재의 직조 패턴이 표면에 비쳐 보이는 프린트스루(print-through) 현상이 나타납니다. 반대로 너무 두꺼우면, 하중을 분산하거나 균열 진행을 억제할 섬유 보강이 없기 때문에 휨이나 충격을 받았을 때 균열(crazing)이 발생하기 쉬워집니다.

Brush application and mixing ratio / 붓 도포와 배합비

When gel coat is applied by brush, it should be worked on in a stippling or cross-brushing motion in one direction and then the other, to break surface tension and avoid trapping air bubbles, rather than long single strokes which can leave brush marks and thin ridges. The catalyst (MEKP) mixing ratio is typically around 1–2% by weight of the gel coat resin, though the exact figure always depends on the specific manufacturer's data sheet, workshop temperature, and required working time — this should always be confirmed against the product's technical data sheet rather than assumed.

젤코트를 붓으로 도포할 때는 긴 일방향 붓질 대신, 표면장력을 깨고 기포가 갇히는 것을 막기 위해 점을 찍듯이 두드리거나 방향을 바꿔 가며 교차로 붓질하는 것이 좋습니다. 촉매(MEKP)의 배합비는 일반적으로 젤코트 수지 중량 대비 약 1~2% 수준이지만, 정확한 수치는 항상 제조사의 기술자료(TDS), 작업장 온도, 요구되는 작업 가능 시간에 따라 달라지므로, 임의로 가정하지 말고 반드시 해당 제품의 기술자료를 확인해야 합니다.

4. Laying up multiple layers of glass reinforcement / 다층 유리섬유 적층

When laying up a hull in a mould that will carry multiple layers of glass reinforcement, it is common practice to limit the number of layers applied in one continuous lay-up session — often to around 2–4 layers of standard weight reinforcement at a time, depending on the resin system and laminate thickness. This is because exothermic heat build-up increases with laminate thickness: too many wet layers applied at once generate excessive heat during cure, which can cause print-through, resin cracking, excessive shrinkage stress, or even localised burning in thick sections. Working in stages also allows trapped air and excess resin to be properly rolled out of each layer before it is buried under the next.

여러 겹의 유리섬유 강화재가 들어가는 선체를 몰드에서 적층할 때는, 한 번의 연속 적층 작업에서 시공하는 층수를 제한하는 것이 일반적인 관행입니다. 수지 시스템과 적층 두께에 따라 다르지만 대개 표준 중량 강화재 기준 한 번에 약 2~4겹 정도입니다. 그 이유는 적층 두께가 늘어날수록 발열 반응(경화열)이 커지기 때문입니다. 한 번에 너무 많은 습윤 층을 시공하면 경화 중 과도한 열이 발생하여 프린트스루, 수지 균열, 과도한 수축 응력, 심지어 두꺼운 부분에서는 국부적인 탄화(burning)까지 일으킬 수 있습니다. 또한 단계적으로 작업하면 각 층에 갇힌 공기와 여분의 수지를 다음 층으로 덮이기 전에 롤러로 충분히 눌러 빼낼 수 있습니다.

5. Function of a hull and deck mould / 선체·데크 몰드의 기능

A hull mould (and a deck mould) is a female tool that reproduces the outer surface shape of the finished component. Its function is to hold the gel coat and laminate in the correct three-dimensional form while the resin cures, to transfer a smooth, fair, and consistent surface finish onto every part produced from it, and to allow the same shape to be reproduced repeatedly — which is what makes production boatbuilding economical, since one mould can yield many identical hulls or decks.

선체 몰드(및 데크 몰드)는 완성 부품의 외형을 재현하는 암형(female) 툴입니다. 그 기능은 수지가 경화되는 동안 젤코트와 적층재를 정확한 3차원 형상으로 유지하고, 몰드에서 생산되는 모든 부품에 매끄럽고 균일한 표면 마감을 전달하며, 동일한 형상을 반복적으로 재현할 수 있게 하는 것입니다. 이는 하나의 몰드로 동일한 선체나 데크를 여러 개 생산할 수 있게 해 주므로, 양산 보트빌딩을 경제적으로 만드는 핵심 요소입니다.

6. Mould release methods / 몰드 탈형 방법

Correct mould release avoids damage to both the moulding and the tool. Common techniques include:

• Timber wedges — driven gently and evenly around the mould flange or parting line to begin breaking the seal, working progressively rather than forcing one point.
• Compressed air through an air inlet — a fitted air nozzle in the mould introduces compressed air between the mould and moulding once an initial gap has been started, using air pressure to help separate the surfaces evenly.
• Water pressure through an air inlet — similarly, water can be introduced under pressure through a fitting to help break the release, sometimes preferred where air alone risks an uneven, sudden release.
• Floating the boat out of the mould — for larger hulls, the mould (often still on a cradle) can be partially submerged so buoyancy helps lift the hull free with minimal mechanical stress, rather than relying purely on wedging or pressure.

올바른 탈형은 성형품과 몰드 모두의 손상을 방지합니다. 일반적인 기법은 다음과 같습니다.

• 목재 쐐기(timber wedges) — 몰드 플랜지나 접합선 주변을 부드럽고 고르게 두드려 박아 넣어 밀착을 풀기 시작합니다. 한 지점에 힘을 집중하지 않고 점진적으로 작업합니다.
• 공기 주입구를 통한 압축공기 — 몰드에 설치된 공기 노즐을 통해, 초기 틈이 생긴 후 몰드와 성형품 사이에 압축공기를 주입하여 표면을 고르게 분리시킵니다.
• 공기 주입구를 통한 수압 — 마찬가지로 피팅을 통해 가압된 물을 주입하여 이형을 돕는 방법으로, 공기만 사용할 경우 갑작스럽고 불균일한 이형이 우려될 때 선호되기도 합니다.
• 몰드에서 배를 띄워 빼내기 — 대형 선체의 경우, 몰드(보통 크레이들에 얹힌 채)를 부분적으로 물에 잠기게 하여 부력으로 선체를 들어올려 분리시키는 방법입니다. 쐐기나 압력에만 의존하는 것보다 기계적 스트레스가 적습니다.

