우리가 몰랐던 정전기 - 정전기 방지부터 뜻밖의 활용법까지

PATENT SQUARE Offical Writer
2021-03-29
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정전기가 일으킨 불쾌함을 잠재우기 위해 정전기의 정체부터 정전기 방지법, 뜻밖의 정전기 활용법까지! 그동안 정전기 하면 떠올랐던 다양한 의문과 해답을 한자리에 모아보았습니다. 


○ 정전기에 관한 가장 오래된 기록은?

'호박'이란 보석이 있습니다. 영화 '쥬라기 공원'에서 공룡의 DNA를 추출하는 데 지대한 공헌을 했던 보석이었죠. 공룡의 피를 빤 모기가 잠들어있던 그 호박이 아니었다면 공룡을 복원하겠다는 꿈은 절대 실현될 수 없었을 겁니다.


재미있는 건 호박이 가상현실 뿐 아니라 실제 현실에서도 과학계와 인연이 있다는 사실입니다. 지금으로부터 2600년 전, 철학자 탈레스는 광택을 내기 위해 모피로 닦은 호박이 깃털과 먼지 등을 끌어오는 현상을 발견했습니다. 그는 이 현상의 원리를 끝내 밝힐 수 없었지만 이를 자세히 관찰해 기록으로 남겼고, 이는 '전기'에 대한 최초의 연구로 인정받게 되었습니다.


탈레스가 끝내 밝혀내지 못했던 정전기의 원리는 그의 사후 2000년이 지난 후에야 밝혀졌습니다. 모든 물체는 (+)전하와 (-)전하를 띤 전자가 균형을 이루고 있는데, 서로 다른 성질을 가진 물체가 접촉해 마찰이 일어나면 열에너지가 발생, 한 물체에서 다른 물체로 전자가 이동하게 됩니다. 이때 전자를 잃은 물체는 전체적으로 (+)전하로, 전자를 얻은 물체는 (-)전하로 대전되죠.


○ 카츄 부럽지 않은 정전기 파워

 

"피카츄, 백만 볼트!"


귀여운 피카츄가 내뿜는 무시무시한 전격은 포켓몬스터의 상징이나 마찬가지입니다. 하지만 여기엔 한가지 오류가 있다고 합니다. 우리나라에서는 '백만 볼트'로 번역되었지만, 사실은 '십만 볼트'라고 합니다. 십만 볼트보단 백만 볼트 쪽이 더 임팩트가 커서 의도적으로 바꾼 거라 추측됩니다.


피카츄가 십만 볼트라면, 정전기는 몇 볼트쯤 될까요? 이 질문에 가장 많이 나오는 답은 110볼트와 220볼트, 어디서 많이 본 숫자들인데요. 소심한 의견들과 달리, 정답은 무려 25,000볼트라고 합니다. 네 사람이 정전기를 일으키면 피카츄와도 맞먹을 수 있다는 의미죠. 


일상에서 흔히 감전(?)되곤 하는 정전기가 이 정도 출력이란 사실을 우리는 어째서 인식하지 못할까요? 아니, 정전기를 접하고도 우리가 여전히 살아남아 짜증낼 수 있는 이유는 무엇일까요? 이는 정전기가 발생했을 때 우리 몸을 통과하는 전류의 양이 너무 적은데다, 그나마도 피부 표면으로만 흐르기 때문입니다. 전압이 아무리 높더라도 그 양이 적다보니 찌릿한 충격을 주는 정도에 그칠 수밖에 없습니다. 어쩌면 로켓단이 십만 볼트에 당하고도 매번 살아남는 이유 역시 여기에 있는지도 모르겠습니다.


○ 전기 방지, 이렇게 하면 안심

 

머리카락, 문 손잡이, 털옷... 손 닿는 곳곳에 도사린 정전기의 위협에서 벗어나려면 어떻게 해야 할까요? 다행히 답은 이미 정해져 있고, 여러분은 따르기만 하면 됩니다. 


정전기 방지는 이렇게!

-정전기 방지의 근본적인 대안은 '습도'입니다. 공기 중의 수분이 많을수록 전자는 쌓이는 대신 공기 중으로 방전되니까요. 집안에서 정전기가 일어났다면 즉시 젖은 수건을 걸거나 가습기를 틀어 집안의 습도를 높여주세요.

-정전기가 자주 발생하는 원피스나 치마 등의 안감에 클립을 끼워두면 정전기 방지에 큰 도움이 됩니다.

-보습크림을 틈틈이 손에 발라 촉촉함을 유지하면 습도를 유지하는 것과 같은 효과를 볼 수 있습니다.

-화학사가 포함된 합성섬유나 동물성 천연섬유로 만들어진 옷은 포개거나 나란히 두는 걸 피하는 게 좋습니다. 걸어둔다면 되도록 띄엄띄엄 걸거나 옷과 옷 사이에 신문지나 다른 소재의 옷을 끼워둡니다.

-화학섬유보다는 천연섬유로 만들어진 옷을 고르고, 세탁 후 섬유유연제를 활용해줍니다.


○ 전기와 웨어러블 기기의 기막힌 만남 


골칫거리인 정전기를 활용할 방법을 찾기 위한 고민은 꾸준히 이어져 왔습니다. 그간의 다양한 시도 중 가장 최근에 이루어진 건 웨어러블 기기와의 접목이었습니다. 정확히는 웨어러블 기기에 활용하는 자가발전장치인 나노발전기에 정전기를 활용하는 마찰형 기술을 활용하는 건데요. 2013년부터 마찰형 기술 관련 특허출원이 크게 늘어났다는 사실이 이런 전망을 뒷받침하고 있습니다. 

< 마찰형 나노발전기[TENG] 관련 주요 특허출원 사례 >


아직 산업계보다 학계 출원이 압도적으로 많고 원천적인 연구가 부족해 근본적인 보완이 필요하지만, 이는 산학 협력 및 적극적인 특허확보 전략 수립을 통해 극복 가능할 것으로 보입니다.


정전기 방지에 매달리는 사이, 정전기 역시 우리가 활용할 수 있는 에너지란 사실을 잠시 잊지 않으셨나요? 어쩌면 정전기는 머지않은 미래에 웨어러블 기기를 책임질 핵심 동력이 될지도 모릅니다. 그때를 위해 정전기에 대한 짜증은 잠시 접어두고, 정전기 너머의 가을을 여유 있게 즐기셨으면 합니다 :) (자료인용 : 특허청 블로그)



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