수은 증기를 이용한 UV 경화 방식의 작동 원리
이러한 전구 안에서 과연 무슨 일이 일어나는지 궁금한 적 있나요? 사실 이는 일종의 가스 방전 현상입니다. 우선 융합된 석영관을 준비한 다음, 그 안에 정확한 양의 수은 증기를 채워넣습니다. 그리고 시작 전압을 가해주면 됩니다.
전자들이 수은 원자들과 충돌하면서 그들을 ‘활성 상태’로 만듭니다. 그 후 전자들이 다시 제자리로 돌아오면서 광자가 방출됩니다. 이 광자들의 대부분은 254nm와 365nm 파장대에 해당하는데, 바로 이 파장대의 빛이 코팅물이 굳는 데 필요합니다.
비결은 석영관에 있습니다
여기서는 그냥 아무 석영관이나 사용할 수 없습니다. 일반적인 석영관은 UV 광선을 차단하기 때문입니다.
그래서 우리는 고순도의 합성 석영을 사용합니다. 이렇게 하면 단파장의 광선들이 석영관 벽에 갇히지 않고 그대로 통과할 수 있습니다. 석영의 순도가 낮으면 전구가 과열되고 UV 출력도 줄어듭니다. 우리는 표면 경화를 위해 254nm 파장대의 빛이 계속해서 강하게 나오도록 석영관의 품질에 매우 신경을 씁니다.
열 문제를 해결하기
솔직히 말해서, 이러한 전구들은 매우 뜨거워집니다.
전력량이 너무 많기 때문에 스위치를 켜는 순간 석영관이 빠르게 팽창합니다. 이때 문제가 생길 수 있습니다. 반사판이 제대로 작동하지 않거나 팬의 성능이 부족하면 석영관이 변형되거나 끝부분이 손상될 수 있습니다.
냉각 시스템이 제대로 작동하지 않으면 전구의 수명도 급격히 줄어듭니다. 그냥 그렇습니다.
전구를 계속 사용하기 위한 방법
우리는 이 전구들이 산업용 컨베이어에 쉽게 장착될 수 있도록 설계했습니다. 또한 전기 연결 부분도 적절히 배치되어 있어서 하우징과의 접촉으로 인한 문제도 없습니다.
하지만 한 가지 주의해야 할 점은, 이러한 전구들도 영원히 사용할 수는 없다는 것입니다. 시간이 지나면서 수은의 위치가 변하거나 석영관이 흐려지면서 출력이 줄어듭니다.
제 조언은, 매시간 전구의 사용 시간을 기록해두는 것입니다. 경화 효과가 예상보다 떨어진다는 것을 알게 되면, 바로 전구를 교체해야 합니다. 전구가 깜빡거리기 시작할 때까지 기다리지 마세요. 그때쯤이면 전극들이 이미 손상된 상태일 것입니다.