7. Safe working practices when preparing a mould for lay-up / 적층 전 몰드 준비 시 안전 작업

• Ensure adequate ventilation and, where required, respiratory protection when working with wax solvents, PVA carriers, and styrene-based resins.
• Wear appropriate gloves and skin protection, since release agents and resin systems can cause skin irritation or sensitisation with repeated contact.
• Keep ignition sources away from solvent and resin vapours, which are flammable.
• Use mechanical buffing equipment with correct guarding, and follow manufacturer guidance for polishing wheels/pads.
• Follow safe manual handling practices when moving mould sections, given their size and awkward shape.
• Have spill containment and appropriate PPE on hand before opening solvent or catalyst containers.

• 왁스 용제, PVA 용매, 스티렌 계열 수지를 다룰 때는 충분한 환기와 필요 시 호흡 보호구를 사용합니다.
• 이형제와 수지 시스템은 반복 접촉 시 피부 자극이나 알레르기 반응을 일으킬 수 있으므로 적절한 장갑과 피부 보호구를 착용합니다.
• 인화성인 용제 및 수지 증기 근처에는 점화원을 두지 않습니다.
• 기계식 광택 장비는 올바른 방호장치를 갖춰 사용하고, 연마 휠/패드는 제조사 안내를 따릅니다.
• 몰드 부재는 크기와 다루기 어려운 형상을 고려해 안전한 인력 취급 수칙을 따라 이동합니다.
• 용제나 촉매 용기를 개봉하기 전에 유출 방지 자재와 적절한 개인보호구를 미리 준비해 둡니다.

8. Green trimming / 그린 트리밍

"Green trimming" refers to trimming excess laminate at the edges of a moulding while the resin is still in its semi-cured, leathery ("green") state — hard enough to hold a clean edge but soft enough to cut easily with a knife or shears, rather than requiring power grinding once fully cured. A boat builder is most likely to use this technique at flange edges, hatch and locker openings, or deck-to-hull joint lines, since trimming at the green stage produces a cleaner edge with far less dust and less tool wear than trimming fully cured laminate.

"그린 트리밍(green trimming)"이란 수지가 아직 반경화된, 가죽처럼 질긴("green") 상태일 때 성형품 가장자리의 여분의 적층재를 잘라내는 작업을 말합니다. 이 상태는 깔끔한 절단면을 유지할 만큼 단단하면서도 칼이나 가위로 쉽게 자를 수 있을 만큼 부드러워, 완전 경화 후 동력 연삭이 필요한 것과 대조적입니다. 보트빌더는 플랜지 가장자리, 해치나 로커 개구부, 데크-선체 접합선 등에서 이 기법을 주로 사용합니다. 그린 단계에서 트리밍하면 완전 경화된 적층재를 자를 때보다 훨씬 적은 분진과 공구 마모로 더 깔끔한 절단면을 얻을 수 있기 때문입니다.

9. Storing a mould correctly / 몰드의 올바른 보관

A mould represents a significant investment of time and cost, so it should be stored fully supported on a cradle or frame matching its shape, to prevent distortion or print-through caused by uneven loading over time. It should be kept out of direct sunlight and extreme temperature swings, which can cause the mould's own laminate to move or crack, and it should be protected from dust and physical damage with a cover. Where the mould will be out of use for an extended period, a maintained coat of release wax helps protect the surface from oxidation and contamination between uses.

몰드는 상당한 시간과 비용이 투입된 자산이므로, 형상에 맞는 크레이들이나 프레임 위에 전체가 지지되도록 보관하여 장기간 불균일한 하중으로 인한 변형이나 프린트스루를 방지해야 합니다. 직사광선과 급격한 온도 변화를 피해야 하는데, 이는 몰드 자체의 적층재의 뒤틀림이나 균열을 일으킬 수 있기 때문입니다. 또한 커버를 씌워 먼지와 물리적 손상으로부터 보호해야 합니다. 장기간 사용하지 않을 경우, 이형 왁스를 관리해 두면 사용하지 않는 기간 동안 표면 산화와 오염을 막는 데 도움이 됩니다.

10. Joining one moulding to another / 성형품 간 접합 방법

Common joint types between mouldings include an internal flange joint (an inward-turned flange on one part bonded and glassed to the mating part), an external butt-strap joint (two edges brought together and reinforced with an overlaid strip of laminate on the inside and/or outside), and a scarf joint (a tapered overlap that spreads load over a larger bonded area, often used for higher-strength structural joints).

성형품 간의 일반적인 접합 방식에는 내부 플랜지 접합(한쪽 부재의 안쪽으로 꺾인 플랜지를 상대 부재에 접착하고 유리섬유로 보강하는 방식), 외부 버트 스트랩 접합(두 가장자리를 맞대고 안쪽 및/또는 바깥쪽에 적층재 스트립을 덧대어 보강하는 방식), 스카프 접합(경사면으로 겹쳐 넓은 접착 면적에 하중을 분산시키는 방식으로, 주로 고강도 구조 접합에 사용)이 있습니다.

 

Reinforcements / 강화재

11. Yarns vs strands / 얀(Yarn)과 스트랜드(Strand)

A strand (also called an end or a roving strand) is a bundle of individual continuous glass filaments gathered together as they come off the bushing during fibre manufacture — it is essentially untwisted filaments held loosely together. A yarn is made by twisting one or more strands together, which adds mechanical integrity and makes the fibre easier to weave on a loom. In short: strands are the raw untwisted filament bundle, and yarn is a strand that has been twisted for weaving.

