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포르테크인더스트리사의 알바크사장은 10년전부터 이 제품 개발에 노력해왔는데···

가정에서는 보통 30W(와트) 또는 60W 전구를 사용한다. 산업체나 야구장의 야간 조명에 쓰는 백열등도 수백W를 넘지 않는다. 최근 캐나다의 한 회사에서는 무려 1백만W의 전구를 만들려는 시도를 하고있어 화제가 되고 있다.

화제의 주인공은 밴쿠버에 있는 포르테크인더스터리사의 알바크사장. 이 전구는 소형자동차를 순식간에 쇳덩어리로 만들어 버릴만큼 강력한 열을 낸다. 이 사실을 안 어떤 TV의 프로듀서가 이러한 장면을 방영하려고하자 알바크씨는 위험하다고 말렸다.

그는 10년전에 이 전구를 착상하면서 야간조명등으로 사용할 계획이었다. 그러나 1980년에 첫제품이 만들어졌지만 이것을 사용하는 사람은 없었다. "8ha(1ha=1만㎡)의 면적을 1개의 전구로 밝힐 필요가 없었기 때문"이라고 첫제품의 실패에 대해 알바크는 말한다. 현재 이 회사의 제품은 20ha를 조명할 수 있는 단계에까지 와있다.

그러나 초대형전구의 용도는 광원이 아니라 열원쪽으로 기울어지고 있다. 30만W의 전구(길이 11㎝)로부터 10㎝ 떨어져 있는 곳에 위치한 시료는 3천℃의 열을 받는다. 현재 이 회사의 전구는 반도체제조에 쓰이고 있다.

이처럼 엄청난 에너지를 낼 수 있는 원리는 무엇일까. 포르테크사의 전구는 내부냉각방식을 취한다. 전구의 석영관내에는 2개의 동심원이 있는데, 한쪽에는 이온화된 아르곤가스가 다른 한쪽에는 냉각수가 흐르고 있다. 냉각수는 압력을 받아도 비등하지 않도록 석영관 내부를 냉각시키고, 관내부와 외부의 온도차에 의해 관이 파괴되지 않도록 한다. 아르곤은 관 중심부를 빠른 속도로 돌면서 흩어지지 않는 빛을 방사(放射)한다. 이론적으로는 이 방식을 통해 수백만W의 전구도 제조할 수 있다.

이 전구는 반도체제조 뿐만아니라 터빈날개나 자동차부품 제조시에, 또는 재료의 표면에 내마모성을 주는 경우에도 이용될 수 있다. 항공우주분야에서는 특수재료의 내열성시험에 이 전구 사용이 가능하다. NASA에서는 우주왕복선에 대한 태양방사선의 영향을 시험하는데 이 전구를 쓸 수 있지 않을까 해서 관심을 표명하고 있다.

재료가공이나 열원으로서는 레이저를 쓰면 이보다 훨씬 더 큰 빛을 얻을 수 있다. 상용화되고 있는 고출력 레이저의 세기는 현재 테라와트(${10}^{12}$W)급이다. 그러나 레이저의 출력은 어떤 한 지점에 집중된다. 따라서 큰 부품을 가열할 때는 레이저의 장파장보다도 백색광이 훨씬 금속에 흡수되기 쉽다.

레이저핵융합연구로 성가를 높이고 있는 미국 로렌스리버모어연구소는 고출력레이저를 발생시키는 에너지공급용으로 이 전구가 이상적이라고 판단하고 있다. 이 연구소의 물리학자 자파타는 "10~20암페어(A)의 정상전류로 아크를 유지하고 4백~5백A의 밀리초 펄스쇼크(pulse shock)를 주면 이 섬광에 대응하여 강판을 관통할 정도의 야그(YAG)레이저가 발생한다"고 말한다.

고출력 레이저를 발생시키는데 수백만W의 전구가 반드시 필요한 곳은 스타워즈(star wars)라 불리는 SDI연구다. 그러나 이 계획은 현재 거의 중단상태에 있다. 만약 재개된다고해도 군사위성에 탑재하기에는 이 전구의 크기가 너무 크다는 문제점이 남아있다. 알바크씨는 "SDI가 아니더라도 군수산업에는 5백만~1천만W의 강력한 단일 광원이 필요한 경우도 존재한다. 이러한 고온실험에 이 전구는 반드시 유용할 것"이라고 예상한다.