네온 사인

<시간 />

배경

네온사인은 가스를 채운 유리관을 글자나 장식적인 모양으로 휘어 만든 조명 디스플레이다. 가스에 고전압 전류가 흐르면 튜브에서 빛이 방출됩니다. 네온 가스는 원래 이 표지판에 사용되었지만 몇 가지 다른 가스도 사용됩니다. 유리관을 위한 다양한 색조 및 형광체 코팅과 함께 이러한 가스는 50가지 이상의 화려한 색상 스펙트럼을 생성합니다. 네온사인은 맥주를 위한 작은 광고 간판처럼 간단할 수도 있고 라스베가스 카지노의 다층 외관처럼 복잡할 수도 있습니다.

네온 사인은 다양한 가스에 고전압 전류를 가하는 과학적 실험에서 발전했습니다. 1856년 하인리히 가이슬러(Heinrich Geissler)는 유리관에 밀봉된 저압 가스에 고전압 교류를 통과시켜 광원을 제작했습니다. 후속 실험은 거의 모든 가스가 전류를 전도하고 많은 가스가 빛을 생성한다는 것을 보여주었습니다. 문제는 이산화탄소와 같은 대부분의 일반적인 가스가 밀봉된 튜브 내에서 전류가 흐르는 전극과 반응한다는 것입니다. 이것은 빛이 스퍼터링되어 죽을 때까지 전극의 효율을 빠르게 감소시켰습니다. 1898년 William Ramsay 경과 Morris William Travers는 액체 공기의 분별 증류 방법을 개발했습니다. 그 과정에서 희가스 원소인 네온, 아르곤, 크립톤, 크세논을 발견했습니다. 밀봉된 유리관에서 이러한 가스를 사용하여 네온의 경우 밝은 붉은 오렌지색에서 아르곤의 경우 강렬한 회청색 또는 보라색에 이르기까지 다양한 색상의 광원을 생성했습니다. 이 가스는 유색 빛을 생성할 뿐만 아니라 화학적으로 불활성이며 전극과 반응하지 않습니다.

액체 공기의 분별 증류는 프랑스의 Georges Claude와 독일의 Karl von Linde가 보다 경제적인 방법을 개발한 1907년까지 값비싼 공정으로 남아 있었습니다. Georges Claude의 원래 관심은 병원과 산업체에서 사용할 산소의 양을 생산하는 것이었습니다. 이 증류 과정에서도 생산된 희가스는 준비된 시장이 없었기 때문에 Claude는 잠재적인 응용 분야를 모색하게 되었습니다. Ramsay와 Travers의 이전 실험 작업을 활용하여 네온 가스로 채워진 튜브를 사용하여 조명 간판을 홍보하기 시작했습니다. 그는 1910년 파리에서 열린 박람회에서 첫 네온사인을 전시했고 1912년에 첫 상업 시설을 만들었습니다. 1915년까지 사업이 너무 유망하여 Claude Neon sign 회사를 설립하고 프랜차이즈를 판매하기 시작했습니다.

네온 사인은 1923년 로스앤젤레스 자동차 딜러 Earle C. Anthony가 그의 Packard 딜러를 위해 Claude의 사인 2개를 샀을 때 미국에 왔습니다. 1920년대와 1930년대 전반에 걸쳐 네온관은 간판 및 장식 디스플레이에 사용되었으며 많은 건물의 건축에서 없어서는 안될 부분이 되었습니다. 1947년까지 라스베이거스의 여러 카지노는 정교한 네온 불빛으로 주목받기 시작했습니다.

1950년대와 1960년대에는 네온사인이 형광등으로 내부에서 비춰진 플라스틱 간판으로 서서히 자리를 잡았습니다. 최근 네온은 상업 사이니지와 예술적 매체로 컴백했다. 로스앤젤레스의 네온 아트 박물관은 역사와 현대의 네온 작품을 전시합니다. 또한 수행 도시 전역의 주목할만한 네온 디스플레이 사례에 대한 월간 투어.

원자재

네온 가스는 원래 네온 사인에 사용되었지만 지금은 빨간색과 주황색을 만드는 데만 사용됩니다. 아르곤 또는 아르곤-네온 혼합물은 대부분의 표지판에 사용됩니다. 빛의 강도를 향상시키기 위해 소량의 수은을 아르곤에 첨가하여 강렬한 청색광을 생성합니다. 이 빛은 유리관 내부에 코팅된 다양한 발광 인광 물질에 충돌하여 다양한 색상을 생성합니다. 다양한 색상의 광학 색조도 사용할 수 있으며 강한 청색광이 필요한 경우 유리를 투명하게 남길 수 있습니다. 크세논, 크립톤 및 헬륨 가스는 때때로 특수 색상 효과에 사용됩니다.

네온사인에 사용되는 유리관은 쉽게 구부러지고 형성되는 부드러운 납유리로 만들어집니다. 직경은 0.3인치(8mm)에서 1.0인치(25mm)이며 길이는 1.2-1.5m(4-5피트)입니다.