스트랜드(strand)(또는 엔드, 로빙 스트랜드)는 섬유 제조 공정에서 부싱을 통해 나오는 개별 연속 유리 필라멘트들을 함께 모은 다발로, 사실상 꼬이지 않은 필라멘트들이 느슨하게 묶여 있는 상태입니다. 얀(yarn)은 하나 이상의 스트랜드를 꼬아 만든 것으로, 기계적 안정성을 더하고 직조기에서 짜기 쉽게 만듭니다. 요약하면, 스트랜드는 꼬이지 않은 원사 다발이고, 얀은 직조를 위해 꼬은 스트랜드입니다.

12. Warp vs weft / 경사(Warp)와 위사(Weft)

In a woven fabric, the warp yarns run lengthwise along the roll, held under tension on the loom, while the weft (also called fill or woof) yarns run crosswise, threaded over and under the warp yarns to create the weave. Warp direction is usually the stronger, straighter axis because those yarns are held taut during weaving, while weft yarns have slightly more crimp (waviness) from being threaded through the warp.

직조 원단에서 경사(warp, 세로실)는 직조기 위에서 장력을 받으며 롤 방향을 따라 길게 배열되는 실이고, 위사(weft, 가로실/필/우프)는 경사 위아래를 교차로 지나며 직물을 형성하는, 가로 방향으로 배열되는 실입니다. 경사는 직조 중 팽팽하게 당겨진 상태로 배열되므로 보통 더 강하고 곧은 축이 되며, 위사는 경사 사이를 지나면서 약간의 크림프(waviness, 굴곡)가 더 생깁니다.

13. Mats vs cloths / 매트(Mat)와 클로스(Cloth)

A mat (chopped strand mat, CSM) is made of randomly oriented, short chopped glass strands held together with a light binder — it has no woven structure, so its strength is roughly equal in all directions but relatively low, and it is often used to build bulk and improve resin wet-out between structural layers. A cloth (woven fabric) is made from continuous yarns woven in a defined pattern, giving it much higher directional strength along the warp and weft axes, at the cost of being more expensive and requiring more skill to wet out cleanly without air entrapment in the weave.

매트(mat, 초핑 스트랜드 매트/CSM)는 짧게 절단된 유리 스트랜드가 무작위 방향으로 배열되어 가벼운 바인더로 결속된 형태입니다. 직조 구조가 없어 모든 방향의 강도가 대체로 비슷하지만 상대적으로 낮으며, 구조층 사이에 부피를 채우고 수지 함침을 돕는 용도로 자주 사용됩니다. 클로스(cloth, 직조 원단)는 연속된 얀을 정해진 패턴으로 짠 것으로, 경사·위사 축 방향의 강도가 훨씬 높지만 가격이 비싸고, 직조 사이에 공기가 갇히지 않도록 깔끔하게 함침시키는 데 더 높은 숙련도가 필요합니다.

14. Unidirectional vs bidirectional / 단방향(UD)과 양방향(BD)

Unidirectional (UD) fabric has the vast majority of its fibres running in a single direction, giving maximum strength and stiffness along that one axis — used where load direction is well known and consistent, such as along a keel or stringer. Bidirectional (BD) fabric has fibres running in two directions, typically at 0°/90°, giving balanced strength along both axes — a more general-purpose reinforcement for hull skins where loads come from multiple directions.

단방향(unidirectional, UD) 원단은 대부분의 섬유가 한 방향으로만 배열되어 있어 그 축 방향으로 최대의 강도와 강성을 제공합니다. 킬이나 스트링거처럼 하중 방향이 명확하고 일정한 부위에 사용됩니다. 양방향(bidirectional, BD) 원단은 섬유가 보통 0°/90° 두 방향으로 배열되어 양쪽 축 모두에 균형 잡힌 강도를 제공하며, 여러 방향에서 하중이 가해지는 선체 외피 같은 부위에 범용적으로 사용됩니다.

15. Fibre orientation in boat construction / 보트 구조에서의 섬유 방향

Fibre orientation means aligning reinforcement fibres to run along the direction of the main loads a structure will carry. In a hull, this typically means running unidirectional or biaxial reinforcement along stringers and keels to resist bending loads, and using a balance of 0°/45°/90° fabrics (or multi-axial stitched fabrics) across panel skins to resist the combined bending, shear, and impact loads a hull skin experiences from waves and slamming. Getting orientation wrong wastes material weight without adding useful strength in the direction that actually matters.

섬유 방향(fibre orientation)이란 구조물이 받게 될 주요 하중 방향에 맞춰 강화 섬유를 정렬하는 것을 의미합니다. 선체에서는 일반적으로 굽힘 하중에 저항하기 위해 스트링거와 킬을 따라 단방향 또는 이축 강화재를 배치하고, 파도와 슬래밍(slamming)으로 선체 외피가 받는 굽힘·전단·충격 하중의 조합에 대응하기 위해 패널 외피에는 0°/45°/90° 원단(또는 다축 스티치 원단)을 균형 있게 배치합니다. 방향 설계를 잘못하면 실제로 중요한 방향의 강도는 늘리지 못한 채 재료 무게만 낭비하게 됩니다.

16. Plain, twill and satin weaves / 평직·능직·수자직

A plain weave has each weft yarn passing over one warp yarn, then under the next, alternating — the simplest and most stable pattern but with the most crimp, which slightly reduces achievable strength. A twill weave passes the weft over two (or more) warp yarns before going under one, creating a visible diagonal rib pattern, with less crimp than plain weave and better drape over curved mould surfaces. A satin weave (commonly a 4- or 8-harness satin) has the weft float over several warp yarns before a single interlacing point, giving the least crimp, the smoothest surface, and the best drape of the three — but the least stable weave structure, meaning it is more prone to shifting during handling.

