할로겐 전구의 의미와 특징 / 장점 단점

오늘은 할로겐전구에 대해서 알아보겠습니다.

 

백열전구의 한 종류로서, 유리구 안에 할로젠 물질을 주입하여 텅스텐의 증발을 더욱 억제한 램프이다. 백열전구에 비해 더 밝고 환한 빛을 내면서도 수명이 오래가며 크기도 작고 가벼워 자동차 전조등, 무대 조명, 인테리어 조명의 광원으로 많이 사용된다.
진공 상태의 유리구 안에 할로젠 물질을 주입시켜 전구의 수명을 길게 하고 효율을 개선한 것이다. 백열전구의 경우 텅스텐 필라멘트의 증발을 억제하기 위해 유리구 안에 아르곤과 질소의 혼합 가스를 주입하였으나, 할로젠 램프는 브로민이나 아이오딘 등의 할로젠 원소를 주입하여 텅스텐 필라멘트의 증발을 한층 더 억제하였다.

유리구 안에 주입된 할로젠 원소는 필라멘트의 소재인 텅스텐 증발 원자와 반응하여 결합하고, 이 결합된 물질은 유리구 안을 떠다니다가 필라멘트에 부딪히면서 그 열로 인해 다시 분해된다. 이때 텅스텐 원자는 필라멘트와 결합해 원래의 자리로 되돌아오고, 할로젠 원소는 또다시 텅스텐 증발 원자와 반응한다.

이런 과정을 반복하면서 필라멘트를 재생시키기 때문에 할로젠 램프는 백열전구에 비해 더 높은 온도에도 필라멘트가 견딜 수 있고, 이로 인해 더 밝고 환한 빛을 내면서도 수명이 오래가게 된다.

 

막대형 할로겐

 

할로겐전구는 일반 백열전구에 비해 수명은 2∼3배이다. 또 백열전구에서 종종 나타나는 유리구 내벽의 흑화 현상(黑化現想)이 발생하지 않아 광속 저하가 7％ 정도에 불과하다. 또한 전력 소모가 적고 자연광처럼 색을 선명하게 재현시킬 수 있다. 백열전구에 비해 1/20 정도로 크기가 작고 가벼워 자동차 전조등용으로 쓰였으나, 최근에는 비행장의 활주로 매입등, 무대 조명, 백화점·미술관·상점 등의 스포트라이트용과 인테리어 조명의 광원으로 많이 사용된다.
[네이버 지식백과] 할로젠램프 [halogen lamp] (두산백과)

 

MR형 할로겐

석영관에 할로겐 화합물을 봉입하고 할로겐과 텅스텐의 재생 순환 반응을 이용하여 수명을 길게 하고 빛의 감쇠를 방지한 램프이다.
보통 전구는 불을 켜면 텅스텐이 증발하여 유리 내벽에 검게 달라붙지만, 할로겐램프에서는 증발한 텅스텐이 할로겐 원소와 화합한 뒤 고온에서 해리(解離)되어 필라멘트에 다시 붙는 반응을 되풀이한다.
할로겐램프는 전구만 교환하면 되지만 값이 조금 비싸며, 차 모양에 어울리는 독특한 모양의 헤드램프를 설계할 수 있다.
헤드램프에도 사용되지만 포그 램프에서 더 많이 사용된다.
예전에는 요오드만을 써서 요오드 램프라 불렀다.

[네이버 지식백과] 할로겐램프(할로젠램프) [halogen lamp] (자동차 용어사전, 2012. 5. 25., 자동차 용어사전 편찬회)

 

할로겐램프 구조

 

1. 장점
• 소형으로 설계상 편리하게 디자인할 수 있다.

• 할로겐 사이클에 의해 필라멘트의 소모가 줄어 수명이 길다.
   (백열등의 1.5-2배)
• 사용하는 동안 조도가 일정하다
• 연색성이 우수하여 쾌적한 빛 연출이 가능하다.

• 광의 조절이 쉽고 정확한 빔(BEAM)을 가지고 있다.

• 열충격에 강하다.

2. 단점

• 램프의 온도가 높아 주의가 필요하다.

• 방사열이 많아 냉방공조부하의 증가를 초래한다.

• 휘도가 높아 눈부심 발생한다.

 

PAR형 할로겐

 

다이크로익 미러부 할로겐램프

다이크로익 미러는 반사면에 굴절률이 높은 황화아연(ZnS) 또는 산화티탄(TiO2)과 굴절률이 낮은 불과 마그네슘(MgF2)을 번갈아 증착하여 다층막 코팅을 한 것으로 빛의 일부 파장을 선별적으로 반사하거나 또는 투과시켜 원하는 파장의 투과율을 조절한 필터를 말한다. 특히 적외 방사를 투과하고 가시 방사를 반사시키는 것을 Cold mirror 반사경이라 하고, 반대로 적외방사를 반사시키고 가시방사를 투과시키는 것을 Hot mirror 필터라고 한다.

 

이동현 / 조명 디자인 기본서 / 2012 / P59

 

주방 및 거실에 인테리어용으로 사용되는 할로겐전구

 무대 조명으로 사용되는 할로겐전구