전기의 어원(Elektron) / 정전기의 발생

전기의 어원(Elektron) / 정전기의 발생

 

1. 전기의 어원

 

전기를 영어로 일렉트릭시티(Electricity)라고 하는데 이것은 그리스어의 일렉트론(Elektron)에서 유래한 말로, 본래는 호박을 의미한다. 기록에 남아 있기로는, 기원전 600년경에 그리스 사람들은 호박을 마찰하면 물체를 흡입하는 것을 알고 있었는데 이것이 전기현상의 최초 발견으로 전해 내려오고 있다.

즉 장식품으로 사용하던 호박을 헝겊으로 문지르면 먼지나 실오라기 따위를 끌어당기는 이른바 마찰전기 현상이 일찍부터 알려져 있었다. 우리 동양에서 쓰는 전기의 전(電)자는 번개를 뜻하는 전(電)자에서 유래한 것으로써 번개도 구름에 모인 마찰전기가 일으키는 불꽃이다. 전기의 정체가 처음 규명된 것은 에디슨이 백열전구를 발명(1879년) 한 후 20년정도 지나서 영국의 물리학자 톰슨이란 사람에 의해서 밝혀졌다. 톰슨은 여러가지 실험 끝에 전기라는 것이 아주 미세한 입자라는 것을 알아냈다. 그는 이 작은 입자가 빛도 만들고 열도 나게 한다는 것을 알고 전자(일렉트론)이라고 이름을 붙혔다.

 

 

2. 정전기(마찰전기)의 발생

서로 다른 물체를 마찰하면 두 종류의 전기가 일어난다. 이러한 현상으로 발생한 전기를 마찰전기라고 하는데, 처음으로 이것을 발견한 것은 1733년의 일로, 프랑스의 뒤페라는 사람에 의해서 이루어졌다.

우리가 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 현상으로 플라스틱 책받침을 헝겊으로 문지르면 헝겊이 달라붙고, 또 공기가 건조한 겨울철에 셔츠나 스웨터를 벗으면 빠지직 빠직하는 소리와 함께 불꽃이 튀는데 이것은 모두 마찰전기 때문이다. 플라스틱 책받침을 헝겊으로 문지르면 마찰로 에너지를 받아 헝겊이란 물질 안에서 원자를 구성하고 있던 전자는 궤도를 벗어나 플라스틱을 구성하고 있는 원자쪽으로 이동하게 된다.

전자는 마이너스(-)전기를 가지고 있으므로 결과적으로 플라스틱 책받침 전체는 마이너스 전기를 갖게 된다. 한편 전자를 잃은 헝겊은 전기적으로 플러스(+) 성질을 갖게 되는 것이다.

마이너스 전기와 플러스 전기는 서로 끌어당기는 성질이 있기 때문에 책받침(-)과 헝겊(+)은 붙어 버리고, 반대로 같은 종류의 전기끼리 서로 반발하여 밀어낸다.

어떤 물체가 전기를 띠는 현상을 대전(帶電)이라하며, 대전한 채로 이동하지 않고 고여있는 전기를 정전기(靜電氣)라고 한다. 이같은 마찰전기로 불꽃이 나는 경우에는 5천 볼트가 넘을 경우도 있는데, 이 높은 전압에도 감전되지 않는 것은 전압은 높지만 흐르는 전류가 약하기 때문이다.

 

 

3. 전기의 자연현상

우리가 자연에서 가장 많이 접했던 전기현상은 번개라고 할수 있다. 공중에서 떠다니는 구름이 스치고 지나다니면서 +전기를 띠는 구름과 -전기를 띠는 구름이 합쳐질 때 엄청난 빛과 폭음을 발생시키고, 그 위력 또한 대단하기 때문에 주위의 나무에 바위를 파괴시키며, 때로는 등산객들이 높은산에서 낙뢰로 인하여 죽거나 크게 다칠 경우도 있다.

번개는 전기가 잘 통하는 금속체를 좋아하기 때문에 건물마다 가장 높은 곳에 뾰족한 금속막대(피뢰침)를 세워 땅으로 연결시켜 놓으면 번개가 치기 전에 땅으로 모두 흘려 보낼수 있다.

한편 동물에서도 전기현상을 발견할 수 있다. 그 예를 전기가오리, 전기메기, 전기뱀장어 같은 물고기들에서 볼수 있다.

우리나라 서남해의 수심50m되는 얕은 바다에 살고 있는 전기가오리는 자기보호를 위해 위험이 닥쳐오면 가슴 지느러미 부분의 피부아래 벌집 모양의 발전기가 있어 음전기를 내고, 등부분에서는 양전기를 내어 외부의 침입을 막는다.

 

민물고기의 일종인 전기메기(몸길이 20cm 내외)는 몸속에 발전 조직이 있어 고압의 전기를 내는 물고기로서, 최대전압은 400~450V 달하는데 방전은 먹이를 잡을 때 또는 외적에 대한 방어수단으로 한다.

 

전기뱀장어도 민물고기의 일종으로 몸길이는 2m내외이며, 일반 뱀장어와 비슷하게 생겼다. 몸 후반부의 양옆구리에 2개씩의 발전조직이 있으며, 발전능력은 발전어류 중 최고로서 650~850V정도 인것도 있다.

몸에 접촉하면 격렬한 충격을 받아 말과 같은 동물이 감전되어 죽는 수도 있다고 한다.