평직(plain weave)은 위사가 경사 한 올 위, 다음 한 올 아래를 번갈아 지나가는 가장 단순하고 안정적인 패턴이지만, 크림프(굴곡)가 가장 커서 달성 가능한 강도가 다소 낮아집니다. 능직(twill weave)은 위사가 경사 두 올(또는 그 이상) 위를 지난 뒤 한 올 아래로 지나가며 대각선 문양을 만들고, 평직보다 크림프가 적어 곡면 몰드 위에서의 드레이프(형태 순응성)가 더 좋습니다. 수자직(satin weave, 보통 4매 또는 8매 수자)은 위사가 여러 경사 올 위를 떠서 지나간 뒤 한 지점에서만 교차하여, 셋 중 크림프가 가장 적고 표면이 가장 매끄러우며 드레이프도 가장 좋지만, 직조 구조의 안정성은 가장 낮아 취급 중 올이 밀리기 쉽습니다.

17. Fibres used in boat building / 보트빌딩에 사용되는 섬유

• E-glass fibre — the standard, cost-effective fibreglass used for the majority of hull and deck laminates.
• S-glass fibre — a higher-strength, more expensive glass fibre used where extra performance is needed.
• Carbon fibre — high stiffness-to-weight ratio, used for racing hulls, spars, and stiffening structures where weight saving justifies the cost.
• Aramid fibre (e.g. Kevlar) — high impact and abrasion resistance, often used in way of keels, bow sections, or as a hybrid layer for impact protection.
• Polyester fibre — occasionally used in hybrid laminates for its impact toughness and lower cost relative to aramid.

• E-글라스 섬유 — 대부분의 선체·데크 적층에 사용되는 표준적이고 경제적인 유리섬유입니다.
• S-글라스 섬유 — 강도가 더 높고 가격도 더 비싼 유리섬유로, 추가 성능이 필요한 부위에 사용됩니다.
• 탄소섬유(카본) — 강성 대 무게비가 높아, 무게 절감이 비용을 정당화하는 레이싱 선체, 스파, 보강 구조에 사용됩니다.
• 아라미드 섬유(예: 케블라) — 내충격성과 내마모성이 뛰어나, 킬 부위, 뱃머리 부분, 또는 충격 보호를 위한 하이브리드 층으로 자주 사용됩니다.
• 폴리에스터 섬유 — 아라미드 대비 내충격 인성과 낮은 비용 때문에 하이브리드 적층에 간혹 사용됩니다.

18. Fibre/resin ratio / 섬유/수지 비율

The fibre/resin ratio describes the proportion, by weight or volume, of reinforcement fibre versus resin in a cured laminate. A higher fibre content generally means higher strength and stiffness for a given weight, because fibres carry most of the structural load while resin mainly transfers load between fibres and protects them. A laminate that is resin-rich (too little fibre relative to resin) is heavier and weaker than it should be for its weight, while a laminate that is resin-starved (too little resin to fully wet the fibre) suffers from poor fibre-to-resin bonding and reduced strength. Achieving a consistent, appropriate fibre/resin ratio is one of the main goals of good lay-up technique — through correct rolling, correct catalyst ratio, and correct resin quantity per layer.

섬유/수지 비율은 경화된 적층재에서 강화 섬유와 수지의 중량 또는 부피 비율을 나타냅니다. 일반적으로 섬유 함량이 높을수록 동일한 무게에서 더 높은 강도와 강성을 얻을 수 있는데, 이는 섬유가 대부분의 구조적 하중을 담당하고 수지는 주로 섬유 간에 하중을 전달하고 섬유를 보호하는 역할을 하기 때문입니다. 수지가 과다한(섬유 대비 수지가 너무 많은) 적층재는 무게 대비 더 무겁고 강도가 낮으며, 수지가 부족한(섬유를 충분히 함침시키지 못한) 적층재는 섬유-수지 접착이 불량해 강도가 떨어집니다. 일관되고 적절한 섬유/수지 비율을 달성하는 것은 올바른 롤링, 올바른 촉매 비율, 층별 적정 수지량 관리를 통해 이루어지는 좋은 적층 기술의 핵심 목표 중 하나입니다.

 

Properties & Processes / 물성·공정

19. Mechanical and physical properties / 기계적·물리적 특성

Term / 용어	Meaning / 의미
Flexural strength	The ability of a laminate to resist bending without breaking — measured by loading a test bar until it fractures or yields, and a key property for hull panels which flex under wave loads. 적층재가 파단 없이 굽힘에 저항하는 능력입니다. 시험편이 파단되거나 항복할 때까지 하중을 가해 측정하며, 파도 하중으로 휘어지는 선체 패널에서 특히 중요한 특성입니다.
Tensile strength	The maximum stress a laminate can withstand while being stretched or pulled before breaking, along the direction of the fibres. 적층재가 섬유 방향으로 늘어나거나 당겨질 때 파단되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력입니다.
Compressive strength	The maximum stress a laminate can withstand while being squeezed or compressed before it crushes or buckles. 적층재가 눌리거나 압축될 때 으스러지거나 좌굴되기 전까지 견딜 수 있는 최대 응력입니다.
Impact strength	The ability of a laminate to absorb a sudden shock load (such as slamming into a wave or striking an object) without fracturing — relevant to toughness rather than just peak strength. 파도에 부딪히거나 물체와 충돌하는 것과 같은 급격한 충격 하중을 파괴 없이 흡수하는 능력으로, 단순 최대 강도보다는 인성(toughness)과 관련된 특성입니다.
Barcol hardness	A surface hardness measurement, taken with a Barcol impressor, commonly used on-site as a quick, practical indicator of how fully a laminate or gel coat has cured — low readings suggest under-cure. 바콜 경도계(Barcol Impressor)로 측정하는 표면 경도는 적층재나 젤코트의 경화 진행 정도를 현장에서 간편하게 확인하는 실용적 지표로 널리 사용됩니다. 수치가 낮으면 경화 부족을 의미합니다.
Dielectric strength	The maximum electric field a material can withstand without electrical breakdown — relevant where FRP is used as an electrical insulator or near onboard electrical systems. 재료가 절연 파괴 없이 견딜 수 있는 최대 전기장 세기로, FRP가 전기 절연체로 사용되거나 선내 전기 시스템 주변에서 사용될 때 관련이 있는 특성입니다.
Flammability	How readily a material ignites, sustains combustion, and generates smoke/heat — relevant to marine safety standards, particularly for interior linings and engine bay laminates where fire-retardant resin systems may be specified. 재료가 얼마나 쉽게 발화하고 연소를 지속하며 연기·열을 발생시키는지를 나타내는 특성으로, 해양 안전 기준, 특히 실내 내장재나 기관실 적층재에 방염 수지 시스템이 요구되는 경우와 관련이 있습니다.

