풍선으로 빈 깡통 산책!? 정전기의 놀라운 실험!

사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠!

겨울에 스웨터를 벗을 때 ‘파지직!’ 소리가 나던 일, 자로 머리카락을 곤두세우며 장난치던 추억… 우리 주변에 흔하디 흔한 “정전기”! 사실 이 작은 전기 힘으로 빈 캔을 마치 마법처럼 움직일 수 있다는 거 알고 계셨나요? 손도 대지 않았는데, 풍선을 가까이 대기만 해도 빈 캔이 스르륵 따라오는 모습이 마치 풍선이랑 친해져서 산책하는 것 같죠? 오늘은 집에서 아주 쉽게 해볼 수 있는 이 신기하고 재미있는 과학 마술을 소개해 드릴게요!
자, 마법을 준비해 볼까요!
준비물은 아주 간단해서, 마음만 먹으면 바로 실험할 수 있어요.

• 빈 캔 (알루미늄 캔처럼 가벼운 것)
• 풍선
• 손수건, 수건, 또는 티슈

실험 방법

1. 풍선을 손수건 등으로 벅벅 문질러 주세요. 이게 바로 마법의 에너지를 모으는 주문이랍니다!
2. 캔 입구가 옆을 향하게 해서 책상 같은 평평한 곳에 놓아주세요.
3. 문지른 풍선을 살~짝 빈 캔에 가까이 대어 보세요. 자, 어떤 일이 벌어질까요?

정말 신기하죠? 빈 캔이 꼬물꼬물 굴러가면서 풍선에 이끌려 와요. 이것이 바로 ‘빈 캔의 산책’이랍니다!

왜? 빈 캔이 움직이는 마법의 비밀
이 마법의 정체는 “정전기 유도(靜電氣 誘導)”라는 과학 현상이에요. 말이 좀 어렵게 들릴 수도 있지만, 빈 캔 안에서 벌어지는 일들을 이야기처럼 살펴보면 아주 쉽게 이해할 수 있어요.

1. 풍선이 악당으로 변신?! 풍선을 손수건으로 문지르면, 풍선은 마이너스(－) 전기를 잔뜩 뒤집어쓴 상태(대전)가 돼요.
2. 빈 캔 속 전자(電子)들이 대혼란! 마이너스 전기를 띤 풍선이 가까이 다가오면, 알루미늄 캔 안에 있는 ‘자유 전자'(마이너스 전기 알갱이)들은 “악, 마이너스가 온다!” 하며 대패닉에 빠져요. 마이너스끼리는 서로 밀어내는 성질이 있기 때문에, 모두 풍선에서 가장 먼 곳으로 도망가 버린답니다.
3. 플러스와 마이너스가 끌어당기는 힘! 전자들이 도망간 결과, 풍선과 가까운 쪽은 전자가 없는 ‘플러스(+) 전기’가 많은 상태가 돼요. 마이너스로 대전된 풍선과 플러스가 된 빈 캔! 마치 자석의 N극과 S극이 끌어당기듯이, 서로 “이리 와!” 하고 끌어당기는 힘이 생겨나는 거죠.

이렇게 전기를 띤 물체(풍선)를 가까이 가져가면, 상대방(빈 캔)의 전기가 플러스와 마이너스로 나뉘어 반대되는 전기가 끌어당겨지는 현상. 이것이 바로 **정전기 유도**랍니다. ‘고요한(靜) 전기(電)가, 상대방의 전기 배열을 꾀어서(誘) 이끈다(導)’고 기억하면 이해하기 쉬울 거예요.

알루미늄 캔처럼 가볍고 둥근 모양은 이 작은 힘으로도 굴러갈 수 있는 거죠! 여러분도 꼭 집에서 이 과학 마술을 시도해 보세요! (참고로 이 실험은 ‘석세스 12(グローバル教育出版)’의 3·4월호에 실린 “과학 마술: 사이 좋은 풍선과 알루미늄 캔” 기사 감수도 제가 맡았었습니다.)

【심화】 더 대단한 정전기의 세계!
정전기의 힘을 더욱 키우면 훨씬 재미있는 현상들을 볼 수 있어요. 정전기 발생 장치 “반데그라프(Van de Graaff)”를 이용한 실험에서는 머리카락이 전부 곤두서거나, 손대지 않았는데도 형광등이 빛나기도 한답니다!

저는 이 실험을 히로세 스즈, 스즈키 료헤이, 야스코, 초콜릿 플래닛의 오사다, 마츠오 등과 TV 프로그램에서 함께 진행하기도 했습니다. 그 모습은 여기서 보실 수 있습니다.

【科学監修】ビリビリ電気賞状!?広瀬すずさんと体験した静電気実験授業（沸騰ワード１０）

※ 참고로, 정전기 발생 장치(반데그라프)를 이용한 실험은 매우 위험하므로, 반드시 전문가의 입회 하에 진행해 주세요. 또한 정전기 실험에 관한 의뢰(실험 교실 및 TV 감수/출연 등)는 여기로 문의해 주시기 바랍니다.

【특집】멈출 수 없는 재미! 정전기 실험

문의 및 의뢰에 대하여
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