버리지 마세요! 포장재가 마법 아이템으로 변신? 문지르고 몸에 붙여보자! (정전기 실험)
안녕하세요, 사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠!
“찌릿!”
건조한 겨울날, 문손잡이를 잡으려던 순간 손가락 끝으로 느껴지는 작은 충격. 누구나 한 번쯤 경험해 본 그 불쾌한 정전기. 그런데 만약 그 정체를 알아내고, 마치 마법처럼 자유자재로 다룰 수 있다면 어떨까요?
사실, 그 마법의 지팡이는 여러분의 집에 배달된 택배 상자 안에 숨어 있을지도 모릅니다. 네, 평소라면 그냥 버릴 ‘이것’이 이번에는 주인공입니다!
버리지 마세요! 포장재로 밝혀내는 정전기의 비밀
겨울만 되면 문손잡이에서 “찌릿”하고 느껴지는 정전기. 이 현상은 물체들이 서로 마찰하면서 전기가 발생하고 쌓여서 일어납니다. 그런데 이 정전기를 아주 가까운 물건으로 놀라울 만큼 쉽게 만들어낼 수 있습니다.
이번 과학의 히어로로 등장하는 것은 바로 상품을 부드럽게 감싸주는 포장재입니다! 평소에는 제 역할을 다하면 버려지기 쉽지만, 이 포장재야말로 정전기 실험의 스타 플레이어입니다!
준비물
- 포장재 (뽁뽁이보다는 스티로폼 시트 같은 것이 좋습니다)
- 옷 (특히 양모 스웨터가 최고의 파트너입니다!)
실험 방법: 미시 세계에서 일어나는 전자의 대이동!
- 포장재를 양모 스웨터나 카펫에 대고 힘차게 10초 정도 문지릅니다.
- 자, 마법 준비 완료! 문지른 포장재를 살짝 벽이나 자신의 얼굴에 가까이 대어 보세요.
- 그러면… 오! 마치 살아있는 것처럼 포장재가 벽이나 얼굴에 착 달라붙습니다!
자, 여기서부터가 재미있습니다! 벽뿐만 아니라 아이들이 ‘정전기 닌자’로 대변신!
왜 달라붙을까요? 미시 세계를 들여다봅시다!
우리 주변의 모든 물질은 ‘원자’라는 작은 입자로 이루어져 있습니다. 그리고 그 원자 안에는 플러스(+) 전기를 띤 ‘양성자’와 마이너스(-) 전기를 띤 ‘전자’가 있습니다.
평소에는 플러스와 마이너스 수가 같아 균형을 이루고 있지만, 물체들을 서로 문지르면 한쪽 물체에서 다른 쪽으로 전자가 이사(이동)를 합니다!
물질은 사실 전자를 끌어당기는 힘에 차이가 있습니다. 이것을 ‘대전열’이라고 하는데, 양모와 포장재(폴리스티렌)의 조합은 양모가 전자를 방출하기 쉽고 포장재가 받기 쉬운 정전기계의 황금 조합입니다!
쓱싹쓱싹 문지르면 양모 스웨터에서 포장재로 전자들이 대이동을 합니다! 그 결과, 포장재는 마이너스(-) 전기를 많이 가진 ‘대전’ 상태가 됩니다.
마이너스로 대전된 포장재를 벽에 가까이 대면, 이번에는 벽 안에 있는 플러스(+) 전기가 ‘오, 친구가 왔다!’며 표면으로 모여듭니다. 그리고 플러스와 마이너스는 자석처럼 서로 끌어당기는 성질이 있기 때문에, 포장재는 벽에 착 달라붙는 것입니다. 이것이 바로 정전기 힘의 정체입니다!
벽뿐만 아니라 사람 몸에도 착! 아이들에게 붙여주면 틀림없이 기뻐할 ‘정전기맨’의 탄생입니다!
왜 이 실험은 ‘겨울’에 하는 것이 좋을까요?
“여름에 똑같이 해 봤는데 잘 안 되던데…”라고 생각했다면, 아주 훌륭한 과학적 시각입니다! 그 이유는 습도에 있습니다.
정전기에게 공기 중의 수분(습기)은 천적입니다. 겨우 포장재에 모인 전자들을 공기 중의 수분이 계속 빼앗아 가버리기 때문입니다.
반면 공기가 건조한 겨울에는 전자들을 방해하는 것이 적어서 전기가 많이 쌓입니다. 그렇기 때문에 겨울이 정전기 실험을 하기에 가장 좋은 계절인 것입니다!
이 외에도 풍선을 머리카락에 문질러 머리카락을 솟게 하는 실험도 유명하죠. 꼭 집에 있는 여러 가지 물건을 문질러서 최강의 ‘정전기 황금 조합’을 찾아보세요!
정전기를 다루는 남자가 전해드렸습니다.
【심화】 과학의 힘으로 최강의 정전기를! 반데그라프의 세계
가정에서 할 수 있는 간단한 실험부터 과학의 세계는 더욱 깊게 펼쳐져 있습니다.
‘반데그라프’라는 정전기 발생 장치를 사용하면 머리카락이 전부 솟아오르는 더 강력하고 재미있는 실험이 가능합니다!
사실 이 실험들은 히로세 스즈 씨, 스즈키 료헤이 씨, 야스코 씨, 초콜릿 플래닛의 오사다 씨와 마츠오 씨 등 유명한 분들과 함께 방송에서 진행했던 것들이기도 합니다.
※ 참고로, 정전기 발생 장치(반데그라프)를 이용한 실험은 반드시 전문가의 지도 아래 진행해 주세요. 안전에 유의하여 시도해 주시기 바랍니다. 또한 정전기 실험에 대한 의뢰(실험 교실 및 TV 감수·출연 등)는 여기서 부탁드립니다.
【특집】중독되는! 정전기 실험
과학 재료 노트에 대하여
과학의 신기함과 재미를 더 가깝게 느껴보세요! 집에서 할 수 있는 재미있는 과학 실험과 그 요령을 알기 쉽게 정리했습니다. 여러 가지를 찾아보세요!
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