20. FRP construction processes / FRP 성형 공정

Three commonly used FRP construction processes are:

1. Hand lay-up (wet lay-up) — fibre reinforcement is placed by hand into a mould and wet out with resin using rollers/brushes; low tooling cost, flexible for one-offs, but more operator-dependent quality and higher VOC exposure.
2. Vacuum bagging/vacuum infusion — dry or resin-wetted fabric is compacted under vacuum pressure, drawing out excess resin and air, producing a higher, more consistent fibre/resin ratio and lower void content than open hand lay-up.
3. Spray-up — chopped fibre and catalysed resin are sprayed simultaneously from a chopper gun onto the mould, then rolled out; faster for simple shapes but generally lower mechanical properties than hand-laid woven reinforcement.

일반적으로 사용되는 세 가지 FRP 성형 공정은 다음과 같습니다.

1. 핸드 레이업(습식 레이업) — 강화 섬유를 손으로 몰드에 배치하고 롤러/붓으로 수지를 함침시키는 방식입니다. 툴링 비용이 낮고 소량 제작에 유연하지만, 품질이 작업자 숙련도에 좌우되며 VOC 노출이 더 큽니다.
2. 진공백/진공 인퓨전 — 건조 또는 수지가 함침된 원단을 진공압으로 압착시켜 여분의 수지와 공기를 빼내는 방식으로, 개방식 핸드 레이업보다 섬유/수지 비율이 높고 균일하며 기공(void) 함량이 낮습니다.
3. 스프레이업 — 촙퍼건(chopper gun)에서 절단된 섬유와 촉매가 혼합된 수지를 동시에 몰드에 분사한 뒤 롤러로 눌러 다지는 방식입니다. 단순한 형상에서는 작업 속도가 빠르지만, 일반적으로 핸드 레이업 직조 강화재보다 기계적 물성이 낮습니다.

Prepregs / 프리프레그

Advantages / 장점	Disadvantages / 단점
1. Very consistent, controlled fibre/resin ratio 2. Higher achievable mechanical properties for a given weight 3. Lower VOC exposure during lay-up (resin is pre-impregnated, not mixed on site) 1. 매우 일관되고 관리된 섬유/수지 비율 2. 동일 무게 대비 더 높은 기계적 물성 달성 가능 3. 레이업 시 VOC 노출이 낮음 (수지가 미리 함침되어 있어 현장 혼합 불필요)	1. Requires cold storage and has a limited shelf/out-life 2. Usually requires an autoclave or heated oven cure, adding equipment cost 3. Material cost is significantly higher than wet lay-up fabrics 1. 냉장 보관이 필요하며 저장 기한/상온 노출 기한이 제한적 2. 보통 오토클레이브나 가열로 경화가 필요해 설비 비용이 추가됨 3. 습식 레이업 원단보다 재료비가 크게 높음

Spray lay-up process / 스프레이 레이업 공정

Advantages / 장점	Disadvantages / 단점
1. Fast for building thickness on simple, large-area shapes 2. Lower labour skill and time requirement than hand lay-up with woven cloth 3. Good for filling complex curves without cutting/fitting cloth panels 1. 단순하고 넓은 면적의 형상에서 두께를 빠르게 쌓을 수 있음 2. 직조 원단 핸드 레이업보다 낮은 숙련도와 작업 시간으로 가능 3. 원단을 재단·맞춤할 필요 없이 복잡한 곡면을 채우기에 적합	1. Generally lower strength than woven reinforcement, since fibres are randomly oriented and shorter 2. Harder to control consistent thickness and fibre/resin ratio 3. Higher overspray, material waste, and styrene/VOC emissions 1. 섬유가 무작위 방향의 단섬유이므로 일반적으로 직조 강화재보다 강도가 낮음 2. 균일한 두께와 섬유/수지 비율을 관리하기 어려움 3. 과도한 스프레이 비산, 재료 낭비, 스티렌/VOC 배출이 더 큼

Revision Questions / 복습 문제

Revision Questions with Answers / 복습 문제와 답안

The questions below have been paraphrased from the original unit revision material into different wording, for personal study use, and each is followed by a short model answer. 

아래 문제들은 원 과목 복습 자료의 내용을 개인 학습용으로 다른 문장으로 바꾸어 쓴 것이며, 각 문제 아래에 간단한 모범 답안을 함께 실었습니다. 

Set 1 — Mould preparation and gel coat / 세트 1 — 몰드 준비와 젤코트

1. Which type of wax is unsuitable for use on a mould surface, and what is the reason it should be avoided?

몰드 표면에 사용하기 부적합한 왁스의 종류는 무엇이며, 피해야 하는 이유는 무엇입니까?

