[첨단기술 따라잡기]중성자 투시 카메라

중성자카메라로 찍은 전기드릴.

이번 월드컵에서도 밤하늘에 화려한 불꽃놀이가 펼쳐질 것이다. 그러나 불꽃놀이 제품에도 불량품이 있다. 화약 중간 중간에 공기가 차 있으면 멋진 불꽃이 만들어지지 않는다. 이런 불량품을 잡아내는 것이 ‘중성자 투시카메라’다.

중성자 투시카메라는 사람대신 사물의 알몸을 본다. 아무리 두꺼운 강철로 포장해도 이 카메라는 속을 샅샅이 훑어본다.

이 카메라는 빛 대신 중성자를 쏜다. 중성자가 물체의 원자핵에 부딪히면 핵반응이 일어나 방사선이 나오고 이것이 필름에 찍힌다. 방사선의 종류에 따라 물체의 성질을 알 수 있고, 겉모습도 정확히 사진으로 남는다.

미국의 덴버 공항과 프랑스 파리 드골 공항에서는 중성자 카메라가 승객의 짐 속에 들어 있는 폭탄을 조사한다. 9·11 미국 테러 이후 공항 검색이 심해지면서 중성자 카메라는 더욱 바빠졌다. 지금까지 X선 카메라가 많이 쓰였지만 중성자 카메라가 더 화질이 선명하고 깊숙이 볼 수 있어 최근 각광받고 있다.

남아프리카공화국에서는 중성자 카메라를 이용해 땅속에 있는 다이아몬드 광석을 찾고 있다. 엑스터시나 히로뽕 등 마약도 중성자 카메라로 찾아낼 수 있다. 중성자가 마약에 많은 주요 원자에 부딪혀 특이한 반응을 보이기 때문이다.

중성자 카메라는 비행기나 건물 또는 교량의 결함을 조사할 때도 많이 쓰인다. 중성자 카메라로 이들을 검사했다면 삼풍백화점이나 성수대교의 비극도 미리 막을 수 있었을 것이다.

반도체의 결함도 중성자 카메라로 찾아낸다. 이를 ‘비파괴 검사’라고 한다. 최근 원자력병원의 채종서 박사팀은 구조물의 결함을 파악하는 중성자 카메라를 국내에서 처음으로 개발했다.

김상연 동아사이언스기자 dream@donga.com