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정전기를 모으면 얼마나 세질까?
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  • 정전기의 발견

    정전기는 전하가 이동하는 전류와는 다르게 전하가 정지하여 한 곳에 모여 있는 전기를 말하며 마찰전기라고 부른다. 기원전 550년 경에 고대 그리스 철학자 탈레스(Thales, BC 624 ~ BC 545)는 나무 수액이 흘러내려 단단하게 굳은 호박에 헝겊을 문지르면 호박에 종이 조각이나 마른 잎 조각들이 달라 붙었다는 기록을 남겼다. 이때 사람들은 호박 속에 신이 숨어 있다고 생각하여 멀리한 사람들도 있었다.

    영국의 과학자 윌리엄 길버트(William Gilbert, 1540 ~ 1603)는 정전기를 과학적으로 연구하여 유황, 유리, 가죽이나 면 등에서도 호박과 같은 현상이 나타나는 것을 발견하였다. 1660년 독일의 오토 게리케(Otto Guericke, 1602 ~ 1686)는 대량으로 정전기를 만들 수 있는 장치를 만들었고 전기는 끌어당기는 힘과 미는 힘이 있다는 사실을 발견하였다. 1729년 스테판 그레이(Stephen gray, 1670~1736)는 물질을 도체와 부도체로 구분하였고 도체는 전기가 쉽게 빠져나가므로 부도체에서 정전기가 잘 발생한다는 것을 알아내어 이때부터 한 곳에 머물러 있는 전기 즉, ‘정전기’개념이 생기기 시작했다. 

    독일의 폰 클라이스트(Paul Ludwig Ewald von Kleist, 1881 ~1954) 와 네덜란드 라이덴 대학의 물리학자 반 뮈센브루크(Pieter van Musschenbro다, 1692 ~ 1761)는 1745 ~ 1746년 유리병에 담은 물을 대전시키기 위해서 코르크 마개로 병 입구를 막고 중앙에 긴 못을 꽂아 물을 대전시켜 전기를 모으는 ‘라이덴병’을 발명하였다. 라이덴 병은 최초로 발명된 축전기라고 할 수 있다. 전기를 저장하는 것이 무척 신기했던 당시에는 신기한 실험이 많이 이루어 졌다. 프랑스에서는 근위병 180명이 손을 잡고 둥글게 서 있다가 앞 사람이 라이덴병에  손을 대는 순간 전기충격으로 근위병들이 동시에 공중으로 펄쩍 뛰어오르는 모습을 왕에게 보여 주기도 했다. 1752년 벤자민 프랭클린(Benjamin, 1706 ~ 1790)은  비 오는 날 연을 날려 번개로 라이덴병을 충전시키는 방법으로 번개가 전기임을 입증했다. 그는 피뢰침을 발명하여 많은 사람의 목숨을 구하는데 공헌하였다.  1938년 미국의 체스터 칼슨(Chester Carlson, 1906 ~ 1968)은 정전기 현상을 이용하여 복사기를 발명하였다.

    정전기의 활용
    일상생활에서의 정전기는 미세해서 불쾌감을 느끼는 정도이지만, 첨단 기술 분야에서는 반도체 칩의 파손이나 주유소 화재로 이어질 수 있다. 하지만 정전기는 새로 생기는 에너지로써 미래에 유용할 수도 있는데, 정전기 발전소나 전기자동차 배터리 충전 기술 등에 사용할 가능성이 있다. 스마트 시대에 접어든 21세기에는 일상생활의 액정터치기술이나 웨어러블 디바이스를 작동하는데 정전기가 사용될 수 있다.

    생활 속에서 발생하는 정전기는 정전기 방지 스프레이, 정전기 방지 열쇠 걸이 등을 활용하여 정전기를 방지할 수 있다. 첨단기술 분야에 일하는 전자 기술자들은 정전기로 인한 반도체 회로 부품의 파손 방지를 위해 접지 선이 달린 특수한 옷을 입거나 손목 밴드를 사용하여 전하들이 쌓이지 않도록 한다. 또한 비행기에서 발생하는 정전기는 매우 위험하므로 날개 끝에 방전기를 달아 전하를 미리 방전시키고 있다.

     
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