A. Silicone-additive waxes (e.g. household/automotive carnauba waxes) should not be used because silicone contamination transfers into the gel coat and is very difficult to remove, causing fisheyes and poor adhesion in later paint, repairs, or bonding.

실리콘 첨가 왁스(가정용·자동차용 카르나우바 왁스 등)는 사용해서는 안 됩니다. 실리콘 오염이 젤코트로 전이되면 제거하기가 매우 어렵고, 이후 도장·보수·접합 시 피시아이와 접착 불량을 일으키기 때문입니다.

 

2. Describe two different methods for applying PVA release film to a mould.

몰드에 PVA 이형 필름을 도포하는 두 가지 방법을 설명하시오.

A. (1) By brush, in a thin even coat, avoiding brush-stroke ridges. (2) By spray gun, atomised for a finer and more consistent film, preferred on large or complex surfaces.

(1) 붓 도포 — 얇고 고르게, 붓자국이 남지 않도록 도포. (2) 스프레이건 도포 — 미립화하여 더 얇고 균일한 막을 형성하며, 크고 복잡한 표면에서 선호됨.

 

3. In your own words, outline the steps involved in preparing a mould before its first gel coat application.

첫 젤코트 도포 전에 몰드를 준비하는 과정을 본인의 표현으로 정리하시오.

A. Clean the mould of dust and contamination, polish/buff to the required finish, apply several thin coats of release wax (buffing each fully before the next), apply PVA if required, then confirm the release system has fully cured before gel coating.

몰드의 먼지와 오염물을 제거 → 필요한 마감 상태까지 연마·광택 → 이형 왁스를 여러 겹 얇게 도포(매 겹 완전히 광택 후 다음 겹) → 필요 시 PVA 도포 → 이형 시스템이 완전히 경화된 것을 확인한 후 젤코트 진행.

 

4. What is the purpose of gel coat, and which application methods are commonly used?

젤코트의 목적은 무엇이며, 일반적으로 어떤 도포 방법이 사용됩니까?

A. Gel coat gives a smooth, coloured, UV- and water-resistant outer finish and protects the laminate from moisture ingress. It is applied by spray gun for production work, or by brush/roller for repairs and one-off jobs.

젤코트는 매끄럽고 색이 있으며 자외선·수분에 강한 외부 마감을 제공하고 적층재를 수분 침투로부터 보호합니다. 양산 작업에는 스프레이건으로, 보수나 소량 작업에는 붓·롤러로 도포합니다.

 

5. Why is gel coat kept within a target thickness range of roughly 0.45–0.5 mm?

젤코트를 약 0.45~0.5mm 두께 범위로 관리하는 이유는 무엇입니까?

A. Too thin fails to block UV/moisture and lets the weave print through; too thick cracks or crazes under flexing or impact because gel coat has no fibre reinforcement of its own.

너무 얇으면 자외선·수분 차단이 부족하고 직조 패턴이 비쳐 보이며(프린트스루), 너무 두꺼우면 자체 섬유 보강이 없어 휨이나 충격에 균열이 발생하기 쉽습니다.

 

6. When gel coat is brush-applied, what technique should be used and what is the typical catalyst mixing ratio?

젤코트를 붓으로 도포할 때 어떤 기법을 사용해야 하며, 일반적인 촉매 배합비는 얼마입니까?

A. Use a stippling/cross-brushing motion rather than long strokes to avoid trapped air and brush marks. Catalyst (MEKP) is typically around 1–2% by weight, but always confirm against the manufacturer's technical data sheet.

긴 붓질 대신 점을 찍듯이 두드리거나 방향을 바꿔 가며 교차 도포하여 기포와 붓자국을 방지합니다. 촉매(MEKP)는 일반적으로 중량 대비 약 1~2%이지만, 반드시 제조사 기술자료로 확인해야 합니다.

 

7. If a mould will carry several layers of glass reinforcement, how many layers are typically applied in one session, and what is the reason for this limit?

몰드에 여러 겹의 유리섬유 강화재를 적층할 경우, 한 세션에서 보통 몇 겹을 적층하며 그 제한 이유는 무엇입니까?

A. Typically around 2–4 layers of standard-weight reinforcement at a time, because thicker wet lay-ups generate excessive exothermic heat during cure, risking print-through, cracking, shrinkage stress, or localised burning. 

표준 중량 강화재 기준은 대개 한 번에 약 2~4겹입니다. 습윤 적층이 두꺼워질수록 경화 중 발열이 과도해져 프린트스루, 균열, 수축 응력, 국부 탄화의 위험이 커지기 때문입니다.

 

8. What role does a hull or deck mould serve in production boatbuilding?

양산 보트빌딩에서 선체 또는 데크 몰드는 어떤 역할을 합니까?

A. It is a female tool holding the gel coat and laminate in the correct shape while curing, transferring a smooth, consistent surface finish, and allowing the same shape to be reproduced repeatedly and economically.

경화 중 젤코트와 적층재를 정확한 형상으로 유지하는 암형 툴이며, 매끄럽고 균일한 표면 마감을 전달하고, 동일한 형상을 반복적이고 경제적으로 재현할 수 있게 합니다.

 

9. Explain a correct approach to releasing a moulding from its mould, referencing at least two of the following: timber wedges, compressed air through an air fitting, water pressure through an air fitting, floating the hull free.

몰드에서 성형품을 올바르게 탈형하는 방법을 설명하시오. 다음 중 최소 두 가지를 포함하시오: 목재 쐐기, 공기 피팅을 통한 압축공기, 공기 피팅을 통한 수압, 부력을 이용한 선체 띄우기.

