• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.487.2-487.2
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• 2014

일반적으로 PV모듈은 태양전지의 내구성을 보완하기 위해 유리, EVA, Back-sheet, Frame등을 사용하여 보호하게 된다. 이렇게 하나의 PV모듈로 만들어져 약 20년간 옥외에 노출 되면서 다양한 하중에 노출된다. PV모듈의 변형이 발생하면서 PV모듈 내부에 위치하는 태양전지도 다양한 원인에 의해 외부에서 힘을 받음으로써 변형이 일어나고 심지어 태양전지의 파손이 발생 되는 경우도 있다. 따라서 PV모듈 내에 존재하는 태양전지가 외부하중에 의한 내구성을 확보하기 위해서는 유리, EVA, Frame과 같은 PV모듈 구성소재가 하중에 대한 변형량을 분석함으로써 태양전지 파손을 방지할 수 있는 구조 및 재료 연구에 활용 될 수 있을 것으로 판단된다. 이를 분석하기 위해 강화유리를 중심으로 EVA, 태양전지, Back-sheet의 적층화 과정에서 외부하중에 대한 변형량 비교와 강화유리, EVA 두께 변화에 따른 변형량, 라미네이션(Lamination)된 모듈과 프레임 사이의 접착력이 변형량에 어떤 영향을 미치는 확인하였다.

• Magazine of the Korea Concrete Institute
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• v.5 no.3
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• pp.187-194
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• 1993

본 논문에서는 유리섬유의 적층수, 유리섬유의 배향각도에 대한 유리섬유 강화 플라스틱(Glass Fiber Reinforced Plastics ; GFRP)의 인장거동 변화를 고찰하고, 이들의 상관관계를 규명하기 위하여 일련의 GFRP 시험체에 대하여 인장실험을 수행하였다. 시험체는 폭12.5mm, 길이 60mm크기로 일정하게 제작하였으며, 시험체에 대하여 인장실험을 수행하였다. 시험체 제작시 유리섬유로 적층수는 14, 22, 30층, 유리섬유의 배향각도는 0$^{\circ}$, 30$^{\circ}$, 45$^{\circ}$로 하였다. 인장실험시 각 시험체의 파괴양상, 극한하중 및 하중변화에 대한 인장변형율을 조사하였고, 이들 결과를 토대로 유리섬유의 적층수와 배향각도에 따른 GFRP의 극한하중, 응력-변형율 선도 및 탄성계수 등을 비교 분석하였다. 한편 본 논문에서는 유리섬유의 적층수, 직경 변화에 따른 GFRP관의 파괴거동을 고찰하기 위하여 4점 재하법에 의한 GFRP관의 휨파괴실험을 수행하였다. 실험에 사용된 시험체는 길이 1200mm로 하였으며, 유리섬유의 적층수를 30, 35, 40층, 관의 직경을 50, 100, 150mm로 하였다. 파괴실험시 각 시험체의 하중변화에 대한 휨 변형율, 중앙점 처짐량 및 항복하중을 측정하였고, 이들 결과를 토대로 유리섬유으 적층수와 관의 직경에 따라 GFRP관의 항복하중 및 파괴에너지를 비교 분석 하였으며, 항복시 파괴에너지를 추정할 수 있는 제안식을 유도하였다.

• Composites Research
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• v.19 no.3
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• pp.15-22
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• 2006

In this study, we prepared glass fiber reinforced polypropylene composites using Brabender twin-screw extruder. Compatibilizer, polypropylene-based maleic anhydride (PP-g-MAH), was used to increase the molecular interaction between polypropylene matrix and glass fiber and to enhance melt processability. We also measured the shear and uniaxial elongational behaviors of glass-fiber reinforced composites in the absence or presence of compatibilizer. The effects of compatibilizer and fiber loading on the viscoelastic behaviors were examined. It was fuund that the PP-g-MAH compatibilizer improved the fluidity and increased the molecular bonding of composite melts in shear flow. Transient elongational viscosity was increased with fiber loadings in uniaxial elongational flow However, it was decreased with increasing elongational rates because of microscale shear flow between fibers.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.8 no.4
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• pp.619-625
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• 1998

