Vacuum glazing(VG) is a super insulator which can greatly improve the energy effi-ciency of building. VG has a vacuum gap between two glass panes to remove heat transfer by gas. Usually, fused edge seal is made at periphery of the gap to retain vacuum. Support pillars are positioned to maintain the gap against the atmospheric compression. In VG, there are four heat transfer paths through pillars, residual gas, radiation and edge of VG. A significant amount of heat loss occurs through the edge of conventional VG. Therefore the edge of VG should be improved for further application and commercialization. For this purpose, VG with stainless steel edge seal is conceived. By replacing the fused edge with a very thin stainless steel cover, conduction through edge of VG is tremendously reduced. In this paper, first, fea-sibility of joining stainless steel and soda lime glass using glass solder is assessed numerically and experimentally. In case of very thin stainless steel, partial joining glass and stainless steel is identified, which needs further improvement for practical application. Second, polyure-thane adhesive is used to glue the stainless steel and the glass. However, gas permeation oc-curs from outer atmosphere to inner of VG through the bonded parts. For this reason, feasibil-ity of VG using polyurethane adhesive is verified by estimating the service lifetime. Further improvement by employing a bump on the surface of stainless steel is also studied numerical-ly, which is found to substantially reduce gas permeation through the edge seal. VG with stain-less steel edge seal is manufactured and effective heat transfer coefficients of VG with stain-less steel edge seal and conventional VG are measured using heat flow meter. It is confirmed that VG with stainless steel edge has much lower effective heat transfer coefficient than the conventional VG.
진공유리는 건물의 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있는 초 단열재이다. 진공유리는 기체에 의한 열전달을 제거하기 위하여 두 장의 유리 사이에 진공의 틈을 갖는다. 일반적으로 진공유리는 내부 진공을 유지하기 위하여 틈새의 가장자리를 저융점유리를 이용하여 용융 실링한다. 이러한 틈새를 대기압으로부터 유지하기 위하여 틈새에 지지기둥을 위치시킨다. 이러한 진공유리는 지지기둥을 통한 열전도, 잔류기체에 의한 열전도, 복사에 의한 열전달, 모서리를 통한 열전도 총 네 가지의 열전달 경로를 갖는다. 종래의 진공유리는 많은 양의 열손실이 모서리 부위를 통하여 발생한다. 따라서 진공유리의 적용성과 상용화 증진시키기 위하여 진공유리의 모서리 부위를 향상시켜야 한다. 이러한 이유로 스테인리스스틸 모서리를 갖는 진공유리를 생각해볼 수 있다. 저융점유리로 용융 실링한 모서리를 매우 얇은 스테인리스스틸 덮개로 대체함으로써 진공유리의 모서리를 통한 열전도를 크게 감소시킬 수 있다. 본 연구에서는 첫 번째로 저융점유리로 스테인리스스틸과 유리를 접합하는 방법에 대한 가능성을 수치적, 실험적으로 검증하였다. 매우 얇은 스테인리스스틸의 경우 유리와 스테인리스스틸의 부분적인 접합이 확인되었지만, 실용적인 적용을 위해서는 개선이 필요하다. 두 번째로 스테인리스스틸과 유리를 접합하기 위하여 폴리우레탄 접착제를 사용하였다. 그러나 진공유리의 접착부위에서 진공유리 내부에서 외부로 기체투과현상이 발생한다. 이러한 이유로 폴리우레탄 접착제를 이용하여 제작한 진공유리의 가능성을 수명 평가를 통하여 검증하였다. 또한 스테인리스스틸 표면에 요철을 만들 경우 수명을 더욱 향상시킬 수 있다는 것을 수치적으로 확인하였다. 스테인리스스틸 모서리를 갖는 진공유리를 제작하고, 열류계를 통하여 스테인리스스틸 모서리를 갖는 진공유리와 종래의 진공유리의 유효열전달계수를 측정하였다. 스테인리스스틸 모서리를 갖는 진공유리가 종래의 진공유리보다 더 낮은 유효열전달계수를 갖는 것을 확인하였다.
