네온 사인 조명 생산에 사용되는 진공 측정기


네온 사인은 광고 간판으로 우리에게 매우 익숙합니다.

과거에는 밤이 되면 형광색으로 빛나는 네온 사인들이 거리를 밝게 비추었지만, 요즘에는 네온 사인 보다는 LCD 조명이나 LED 조명의 광고판이 많이 사용되고 있으며, 네온 사인은 포인트 조명이나 실내 인테리어용으로 많이 사용되고 있습니다.


헌데 이런 네온 사인을 제작하는데 진공 기술이 필요하다는 것을 아십니까?

이번 시간에는 네온 사인과 네온 사인 생산에 사용되는 진공 측정기에 대해 알아보도록 하겠습니다.

네온 사인(Neon Sign)

네온 사인은 모양을 내 구부린 유리로 만든 진공관에 소량의 기체를 저압으로 채워넣고, 철 또는 구리로 만든 유리관 양쪽의 전극에서 전류를 방전시켜 빛을 내도록 만든 광고 및 장식용 조명을 말합니다.

일반적으로 네온 사인은 유리관 안의 기체를 방전시키는 방식으로 작동되기 때문에 선을 표현하기 쉬우며, 그래서 주로 글씨를 나타내는 방식으로 제작됩니다.



네온 사인

출처 : Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Neon_sign



네온 사인 조명은 형광등과 같은 전기 방전을 이용한 방전등으로, 내부의 기체가 이온화하며 빛을 내는 원리를 이용합니다.

네온 사인은 전기를 이용한 조명 중에서도 가장 화려하고 빛도 선명하지만, 전력 소비는 전구나 형광등을 이용한 사인에 비해 매우 적습니다.


유리관 속에 주입된 기체의 종류에 따라 빛의 색이 달라지는데, 두 종류 이상의 기체를 혼합해 다양한 색을 낼 수도 있고, 유리관을 착색시키는 방법을 사용할 수도 있습니다.


질소(Nitrogen)은 노란색을 내며, 네온(Neon)은 주황색, 이산화탄소(Carbon dioxide)는 흰색, 헬륨(Helium)은 붉은색, 아르곤(Argon)은 청색 빛을 냅니다.

1960년대 네온 사인 디자이너는 약 24개의 색상을 사용할 수 있었으며, 오늘날에는 거의 100개에 달하는 색상을 사용할 수 있게 되었습니다.


유리관에 들어간 기체의 종류에 따라 다양한 색을 나타낼 수 있는 네온 사인

출처 : Wikipedia

https://en.wikipedia.org/wiki/Neon_sign



네온 사인에 사용되는 형태는 크게 6가지로 나눌 수 있습니다.

  • 튜브형 : 공중에 가는 금속 막대로 틀을 만들고 이것에 유리관을 붙여 설치한 간단한 형태

  • 채널형 : 금속 또는 나무판에 홈을 파서 글씨를 새기고 그 속에 유리관을 끼운 형태

  • 투시형 : 파낸 간판 클씨 속에 유리관을 넣은 형태

  • 스탠드형 : 유리 똔느 플라스틱으로 상자 모양의 간판을 만들어 그 속에 유리관을 설치한 형태

  • 반투명형: 유리관 앞에 젖빛 유리를 댄 것으로 글씨가 부드럽게 표시된 형태

  • 간접형 : 글씨판을 벽면에서 부각시키고 그 속에 유리관을 넣은 형태

그 밖에 특수한 네온 사인 형태로는 관 속에 다시 세관을 많이 넣어 방전로를 수시로 변화시키는 것, 파라핀(Paraffin)이나 나프탈렌(Naphthalene)의 혼합물을 넣어 빛을 움직이듯이 만드는 것, 유리관 속에 유리 조각을 넣어 방전 중에 스파크같이 번쩍이는 빛을 만들어 내는 등의 방식도 있습니다.

네온 사인 생산과 Teledyne Hastings의 진공 측정기


네온 사인의 제작 과정

  • 가로로 길게 제작된 가스 버너에서 유리관을 가열하여 모양을 변형 가능한 형태로 만듭니다.

  • 휘어지는 안쪽과 바깥쪽을 고르게 가열해 유리관의 두께가 항상 일정하게 유지해야 합니다.

  • 가열되어 말랑해진 유리관을 원하는 문자나 모양으로 구부린 후 펌프를 이용해 진공 상태로 만듭니다.

  • 유리관은 약 1 Torr 정도의 진공 상태로 펌핑되며 그 후 1 mTorr의 진공 영역까지 비워집니다.

  • 원하는 색을 낼 수 있는 기체를 주입합니다.

  • 양 끝에 전기가 들어가는 전극 부분을 접합합니다.


위의 제작 과정에서 볼 수 있듯이 네온 사인 조명을 생산하기 위해서는 진공 펌프와 신뢰할 수 있는 진공 측정기가 필요합니다.

일련의 과정에 따라 유리관 내부의 진공도가 계속 달라지며, 유리관에 정확한 양의 기체를 주입해야 하기 때문에 1 Torr에서 1 mTorr 영역대의 진공 측정기는 높은 정확도를 요구합니다.


Teledyne Hastings사의 HVG-2020B는 네온 사인 제작 분야를 위한 훌륭한 진공 측정기가 될 수 있습니다.

HVG-2020B 제품은 대기압인 760 Torr 에서 10 Torr 까지 측정하는 Piezo 센서와 1 Torr 에서 0.1 mTorr 까지 측정하는 Pirani 센서, 2개의 진공 센서를 사용합니다.

1 ~ 10 Torr 사이에서는 가중 평균을 이용해 두 센서 간의 원활한 전환을 보장합니다.


Teledyne Hastings사의 진공 측정기 HVG-2020B



Piezo 센서는 기체의 종류와 무관하게 일정한 압력을 측정할 수 있기 때문에 어떤 기체를 사용하더라도 정확한 측정을 제공할 수 있습니다.

또한 Pirani 센서의 반응은 기체 종류에 따라 영향을 받을 수 있지만 사용자가 측정 전에 TouchScreen Panel을 이용해 미리 측정 기체를 선택하면 자체적으로 수정된 값을 표기합니다.



인포라드에서 제공하는 HVG-2020B 제품 또는 그 외 Teledyne Hastings사의 진공 제품들에 대한 제품 문의는 아래 링크를 이용하시기 바랍니다.


https://www.inforad.co.kr/



참고


https://en.wikipedia.org/wiki/Neon_sign

https://en.wikipedia.org/wiki/Glow_discharge

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1076368&cid=40942&categoryId=32377

https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1028289&cid=42117&categoryId=42117

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