The effect of softening point and glass amount of glass frit on the sintering behavior of low temperature cofirable glass/ceramic composites was studied and according to these results, glass/ceramic composites with high sintered density was fabricated. The density of composites was increased as the glass amount was increased. In case of using the glass with low softening point, the deformation of specimen was occurred though the ratio of the glass amount in the specimen was low. But, in case of using the glass with high softening point, the sintered density of composites was increased in accordance with glass amount. With the specimen of high softening point, the deformation was not happened. Therefore, it was found that the densification was progressed continuously in high glass amount. From the study on the effect of softening point of glass on sintering behavior, the suitable softening point and glass amount for fabrication of glass/ceramic composites can be anticipated. When glass frit with softening point of $790^{\circ}C$ was chosen according to this result, low temperature cofirable glass/ceramic composites with high density (97%) at $900^{\circ}C$ was fabricated.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.286-286
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• 2010

최근에 환경 오염과 화석 에너지의 고갈 문제를 해결하기 위하여 태양광을 전기 에너지로 변환하는 태양전지 연구에서 가장 이슈가 되는 부분은 저가격화와 고효율이다. 상용화 되어 있는 대부분의 태양전지는 단결정 실리콘 웨이퍼와 다결정 실리콘 웨이퍼를 사용한다. 실리콘 웨이퍼의 원자재 가격을 낮추는 방법에는 한계가 있기 때문에 태양전지 제작 공정에서 공정 단가를 낮추는 방법이 많이 연구되고 있고, 실리콘 웨이퍼가 가지는 재료의 특성상 화합물을 이용한 태양전지 보다 낮은 효율을 가질 수밖에 없기 때문에 반도체 소자 공정을 응용하여 실리콘 웨이퍼 기판에서 고효율을 얻는 방법으로 연구가 진행 되고 있다. 본 연구에서는 마이크로 블라스터를 이용하여 태양전지 cell 상부에 AG(anti-glare)를 가지는 유리 기판을 형성하여 낮은 단가로 태양전지 cell의 효율을 향상시키기 위한 연구를 진행 하였다. 태양전지 cell 상부에 AG를 가지는 유리 기판을 형성하게 되면 태양의 위도가 낮아 표면에서 대부분 반사되는 태양광을 태양전지 cell에서 광기전력효과가 일어나게 하여 효율을 향상시킨다. 이때 사용한 micro blaster 공정은 고속의 입자가 재료를 타격할 때 입자의 아래에는 고압축응력이 발생하게 되고, 이 고압 축응력에 의하여 소성변형과 탄성변형이 발생된다. 이러한 변형이 발전되어 재료의 파괴 초기값보다 크게 되면 크랙이 발생되고, 점점 더 발전하게 되면 재료의 제거가 일어나는 단계로 이루어지는 기계적 건식 식각 공정 기술이라 할 수 있다. 먼저 유리 기판에 마이크로 블라스터 장비를 이용하여 AG를 형성한다. AG는 $Al_2O_3$ 파우더의 입자 크기, 분사 압력, 노즐과 기판과의 간격, 반복 횟수, 노즐 이동 속도 등의 공정 조건에 따른 유리 기판 표면에서의 광학적 특성 및 구조적 특성에 관하여 분석하였다. 일반적인 태양전지 cell 제작 공정에 따라 cell을 제작 한후 AG 유리 기판을 상부에 형성시키고 솔라시뮬레이터를 이용하여 효율을 측정하였다. 이때 솔라시뮬레이터의 광원이 고정되어 있기 때문에 태양전지 cell에 기울기를 주어 태양의 위도 변화에 대해 간접적으로 측정하였다. AG 유리 기판이 태양전지 cell 상부에 형성 되었을 때와 없을 때를 각각 비교하여 AG 유리 기판이 형성된 태양전지 cell에서의 효율 향상을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2013.08a
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• pp.297.1-297.1
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• 2013

