터널형 가마에서 발생하는 ‘추위의 지점’ 문제와 그 해결 방법
대부분의 적외선 램프는 1.5미터 정도의 거리까지만 열을 방출합니다. 이론상으로는 괜찮아 보이지만, 긴 유리 터널 형태의 가마를 만들 때는 이러한 짧은 구간들이 큰 문제가 됩니다. 왜냐하면 각 접합 부위가 “추위의 지점”이 되어버리기 때문입니다. 그 결과 열이 고르게 분배되지 않아 제품의 품질에 문제가 생깁니다.
우리는 그런 상황에 만족하지 않기로 결심했습니다. 대신, 2미터가 넘는 길이의 적외선 램프를 직접 제작하기로 했습니다.
적절한 열 공급 방법
단순히 필라멘트를 늘려서는 안 됩니다. 한쪽 끝에 너무 많은 와트수의 전력을 공급하면, 그 부분이 과열되어 램프가 빨리 망가집니다.
우리는 선형 전력 밀도에 신경을 씁니다. 전압과 와트수를 조절하여 전체 구간에 걸쳐 균일한 열이 공급되도록 합니다. 간격도 없고, 예상치 못한 문제도 없습니다. 단지 시작부터 끝까지 일정한 열이 공급됩니다.
“굽음” 문제 해결 방법
우리는 고순도 석영 유리를 사용합니다. 이 유리는 열을 잘 견디면서도 에너지를 흡수하지 않고 그대로 통과시켜줍니다.
하지만 문제가 있습니다. 파이프의 길이가 2미터가 넘으면 유리가 약해집니다. 물리적인 원리에 따라 유리가 자체 무게로 인해 휘어집니다. 그러면 열이 제대로 전달되지 않습니다.
이를 방지하기 위해 우리는 강화된 마운팅 브래킷을 사용합니다. 이 브래킷들 덕분에 파이프가 곧고 안정적으로 유지되어 열이 정확한 위치에 전달됩니다.
현실적인 타협점들
완벽한 것은 없습니다. 여기서의 큰 장점은 균일한 열이 공급된다는 점입니다. 하지만 그 대가로 유지보수가 필요합니다.
2.5미터 길이의 파이프가 망가지면, 작은 부분만 교체하는 것이 아니라 전체를 교체해야 합니다. 이는 상당히 번거로운 작업입니다.
그래서 팀이 이 긴 파이프들을 가마에서 꺼낼 때 충돌이 일어나지 않도록 반드시 충분한 공간이 확보되어 있어야 합니다. 또한, 저가형 커넥터는 이런 전류 조건에서는 곧 망가집니다. 따라서 내구성이 좋은 커넥터를 사용하는 것이 중요합니다.
마지막으로, 이러한 장비들은 상당한 양의 열을 발생시킵니다. 그러므로 쿨링 팬도 충분히 강력해야 합니다. 그렇지 않으면 다른 종류의 열 문제가 발생할 수 있습니다.