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김재경(J. K. Kim),전의식(E. S. Jeon) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
지구온난화 문제에 대한 논의는 국지적·국내적 환경문제가 범지구적 이슈로 확대되고 있다. 온실가스 배출저감을 위해 효율적 에너지 소비, 에너지 믹스의 저탄소화 등의 노력이 필연적이다. 건물에서 발생하는 에너지 손실은 건물 벽체나 지붕, 창 등을 통해 이뤄지는데, 창을 통한 손실량은 전체 열 손실량의 20-40%를 차지한다. 이러한 손실을 막기위해 진공유리에 대해 많은 연구가 수행되고 있으며 단열 효과에 대해서는 검증이 완료 되었다. 최근 창호에 대한 연구는 스마트 윈도우 및 BIPV (Building Integrated Photovoltaic System)를 주로 이루고 있으며 시스템 구성에 진공유리가 필수적으로 적용된다. 그러나 진공유리를 제작하기 위해서는 모서리 접합이 필수적이며 종래에는 Frit 을 이용한 방법이 적용되고 있다. 이는 유리와 Frit 간의 이종재 접합으로 내구성에 대한 신뢰성 평가가 여전히 남아있다. 본 논문에서 수행한 진공유리 제조는 MW (Microwave)를 이용하여 유리가열 및 모서리를 직접 접합한다. 접합제 없이 유리 자체 접합으로 내구성에 대한 신뢰성을 더욱 향상하였다. 유리의 모서리 접합 시 중앙부와 모서리부 간의 단차가 발생하며, 이에 따라 모서리부의 응력 변화는 불가피 할 것으로 예상된다. 본 논문에서는, 유리 두께와 모서리부에서 Pillar 지지부와의 간격에 따라 나타나는 응력 변화를 실험적으로 분석하고자 한다. 3, 5 mm 의 유리를 이용하여 MW 적용 진공유리를 제작하였으며 잔류응력 측정기를 이용하여 유리 표면에서의 응력을 분석하였다. 또한, 모서리 접합부와 배치된 Pillar 간의 간격에 따른 응력 변화를 분석하였다. 본 논문을 토대로 진공유리 제작 시 모서리부 응력을 평가하는데 기초 데이터로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.