A. Timber wedges are driven gently and evenly around the flange to start breaking the seal; compressed air (or water) is then introduced through a fitted air inlet once a gap has started, separating the surfaces evenly; for large hulls, partial floating uses buoyancy to lift the hull free with minimal stress.

목재 쐐기를 플랜지 주변에 부드럽고 고르게 박아 밀착을 풀기 시작하고, 초기 틈이 생기면 설치된 공기 주입구를 통해 압축 공기(또는 물)를 주입해 표면을 고르게 분리합니다. 대형 선체는 부분적으로 띄워 부력으로 최소한의 스트레스로 선체를 분리합니다.

 

10. What safe work practices should be followed while preparing a mould for lay-up?

적층을 위해 몰드를 준비하는 동안 어떤 안전작업수칙을 따라야 합니까?

A. Ensure ventilation/respiratory protection around solvents and resin vapours, wear gloves and skin protection, keep ignition sources away from flammable vapours, use guarded buffing equipment, follow safe manual handling for mould sections, and have spill containment/PPE ready before opening containers.

용제·수지 증기에 대한 환기·호흡 보호구 확보, 장갑 및 피부 보호구 착용, 인화성 증기 근처 점화원 차단, 방호 장치가 있는 광택 장비 사용, 몰드 부재의 안전한 인력 취급, 용기 개봉 전 유출 방지 자재·보호구 준비.

 

11. Define "green trimming," and identify where a boat builder would typically use this technique.

"그린 트리밍"을 정의하고, 보트빌더가 이 기법을 주로 사용하는 부위를 설명하시오.

A. Green trimming is trimming excess laminate while the resin is still semi-cured and leathery, giving a clean edge with less dust and tool wear. It is typically used at flange edges, hatch/locker openings, and deck-to-hull joint lines.

그린 트리밍은 수지가 아직 반경화된 가죽 같은 상태일 때 여분의 적층재를 잘라내는 작업으로, 분진과 공구 마모가 적은 깔끔한 절단면을 얻을 수 있습니다. 플랜지 가장자리, 해치·로커 개구부, 데크-선체 접합선에서 주로 사용됩니다.

 

12. Why does a mould need to be stored correctly, and what does correct storage involve?

몰드를 올바르게 보관해야 하는 이유는 무엇이며, 올바른 보관은 무엇을 포함합니까?

A. A mould is a costly asset that can distort or print-through from uneven loading, so it should rest fully supported on a matching cradle, be kept from direct sunlight and temperature swings, be covered against dust/damage, and carry a maintained wax coat when idle.

몰드는 고가의 자산으로 불균일한 하중에 변형되거나 프린트스루가 생길 수 있으므로, 형상에 맞는 크레이들 위에 전체가 지지되도록 놓고, 직사광선과 온도 변화를 피하며, 커버로 먼지·손상을 막고, 사용하지 않는 기간에는 이형 왁스를 관리해야 합니다.

 

13. Sketch and label different ways of joining one moulding to another.

성형품을 서로 접합하는 다양한 방법을 그림으로 그리고 명칭을 표시하시오.

A. See the joining diagram in the Mould & Gel Coat tab: internal flange joint, external butt strap joint, and scarf joint, each with the bonded/reinforced overlap area labelled.

"몰드·젤코트" 탭의 접합 도식을 참고하십시오: 내부 플랜지 접합, 외부 버트 스트랩 접합, 스카프 접합이며 각각 접착·보강되는 겹침 부위가 표시되어 있습니다.

Set 2 — Reinforcement fabrics / 세트 2 — 강화 원단

1. Describe the difference between a strand and a yarn.

스트랜드와 얀의 차이를 설명하시오.

A. A strand is an untwisted bundle of continuous filaments gathered off the bushing; a yarn is made by twisting one or more strands together for weaving.

스트랜드는 부싱에서 나온 연속 필라멘트를 꼬지 않고 모은 다발이고, 얀은 하나 이상의 스트랜드를 꼬아 직조용으로 만든 것입니다.

 

2. Illustrate the difference between warp and weft yarns in a woven fabric.

직조 원단에서 경사와 위사의 차이를 그림으로 나타내시오.

A. See the warp/weft diagram in the Reinforcements tab: warp runs lengthwise under tension on the loom (straighter, usually stronger); weft runs crosswise, threaded over/under the warp (slightly more crimp).

"강화재" 탭의 경사/위사 도식을 참고하십시오: 경사는 직조기에서 장력을 받으며 세로로(더 곧고 대체로 더 강함), 위사는 경사 사이를 지나며 가로로 배열됩니다(크림프가 다소 더 큼).

 

3. What distinguishes a mat from a cloth?

매트와 클로스를 구분 짓는 특징은 무엇입니까?

A. Mat (CSM) has randomly oriented chopped strands with roughly equal, lower strength in all directions; cloth is woven from continuous yarns in a set pattern, giving much higher directional strength but requiring more skill to wet out.

매트(CSM)는 무작위 방향의 절단 스트랜드로 구성되어 모든 방향의 강도가 비슷하지만 낮고, 클로스는 연속 얀을 정해진 패턴으로 짜서 방향별 강도가 훨씬 높지만 함침에 더 높은 숙련도가 필요합니다.

 

4. Sketch the difference between unidirectional and bidirectional reinforcement.

단방향 강화재와 양방향 강화재의 차이를 그림으로 나타내시오.

A. See the UD/BD diagram in the Reinforcements tab: unidirectional has fibres mainly in one axis (max strength that way); bidirectional has fibres at 0°/90° (balanced strength both ways).

"강화재" 탭의 UD/BD 도식을 참고하십시오: 단방향은 섬유가 주로 한 축으로(그 방향의 최대 강도), 양방향은 0°/90° 두 축으로 배열됩니다(양쪽 균형 강도).

