겨울이 되면 물건을 만지다, 다른 사람과 악수를 하다, 옷을 입다. 깜짝 놀라게 되는 일이 많아지는데요.
바로 ‘정전기’ 때문입니다.
건조한 날이면 생활 속에서 놀라게 만드는, 신경 쓰게 만드는 정전기.
우리 일상에서 이렇게 자주 일어나고, 갑자기 일어나곤 하는 정전기는 왜 발생하는 것일까요?
정전기란?
‘정전기(靜電氣)’는 영어로는 ‘Static Electricity’라 하며, 말 그대로 멈춰있는 전기를 말 합니다. 이는 전하가 정지 상태로, 시간이 지나도 위치가 변하지 않는 것을 의미하는데요.
우리가 실생활에 사용하는 ‘전기’는 이와 반대로 전하가 이동하는 ‘동전기’라 볼 수 있습니다.
‘정전기’가 처음 연구되기 시작한 것은 기원전 600년 경 고대 그리스의 철학자인 ‘탈레스(Thales, BC625(?) ~ 547(?))’가 '호박(보석)'을 닦다가 발견했는데요. 장식품인 호박을 닦을수록 먼지가 더 붙는 것을 보며 정전기를 연구하게 된 것입니다.
* 전기를 의미하는 단어인 ‘Electric’이 그리스어로 호박을 의미하는 ‘Electrum’에서 유래됐다고 합니다.
현재 정전기는 많은 연구를 통해 발생 원인을 알아냈고, 실생활에서 유용하게 쓰이고 있습니다.
정전기가 발생하는 이유
그렇다면 정전기는 어떻게 발생할까요?
정전기가 발생하는 가장 큰 이유는 ‘마찰’입니다. 때문에 ‘마찰전기’라고도 불리는데요.
우리 몸을 포함한 물체에는 물체를 구성하는 '원자핵'이 있습니다. 이 원자핵 주변으로는 '전자'들이 돌고 있는데요. 이 전자들은 주변 물체와 접촉(마찰)을 통해 전자를 주고받게 되고, 이 과정에서 전자가 이동하게 됩니다.
전자를 잃은 쪽은 '+전하'로, 전자를 얻은 쪽은 '-전하'가 되며, 이 과정에서 물체에 전기가 쌓이게 됩니다.
이런 와중에 적절한 '유도체(유전체)'에 닿게 되면 빠른 속도로 불꽃을 튀며 이동하게 되고 이를 ‘정전기’라 부릅니다.
정전기가 발생할 때는 짧은 시간 동안 번개와 비슷한 정도의 수만 볼트(V)의 전압이 발생하게 됩니다. 때문에 위험할 거라 생각할 수 있는데요. 하지만 정전기는 그 발생 시간이 0.000002초로 매우 짧은 시간 동안 일어나고, 그 속에는 전류가 거의 없어 인체에는 치명적이지 않습니다.
정전기는 왜 겨울에 더 많이 발생할까?
정전기는 '날씨, 상황, 사람'에 따라 다르게 발생하게 되는데요.
특히 계절의 영향을 크게 받아, 여름보다 겨울에 더 많이 발생하게 됩니다. 이는 공기 중의 '수분' 때문입니다.
'수증기'는 '전기친화성'이 있어 전하를 띠는 입자들을 중성 상태로 만들어 주는데요. 곧, 공기 중 수분이 전자의 이동을 방해하게 되는 것입니다. 때문에 습도가 높으면 정전기가 덜 발생하게 되고 건조한 날이나, 지역에서 정전기가 더 쉽게 발생하게 됩니다 .
또한 정전기는 주로 물체 표면에 존재하여 사람의 피부 상태가 정전기를 결정하게 됩니다.
땀을 많이 흘리는 사람보다 적게 흘리는 사람이, 지성 피부를 가진 사람보다 건성피부를 가진 사람들이 더 정전기가 많이 발생하게 됩니다.
정전기의 영향
정전기는 일상생활에서 자주 만날 수 있어 그 영향을 쉽게 볼 수 있는데요.
니트나 스웨터를 벗을 때, 플라스틱 빗으로 머리를 빗을 때, 문 손잡이를 잡을 때, 노트북을 만질 때 등 일상생활을 하면서 쉽게 마주칠 수 있습니다.
또한 반도체를 만들 때, 정전기에 취약한데요. 때문에 반도체를 만드는 공장에서는 정전기를 방지하기 위해 여러 물건 및 시스템을 사용하고 있습니다.
이처럼 정전기는 우리 생활에 불편을 주곤 하는데요. 하지만 정전기가 부정적인 역할만 하는 것은 아닙니다.
우리가 자주 사용하는 '복사기'는 정전기를 이용해 토너의 잉크가루를 종이에 붙이는 방식을 이용하고 있습니다.
또한 음식을 포장하는 랩도 정전기가 있어, 랩을 벗기면 그릇이나 책상에 달라붙곤 합니다.
주의할 점은 정전기가 인체에는 거의 위험하지 않지만, 발생 시 불꽃이 튀는 등 전기가 발생하는데요. 때문에 인화물질 주변에서는 정전기가 발생하지 않도록 주의해야 합니다. 특히 주유소에서는 이 정전기에 매우 민감하여, 정전기 제거 패드 등을 설치하고 있습니다.
정전기를 방지하는 방법
정전기를 방지하기는 가장 기본적인 방법은 '습도'를 높이는 것입니다.
가습기를 이용하거나, 빨래를 통해 습도를 방의 습도를 높이고, 로션을 발라 피부를 촉촉하게 유지하는 것이 중요합니다.
또 정전기가 발생할 것 같은 물건을 만질 때 손톱으로 살짝 건드리면 손톱을 통해 전기가 방전 돼서 정전기를 예방할 수 있습니다.
우리 몸은 전자를 잘 잃는 편에 가까워 합성섬유를 자주 입는 경우 정전기가 잘 일어나게 됩니다. 린스 또는 섬유유연제를 이용하면 이들이 합성섬유에 붙어서 전기를 중화시켜 정전기를 방지해 줍니다.
기타
- 정전기는 사람마다 민감도가 다르다. 남자보다 여자가, 어린이보다 노인이, 뚱뚱한 사람보다 마른 사람이 정전기에 민감하다.
- 물체마다 전자를 쉽게 잃는 물체가 있고, 전자를 쉽게 얻는 물체가 있다.
- 정전기가 발생하는 두 물체 사이의 최대 거리는 0.00000025cm로 가까운 사이에서만 정전기가 발생할 수 있다.
오늘은 정전기의 발생원인과 예방법에 대해 알아봤습니다.
겨울철이면 신경 쓰이게 만드는 ‘정전기’는 몸에 위험하진 않지만 거슬리곤 하는데요.
정전기의 발생 원인을 알면 예방하고, 피하는데 도움이 되지 않을까 합니다.
감사합니다.
글에 오류가 있거나 오타가 있으면 댓글로 알려주시면 감사하겠습니다.
