▶학습 주제

-날씨와 정전기의 연관성 알아보기. 정전기의 성질 이해하기

-정전기를 방지할 수 있는 방법 찾아보기

▶실험 참고사항

-에탄올은 약국에서 구입할 수 있다

-EM 용액을 넣은 후 유화현상으로 뿌옇게 흐려질 수 있다

-실험은 차고 건조한 날일수록 잘 된다

-아로마 오일은 취향에 맞게 골라서 사용한다


무심코 스친 손이 찌릿하다. 겨울철 불청객, 정전기다. 정전기는 마찰에 의해 잘 생긴다. 물체 표면의 전자를 쉽게 주고 받을 수 있기 때문이다. 마찰로 인해 전기가 생길 때도 규칙은 있다. 두 물체를 마찰하면 상대적으로 전자를 쉽게 잃고 양전기를 띠는 물체와 전자를 쉽게 얻어 음전기를 띠는 물체로 나뉜다. 예를 들어 털가죽 등 모피 종류는 전자를 쉽게 잃고, 플라스틱 종류는 전자를 쉽게 얻는다. 이를 순서대로 나열한 것을 '대전열'이라고 하며 대표적인 대전열 순서는 다음과 같다.

(+)털가죽-상아-유리-명주-나무-고무-플라스틱-에보나이트(-).

정전기의 특성과 대전열 순서를 이용하면 정전기를 인위적으로 만들 수 있다. 그렇다면 정전기를 인위적으로 없앨 수도 있을까? 간단한 재료로 정전기 방지제를 만들어 보자.

풍선을 니트 스웨터 또는 목도리에 문지른 뒤 머리 근처로 가져가면 머리카락이 풍선 쪽으로 달라붙는다. 이는 풍선과 털로 된 옷감 사이에 마찰전기가 생겼기 때문이다. 이때 대전열 순서를 보면 털로 된 옷감이 고무로 된 풍선보다 왼쪽에 위치한다. 즉 털로 된 옷감의 전자들이 풍선 표면으로 이동하면서 전기가 발생한 것이다. 일단 전자가 이동하면 그 상태가 흐트러지지 않기 때문에, 마찰전기는 정지해 있는 전기인 정전기의 일종이라고 볼 수 있다.

목도리나 풍선에 정전기 방지제를 뿌리고 동일한 과정을 반복한다. 풍선에 잔뜩 붙어있는 전자에 약산성을 띠는 EM 용액을 뿌리면 전자에 방출되는 H+가 공급돼 전기적으로 중성을 띠게 된다. 이 때문에 플라스틱 용기 속 내용물은 떠오르지 않는다. 정전기 방지제에 사용된 EM(Effective Microorganism) 용액은 효모균, 유산균, 광합성 세균 등 자연계에 존재하는 미생물을 수집한 뒤 조합해 배양한 것이다.

정전기는 일상 생활에서 조금만 주의를 기울이면 쉽게 예방할 수 있다. 정전기는 마찰로 인해 잘 생기기 때문에, 대전열 순서를 기억하고 있다가 이용하면 정전기 발생을 줄일 수 있다. 어떤 제품을 이용할 때 전자를 쉽게 얻는 소재보다는 전자를 쉽게 잃는 소재를 사용하는 것이다. 예를 들어 머리를 빗을 때는 플라스틱 소재보다 고무나 나무로 된 빗을 사용한다.

유기현 과학칼럼니스트

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