PV모듈은 다수의 태양전지를 상호 연결한 후 라미네이션(Lamination)공정을 통해 오랜 시간 견딜 수 있는 하나의 구조물로 만든 것이다. 외부환경 노출되어 장시간 발전하는 PV모듈은 설하중 풍하중 등 다양한 응력을 받는다. 이러한 외부 응력은 PV모듈 내부의 태양전지를 파손시켜 발전 출력의 감소를 발생 시킬 수 있다. 따라서 기계적 신뢰성을 보장하는 것은 매우 중요하며, PV모듈의 기계적 강도를 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되어지고 있다. 따라서, 본 논문에서는 PV모듈의 기계적, 물리적 변형을 최소화 하고자 PV모듈 전면에 사용되는 강화유리의 두께를 증가시켜 기계하중 시험을 진행하였다. 실험은 K SC IEC 61215의 PV모듈 인증시험 기준에서 제시하는 기계강도 시험과 동일한 방식으로 시험을 실시 하였으며, 전면유리 두께가 3.2 mm, 4 mm, 5 mm인 PV모듈을 사용하여 하중에 대한 최대변형과 출력 변화를 관찰하였으며, EL (electroluminescence) 측정을 통하여 기계강도 실험전 후의 모듈 내부 태양전지 파손 여부를 확인하였다. 이러한 결과는 PV모듈에 대한 내풍압 및 적설하중 등 Field에서 발생될 수 있는 물리적 내구성능을 분석하는데 많은 도움이 될 수 있다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.36 no.10
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• pp.1025-1032
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• 2012

The flash lamp annealing (FLA) process has been considered highly promising for manufacturing low-temperature polysilicon on large-scale backplanes. Based on a theoretical estimation, this study clarifies the critical mechanisms of glass backplane deformation during the FLA process. A simulation using a commercial FEM code with viscoelastic models shows that the local region, whose temperature is larger than the glass softening point, undergoes permanent structural shrinkage owing to stress relaxation. For larger backplanes (4th Gen), structural shrinkages and gravitational deflection are critical to deformation in the FLA process, resulting in an "M" shape; in smaller backplanes (0th Gen), the latter is negligible, resulting in a "U" shape.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.4 no.3
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• pp.185-193
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• 2002

In this paper, deformation behavior of shallow subway tunnel excavated in weathered soil and reinforcement effects of longitudinal support measures are investigated via three dimensional FDM analysis. Two excavation methods, half-face excavation and full-face excavation, are considered in simulation to study the influences of excavation methods on tunnel deformation behavior. In addition, the reinforcing effects of RPUM and fiberglass pipe are compared. Face extrusion, covergence, preconvergence, and sidewall displacement are investigated to analyze tunnel deformation behavior, and surface settlement is used to analyze the effects of excavation methods and longitudinal supports measures. The simulation results show that half-face excavation induces larger convergence, preconvergence, sidewall displacement, surface settlement than full-face excavation, while full-face excavation induces larger extrusion than half-face excavation. In addition, under same excavation method, all displacements are larger when RPUM is only used for longitudinal support than when RPUM is jointly used with fiberglass pipes.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.32 no.6
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• pp.349-357
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• 2019

Finite element method (FEM) is utilized in the development of products to realistically analyze and predict the mechanical behavior of materials in various fields. However, the approach based on the numerical analysis of glass fiber reinforced plastic (GFRP) composites, for which the fiber orientation and strain rate affect the mechanical properties, has proven to be challenging. The purpose of this study is to define and evaluate the mechanical properties of glass fiber reinforced plastic composites using the numerical analysis models of Digimat, a linear, nonlinear multi-scale modeling program for various composite materials such as polymers, rubber, metal, etc. In addition, the aim is to predict the behavior of realistic polymeric composites. In this regard, the tensile properties according to the fiber orientation and strain rate of polybutylene terephthalate (PBT) with short fiber weight fractions of 30wt% among various polymers were investigated using references. Information on the fiber orientation was calculated based on injection analysis using Moldflow software, and was utilized in the finite element model for tensile specimens via a mapping process. LS-Dyna, an explicit commercial finite element code, was used for coupled analysis using Digimat to study the tensile properties of composites according to the fiber orientation and strain rate of glass fibers. In addition, the drawbacks and advantages of LS-DYNA's various anisotropic material models were compared and evaluated for the analysis of glass fiber reinforced plastic composites.

• Proceeding of KASS Symposium
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• 2008.05a
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• pp.31-36
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• 2008

Architectural membrane are now used in the roof of large span structures throughout the world with the merits of free shape and lightness. Some membrane have some problems of structural capacity by the wind or snow load conditions, large span structures was shown to the tearing of the membrane. This paper is the experimental test on the stress strain curve of cycling load for the glass fiber membrane. In the result of stress strain relationship curve by the cycling load, glass fiber membrane was reduced the tensile strength, the polyester membrane was shown to occur the increase of displacement without load reduction in each load step.