 

5. What is meant by fibre orientation, and how does it apply to boat construction?

섬유 방향이란 무엇이며, 보트 구조에 어떻게 적용됩니까?

A. Fibre orientation means aligning reinforcement along expected load directions — e.g. unidirectional/biaxial along stringers and keels for bending, and balanced 0°/45°/90° or multi-axial fabrics across hull skins for combined bending, shear, and impact.

섬유 방향이란 강화재를 예상 하중 방향에 맞춰 정렬하는 것으로, 예를 들어 굽힘에 대응해 스트링거·킬에는 단방향/이축, 굽힘·전단·충격이 복합되는 선체 외피에는 균형 잡힌 0°/45°/90° 또는 다축 원단을 사용합니다.

 

6. Illustrate the difference between plain, twill, and satin weaves.

평직, 능직, 수자직의 차이를 그림으로 나타내시오.

A. See the weave diagram in the Reinforcements tab: plain (over-one/under-one, most crimp, most stable), twill (over-two-or-more/under-one, diagonal pattern, better drape), satin (long floats with sparse interlacing, least crimp and smoothest, but least stable).

"강화재" 탭의 직조 도식을 참고하십시오: 평직(한 올씩 교차, 크림프 최대, 가장 안정적), 능직(두 올 이상 위/한 올 아래, 대각선 문양, 드레이프 개선), 수자직(긴 플로트와 드문 교차, 크림프 최소·가장 매끄러움, 안정성은 가장 낮음).

 

7. List five fibre types used in boat building.

보트빌딩에 사용되는 섬유 종류 다섯 가지를 나열하시오.

A. E-glass, S-glass, carbon fibre, aramid fibre (e.g. Kevlar), and polyester fibre.

E-글라스, S-글라스, 탄소섬유, 아라미드 섬유(예: 케블라), 폴리에스터 섬유.

 

8. Briefly explain what is meant by the fibre/resin ratio.

섬유/수지 비율이 의미하는 바를 간단히 설명하시오.

A. It is the proportion of fibre to resin by weight/volume in a cured laminate. Higher fibre content generally gives higher strength for a given weight; resin-rich or resin-starved laminates are both weaker/less consistent than a properly balanced ratio.

경화된 적층재에서 섬유와 수지의 중량/부피 비율을 말합니다. 섬유 함량이 높을수록 대체로 동일 무게에서 강도가 높아지며, 수지 과다 또는 수지 부족의 적층재는 모두 적절히 균형 잡힌 비율보다 강도가 낮거나 품질이 불균일합니다.

Set 3 — Mechanical properties / 세트 3 — 기계적 특성

1. In your own words, explain each of the following terms: flexural strength, tensile strength, compressive strength, impact strength, Barcol hardness, dielectric strength, flammability.

다음 용어를 본인의 표현으로 설명하시오: 굽힘강도, 인장강도, 압축강도, 충격강도, 바콜 경도, 유전강도, 가연성.

A. Flexural strength: resistance to bending without breaking. Tensile strength: maximum stress withstood while being stretched. Compressive strength: maximum stress withstood while being squeezed. Impact strength: ability to absorb sudden shock without fracturing. Barcol hardness: on-site surface hardness reading used as a quick cure indicator. Dielectric strength: maximum electric field withstood without breakdown. Flammability: how readily a material ignites, sustains combustion, and produces smoke/heat.

굽힘강도: 파단 없이 굽힘에 저항하는 능력. 인장강도: 늘어날 때 견디는 최대 응력. 압축강도: 눌릴 때 견디는 최대 응력. 충격강도: 급격한 충격을 파괴 없이 흡수하는 능력. 바콜 경도: 현장에서 경화 정도를 빠르게 확인하는 표면 경도 지표. 유전강도: 절연 파괴 없이 견디는 최대 전기장 세기. 가연성: 재료가 발화하고 연소를 지속하며 연기·열을 내는 정도.

Set 4 — Construction processes / 세트 4 — 성형 공정

1. Name three different FRP construction processes.

FRP 성형 공정의 세 가지 이름을 쓰시오.

A. Hand lay-up (wet lay-up), vacuum bagging/vacuum infusion, and spray-up.

핸드 레이업(습식 레이업), 진공백/진공 인퓨전, 스프레이업.

 

2. List three advantages and three disadvantages of using prepregs.

프리프레그 사용의 장점 세 가지와 단점 세 가지를 나열하시오.

A. Advantages: consistent fibre/resin ratio, higher achievable mechanical properties per weight, lower VOC exposure during lay-up. Disadvantages: requires cold storage with limited out-life, usually needs autoclave/oven cure (added equipment cost), significantly higher material cost.

장점: 일관된 섬유/수지 비율, 무게 대비 더 높은 기계적 물성, 레이업 중 낮은 VOC 노출. 단점: 냉장 보관과 제한된 상온 노출 기한이 필요, 보통 오토클레이브·가열로 경화가 필요(설비 비용 증가), 재료비가 크게 높음.

 

3. List three advantages and three disadvantages of the spray lay-up process.

스프레이 레이업 공정의 장점 세 가지와 단점 세 가지를 나열하시오.

A. Advantages: fast for building thickness on simple large shapes, lower skill/time than hand lay-up with cloth, good for filling complex curves without fitting panels. Disadvantages: generally lower strength than woven reinforcement, harder to control consistent thickness/ratio, higher overspray, waste, and VOC emissions.

장점: 단순하고 넓은 형상에서 빠른 두께 형성, 직조 원단 핸드 레이업보다 낮은 숙련도·시간 소요, 원단 재단 없이 복잡한 곡면을 채우기 용이. 단점: 일반적으로 직조 강화재보다 강도가 낮음, 균일한 두께·비율 관리가 어려움, 과도한 스프레이 비산·재료 낭비·VOC 배출이 더 큼.