조명 튜브 섹션의 각 끝에 있는 전극은 일반적으로 매우 순수한 철 로 만들어집니다. 한쪽 끝이 열린 원통형 유리 재킷 또는 봉투로 둘러싸여 있습니다. 와이어가 금속 전극에 부착되어 유리 봉투의 닫힌 끝을 통과합니다. 닫힌 끝은 튜브 안으로 돌출된 열린 끝과 함께 기호 튜빙의 끝으로 밀봉됩니다.

표지판에 전력을 공급하기 위한 고전압 전기는 전기 라인의 120볼트를 표지판의 최대 15,000볼트로 변환하는 변압기에 의해 제공됩니다. 네온 사인의 일반적인 정격 전류는 30-60밀리암페어이지만 변압기는 일반적으로 그 크기의 두 배입니다. 변압기는 최소 7,500볼트에 대해 절연된 GTO 전선이라고 하는 특수 전선을 사용하여 표지판의 전극에 연결됩니다. 이 와이어는 조명 튜브의 개별 섹션을 직렬로 연결하는 데에도 사용됩니다. 와이어는 한쪽 끝에 스프링 연결이 있는 붕규산 유리로 만들어진 절연 하우징을 통해 변압기에 연결됩니다. 변압기와 전선은 별도의 제조사에서 구매하여 사인 제조사에서 설치합니다.

사인 튜브는 여러 가지 방법으로 지원됩니다. 작은 실내 표지판에는 일반적으로 튜빙과 전력 변압기를 모두 지지하는 얇은 강철 골격 프레임워크가 있습니다. 프레임워크는 검은색으로 칠해져 눈에 잘 띄지 않아 표지판이 공간에 떠 있는 것처럼 보입니다. 대형 옥외 표지판은 목재, 강철 또는 알루미늄 구조물로 지지될 수 있습니다. 유리 튜브는 금속 베이스가 있는 유리 지지대에 의해 고정됩니다. 변압기는 날씨로부터 보호하기 위해 캐비닛 내부에 배치됩니다.

디자인

네온사인을 제조하는 것은 기계적인 과정만큼이나 예술입니다. 만으로 몇 가지 예외는 각 기호가 고유하며 사용 가능한 공간의 범위 내에서 원하는 디스플레이에 맞도록 설계해야 합니다. 튜빙의 직경, 튜빙이 구부러질 수 있는 최소 반경 및 변압기 튜빙의 전체 길이를 고려하면 모두 최종 설계를 제한할 수 있습니다. 예를 들어, 튜브의 직경이 작을수록 빛이 더 밝아집니다. 반대로 더 작은 직경의 튜빙은 더 많은 전력을 필요로 하므로 하나의 변압기가 처리할 수 있는 전체 튜빙 길이가 제한됩니다.

제조
프로세스

네온사인 제조는 대부분 수동 프로세스입니다. 이것은 튜브를 구부리고 전극을 부착하고 튜브 내부의 불순물을 제거한 다음 공기를 배출하고 가스를 추가하는 것으로 구성됩니다. 다음 프로세스가 일반적입니다.

튜브 준비

<울>

1 길이의 유리관을 세척하고 코팅기에 수직으로 놓습니다. 기계는 액체 형광체 현탁액을 튜브로 위쪽으로 불어넣은 다음 다시 바닥으로 배수되도록 합니다. 튜브는 코팅을 건조시키는 오븐에 수직으로 배치됩니다. 색상 색조도 비슷한 방식으로 적용됩니다. 네온을 채워 빨간색이나 주황색 빛을 생성하거나 아르곤으로 채워 파란색 빛을 생성해야 하는 튜브는 그대로 둡니다.

튜브 구부리기

<울>

2 내열 석면 시트에 전체 크기로 표지판의 디자인을 배치합니다. 다양한 버너를 사용하여 유리관을 조심스럽게 가열하고 부드럽게 합니다. 24인치(61cm) 이상의 가스 점화 리본 버너를 사용하여 둥근 글자의 곡선과 대본의 휘어진 곡선을 만듭니다. 더 작은 핸드 토치는 더 짧은 길이를 가열하는 데 사용됩니다. 석면 템플릿을 가이드로 사용하여 튜브를 손으로 구부립니다. 튜브 벤더는 열 전달과 유리의 연화 정도를 느낄 수 있어야 만곡을 만드는 적절한 순간을 결정할 수 있기 때문에 보호 장갑을 착용하지 않습니다. 연화된 튜브가 무너지는 것을 방지하기 위해 튜브 벤더는 블로우 호스라고 하는 짧은 길이의 유연한 호스를 한쪽 끝에 부착합니다. 유리가 여전히 부드러운 동안 튜브 벤더가 호스로 부드럽게 불어 튜브를 원래 직경으로 되돌립니다. 직경이 제한된 튜브는 제대로 작동하지 않습니다.

