[표준이 힘이다] (10) 가스레인지

가스레인지의 화구 및 온도센서

우리가 일반적으로 사용하는 주방용 가스레인지는 스위치를 돌리고 2~3초 정도의 시간이 경과한 후 스위치를 놓아야 가스불이 켜진다. 다만 간이형에는 이런 기능이 없이 곧바로 불이 켜지는 것도 있다. 일반 주방용 가스레인지의 지연 기능은 무엇보다도 안전을 생각해서 만들어진 것으로 그 기능의 핵심은 온도측정 센서에 있다. 가스레인지를 살펴보면 화구 옆에 연필심 같은 침이 약 1㎝ 정도의 길이로 튀어나와 있는 것을 볼 수 있다 바로 이 침이 열전대라고 하는 온도측정 센서다. 이 센서는 온도가 높아지면 전기를 발생시킨다. 발생되는 전기의 크기는 열전대를 구성하는 금속물질의 종류에 따라 다르며 가스불의 온도에 비례한다. 가스레인지 스위치를 돌리면 따다닥하면서 스파크가 튄다. 이 스파크는 압전소자라고 하는 것을 이용하는 데 이것은 압력이 가해지면 전기가 발생되는 물질이다. 가스라인(공급선)과 레인지를 연결하는 통로에 전자석 가스 개폐기가 장착되어 있다. 이 개폐기는 평상시에는 닫혀있어 가스를 차단한다. 사용자가 의도적으로 스위치를 돌리면 사람의 물리적 힘에 의해 전자석 개폐기가 열리며 가스가 흐르고 전기 스파크에 의해 불이 붙게 된다. 한편 연속적으로 가스를 흐르게 하려면 전자석 개폐기를 열어놓아야 하는데 이것은 바로 위에서 설명한 열전대라는 센서로부터 공급되는 전력을 이용한다. 즉 가스불에 의해 온도센서가 가열되면 전기가 발생하고 발생된 전기는 전자석을 구동시킴으로써 가스라인을 열어놓아 우리는 지속적으로 가스레인지를 사용할 수 있게 한다. 사용 중 물이 끓어 넘쳐 가스불이 꺼지면 대부분의 주방용 가스레인지는 가스가 자동으로 차단되어 안전성을 확보할 수 있다. 이때 가스가 차단되는 동작은 켜지는 순서와 반대로 이루어진다. 불이 꺼지면 열전대의 온도가 급격히 낮아지게 되고 따라서 발생되는 전기의 양이 작아지게 돼 더 이상 전자석의 개폐기를 열어놓은 채로 유지할 수 있는 힘을 얻지 못하게 되고 가스라인은 닫히는 것이다. 우리가 가스레인지를 사용하다 보면 가스불이 잘 안 붙는 경우가 발생한다. 이런 현상은 열전대 센서의 위치가 잘못돼 필요한 온도만큼 가열되지 않거나 센서의 기능이 퇴화돼 충분한 전기가 발생하지 못하는 경우다. 때문에 가스불이 잘 안 켜질 때에는 온도센서의 위치를 조정해 보고 그래도 잘 되지 않을 경우에는 제조회사에 연락하여 온도센서를 교체해주도록 요구해야 한다. 결국 가스레인지의 작동기능의 핵심은 온도센서와 전자석 개폐기로 볼 수 있다. 온도센서의 기능은 안전성을 확보해야 한다는 점에서 특히 중요하다고 할 수 있다. 후원:한국표준과학연구원