고층 건물의 자외선 차단재 - 건축용 유리는 진공 스퍼터링을 활용하여 특수 코팅이 됩니다

고층 건물의 자외선 차단재 - 건축용 유리는 진공 스퍼터링을 활용하여 특수 코팅이 됩니다

진공 보조 박막 기술은 매우 특별한 특성을 가진 초박막 표면을 생성합니다. 이러한 기술은 고층 건물 및 전기 부품용 유리판을 개선하는 데 사용될 수 있습니다.
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커다란 전면 유리는 현대적인 고층 건축의 특징 중 하나입니다. 고층 건물의 유리창은 풍부한 일조량이 건물 안으로 깊숙히 퍼지도록 설계됩니다. 그렇지만 햇빛이 비춰도 실내는 온도는 거의 오르지 않습니다. 특수 코팅으로 빛은 통과시키지만, 고에너지 광선을 차단하는 동시에 온도가 낮을 때는 열 손실을 방지합니다.

나노미터 수준의 박막 레이어

그 레이어는 스퍼터링을 통해 적층됩니다. 이는 캐리어 물질에 금속, 산화물, 질화물 및 기타 화합물 층을 적용할 수 있게 한다. 그 레이어의 두께는 나노미터 또는 마이크로미터로 초박막입니다. 산화 주석, 금,은 및 구리는 건축용 유리의 태양 보호 및 단열에 사용되는 재료들 중 예입니다. 기타 다른 재료로 초박형 평면 스크린 및 터치 스크린도 제조합니다.

스퍼터링은 진공 챔버에서 일어납니다. 코팅 물질(대상)은 코팅될 작업 부품(기판) 반대편에 배치됩니다. 그 후 챔버가 배기되고 불활성 기체(일반적으로 아르곤)가 주입됩니다. 이와 동시에, 수백 볼트가 가해집니다.

원자 운동반경

고전압으로 인해 대규모 에너지를 가진 아르곤 이온이 코팅 대상으로 이동합니다. 마치 당구공처럼 아르곤 이온은 연속 충격을 통해 코팅 재료에서 원자를 방출합니다. 방출된 원자는 기판으로 날아가고, 욕실 거울의 수증기처럼 얇은 레이어로 응축됩니다.

마그네트론 박막증착에서 추가 자기장을 사용하여 코팅 대상에서 물질을 빠르게 제거하고 공정을 가속화할 수 있습니다. 박막증착 동안 진공 챔버에서의 진공도는 0.1mbar를 초과하지 않습니다. 이러한 방식으로 '기화된 가스'는 방해받지 않고 불순물 없이 기판에 도달합니다. 이러한 조건에서 매우 얇고 균일하면서 매끄럽고 조밀하며 접착력이 있는 레이어가 미터 크기기의 유리판에서도 형성됩니다.

2010년 문을 연 버즈 칼리파는 163 층으로 전 세계에서 가장 높은 건물이며 총 높이가 830m에 달합니다. 그러나 고층건물의 높이가 더 높아지고 있습니다. 현재 사우디 아라비아의 서쪽 해안에 위치한 지다 인근에서는 지다 타워가 건설되고 있습니다. 완공 시, 이 건물의 높이는 1007m에 달하게 됩니다. 준공은 2020년으로 예정되어 있습니다.

기술적 측면에서, 고층건물은 1.5~2km의 높이로 지어질 수 있습니다. 그러나 전체 구조물이 건설을 지지해야 하므로 그러한 높이를 달성하는 것은 거의 불가능합니다. 그러나 새로운 인공 건축 자재의 개발로 높이의 상한이 더 높아질 수도 있습니다.

인류는 수천 년 동안 하늘과 거리적으로 가까워지기를 원했습니다. 그러한 예로, BC 2500년에 지어진 이집트 기자의 대피라미드의 높이는 146m였습니다. 이탈리아의 중세 볼로냐(Bologna)와 산지미냐노(San Gimignano) 시대에는 높이가 97m에 달하는 고층 타워가 건설되었습니다. 고층건물이란 높이가 150m 이상인 건물을 일컫습니다. 1908년 뉴욕에서는 세계 최초의 초고층 빌딩인 187m 높이의 싱어 빌딩(Singer Building)이 완성되었습니다.


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