3 대부분의 대형 네온사인은 여러 개의 유리관으로 구성되어 있습니다. 각 섹션의 길이는 8-10피트(2.4-3.1m)가 실제 제한으로 간주됩니다. 각 섹션을 만들기 위해 두 길이의 튜브 끝을 가열하고 함께 접합합니다. 단면에 글자나 도안의 형태가 형성되면 전극을 가열하여 양끝에 융착시킨다. 튜브라고 하는 작은 포트가 추가되어 튜브를 진공 펌프로 비울 수 있습니다. 이 관 포트는 전극 중 하나의 일부일 수 있거나 관에 결합된 별도의 부분일 수 있습니다.

튜브에 충격을 가하기

<울>

4 유리, 형광체 및 전극에서 불순물을 제거하기 위해 충격이라고 알려진 공정이 사용됩니다. 먼저 튜빙 내부의 공기가 배출됩니다. 진공이 특정 수준에 도달하면 압력이 수은의 0.02-0.04인치(0.5-1.0mm) 범위가 될 때까지 건조한 공기가 튜브로 다시 유입됩니다. 튜브가 길수록 압력이 낮아야 할 수 있습니다. 매우 고전류 변압기가 전극에 연결됩니다. 일반적으로 30밀리암페어에서 작동할 수 있는 튜빙 길이의 경우 400-750밀리암페어가 충격 공정에 사용될 수 있습니다. 고전류는 유리를 약 420°F(216°C)로 가열하고 금속 전극은 약 1400°F(760°C)로 가열합니다. 이 가열은 불순물을 재료 밖으로 밀어내고 진공 펌프는 불순물을 시스템 밖으로 운반합니다.

튜브 채우기

<울>

5 튜브가 냉각되면 저압으로 가스를 삽입합니다. 표지판이 제대로 작동하고 수명이 길려면 가스에 불순물이 없어야 합니다. 직경이 15mm(0.6인치)인 튜브의 정상적인 충전 압력은 약 12mm(0.5인치)의 수은입니다. 그런 다음 관 포트가 가열되고 밀봉됩니다.

튜브 노화

<울>

6 완성된 가스 충전 튜브는 숙성 과정을 거칩니다. 때때로 이 과정을 "관에서 굽기"라고 합니다. 목적은 튜브의 가스가 안정화되고 제대로 작동하도록 하는 것입니다. 종종 정상 작동 전류보다 약간 높은 정격의 변압기가 전극에 부착됩니다. 네온을 사용하는 경우 튜브는 15분 이내에 최대 조명에 도달해야 합니다. 아르곤의 경우 최대 몇 시간이 소요될 수 있습니다. 아르곤 튜브에 소량의 수은을 첨가해야 하는 경우, 밀봉하기 전에 먼저 튜브 포트에 물방울을 넣었습니다. 그런 다음 액적은 노화 과정 후에 전극을 코팅하기 위해 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 굴러갑니다. 가스의 깜박임이나 튜브의 핫스팟과 같은 문제는 튜브를 열어야 하고 충격 및 충전 프로세스가 반복되어야 함을 나타냅니다.

설치 및 장착

<울>

7 작은 네온사인이 프레임워크에 설치되어 매장에 배선됩니다. 더 큰 표지판은 조각으로 장착될 수 있으며 상호 연결되고 배선되는 건물 또는 기타 지지 구조에 배치될 수 있습니다. 매우 큰 설치는 설치하는 데 몇 달이 걸릴 수 있습니다.

품질 관리

제대로 작동하는 네온사인을 만들기 위해서는 순수한 재료와 세심한 제조 공정이 필요합니다. 잘 만들어진 네온사인의 수명은 30,000시간 이상이어야 합니다. 비교하자면 평균 100와트 전구의 정격 수명은 750-1,000시간입니다.

네온 사인은 UL 목록을 얻기 위해 Underwriters Laboratories의 요구 사항을 충족해야 합니다. 이를 위해서는 독립적인 테스트 기관의 일련의 테스트가 필요합니다. 네온 사인은 또한 국가 전기 규정(National Electrical Code)의 요구 사항을 충족해야 합니다. 옥외 표지판은 건축 및 전기 배선에 있어 지역 건축 법규를 준수해야 합니다.

미래

네온 사인 디자인의 최근 개발에는 오래된 네온 사인의 윙윙 거리는 소리를 과거의 것으로 만드는 소형 전자 변압기가 포함됩니다. 깜박이거나 움직이는 것처럼 보이는 네온 사인은 이제 이전의 전자 기계식 캠 및 스위치 컨트롤을 대체한 프로그래밍 가능한 전자 컨트롤로 제어됩니다.

네온 디스플레이는 전화기 및 자동차 번호판 프레임과 같은 소비자 제품에도 적용되었습니다. "화려한" 차량의 궁극을 위해 자동차 외부의 일부를 덮는 네온 디스플레이도 있습니다.

네온사인에 대한 관심과 응용이 계속해서 부활할 것으로 예상됩니다. 일부 일본 회사는 현재 일반적으로 사용되는 50가지 정도의 색상 이상으로 네온 조명 팔레트를 확장했습니다. 움직이는 것처럼 보이는 네온 디스플레이도 컴퓨터 제어의 도움으로 더욱 복잡해지고 화려해지고 있습니다.