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불량 음료수를 척척 잡아내는 족집게 도사 방사선 수준계 ‘레벨체커’

  • 2014.01.03.
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여러분은 맥주를 살 때 무엇을 체크하시나요?
보통 맥주를 살 때는 캔이 찌그러지지 않았는지, 병은 안 깨졌는지, 뚜껑이나 캔 따개가 잘 부착되어 있는지를 살펴보게 됩니다.

그런데 혹시 맥주의 양도 체크해본 적 있으신가요?
병맥주는 눈대중으로 대충 봐도 나란히 진열되어 있는 병 속의 맥주 양이 똑같은 선을 유지하고 있으니 의심하는 분들은 없을 것입니다. 그렇다면 캔 속에 들어있는 맥주의 양은 어떨까요? 병맥주처럼 정확히 일치할까요? 정답은 ‘그렇다’입니다.

왜냐하면 맥주공장에는 속이 안 보여도 그 양을 측정할 수 있는 ‘방사선수준계’가 있기 때문입니다. 무게를 재는 것도 아니고 소량의 방사선을 쏘아 맥주의 양을 정확히 알아낸다니 그 비밀이 궁금해지는데요, 방사선수준계 ‘레벨체커’에 대해 알아보겠습니다.

 

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의심이 많은 분들이라면 수퍼에서 산 음료수의 양을 재본 경험이 한번쯤은 있을 것입니다.
특히 알루미늄 캔처럼 내용물이 보이지 않는 음료라면 더욱 그렇습니다. 물론 사람이 아닌 기계가 하는 일이라 오차는 없겠지만 하루에도 수십 만 개씩의 음료를 생산하다 보면 불량품이 간혹 나오기 마련입니다. 전국 혹은 전 세계로 나가는 대량의 음료 가운데 섞인 불량품을 일일이 사람 손으로 잡아내는 데는 분명 한계가 있습니다.

그래서 맥주공장에서는 ‘레벨체커’라 불리는 방사선수준계를 사용합니다.
방사선수준계란 얼마 전에 미술작품이나 유물의 연대를 측정할 때 사용된다고 알려드렸던 ‘방사선 동위원소’를 응용한 기술입니다. 방사선은 물체의 두께나 밀도가 높을수록 투과력이 저하되는데, 바로 이 성질을 이용하면 음료의 양이 많은지 적은지 단번에 알 수 있다고 합니다. 이것을 전문 용어로 ‘방사선게이지’라고 부릅니다.

 

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방사선게이지는 수준계, 두께계, 밀도계, 수분계 등의 4종류로 나뉩니다.
그 중 맥주와 같은 음료 양을 측정하는 것은 수준계입니다. 수준계는 내용물이 보이지 않는 용기 안에 들어있는 액체나 유동성 고체의 높이를 측정하는 장치로, 어떤 지정된 높이에 이르는가의 여부만 감시하는 단순한 장치부터 현재 높이에 대한 정보까지 제공하는 복잡한 장치까지 있습니다.

방사선수준계는 다시 음료의 양을 재는 소형 수준계와 공장의 원료탱크와 같은 대용량의 양을 재는 대형 수준계로 나뉘며, 감시 대상의 규모에 따라 사용하는 방사성물질의 종류나 양도 달라집니다. 대개 캔 음료에 사용되는 수준계는 X선을 내는 핵종(AM-241) 수 MBq 정도가 사용되며, 원료 탱크처럼 대용량의 양을 재는 수준계는 투과력이 강한 Cs-137, Co-60 등이 수 GBq부터 100GBq 정도까지 사용됩니다.

방사선수준계는 생산 라인에 따라 일정한 위치에 장착되고, 그 건너편에는 방사선검출기가 설치돼 감시에 필요한 방향을 제외하고는 안전을 위해 모두 차폐된다고 합니다.

 

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맥주공장의 레벨체커는 맥주가 담긴 용기가 라인을 지나갈 때 동위원소(아메리슘 241)를 병에 투과시키는 방식으로 진행됩니다.

예를 들어 10개의 동위원소가 맥주를 통과하고 나면 2개가 남게 되고, 허공을 통과하게 되면 8개가 남는데, 이때 남아있는 동위원소의 수를 점검하면 동위원소를 쏘인 용기에 적정량의 맥주가 담겨 있는지 아니면 모자란지 확인할 수 있는 것입니다. 그래서 투과량에 따라 정상 용량 이상이 담겨 있으면 통과, 정상 용량 이하이면 불합격이 됩니다. 고시 법률에 따르면 맥주는 기준용량의 3.5% 미만까지만 정상치로 허용하고 있으며, 그 이상은 모두 불량품으로 걸러진다고 합니다.

레벨체커는 1분에 약 1,000개의 맥주를 검사해 불량품의 유무를 정확히 잡아낸다고 합니다. 방사선 동위원소로 유물의 연대를 알아내는 것도 신기한데 음료의 불량 여부까지 잡아낸다니 원자력 기술이 대단함을 새삼스럽게 느끼게 되는데요, 앞으로도 더욱 놀랍고 신기한 원자력 기술들이 생활전반에 두루 쓰이기를 바랍니다.

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