생활 속의 정전기

https://www.youtube.com/watch?v=i3DIY98OLwM 

 

 

 

마찰을 할 때 음전하가 이동을 하게 되면서 다른 물체의 양전하가 음전하로 이동하게 되는데 이를 정전기라 한다. 

우리 몸에 존재하는 정전기이지만 습도가 높을 때는 공기중으로 흡수되는 것이 많아 잘 느끼지 못하고 있다가 습도가 낮은 겨울이 되면 공기중으로 흡수되지 못하고 한꺼번에 방출되면 찌릿찌릿한 정전기를 느끼게 된다. 

벼락이란 지면과 구름 사이에 발생하는 정전기이다.

벼락은 지면과 구름 사이에 발생하는 정전기로 전압이 높아지면 벼락을 통해 서로 방전이 되는데 지면에서 높고 전기가 잘 통하는 곳으로 떨어지게 되는 것이다. 

 

정전기는 사고도 많이 일으키게 된다. 

주유소에서 기름이 증발하면 생기는 유증기가 발생하는데 공기 중의 유증기가 정전기를 만나 폭발하게 된다. 

첨단반도체 사업장은 정전기와의 전쟁터라 할 수 있다.

반도체 부품은 정전기에 의해 쉽게 파손될 수 있다. 때문에 정전기로 인한 제품 불량이 나오지 않도록 기술자들 주변에 저항이 큰 물체를 멀리 놓고 소매와 양말에 접지선이 달린 특수한 옷을 입는다.

그렇다고 정전기가 만약 나쁜 것만은 아니다.

우리 생활에서 정전기는 의외로 많은 활약을 하고 있다. 그 중 대표적인 예가 복사기이다.

복사기는 정전기 원리를 이용해 토너에 잉크가루를 묻게 하는 원리이다.

그리고 우리 몸의 정전기를 이용하여 손가락으로 화면을 터치하여 정보를 입력하는 터치 스크린이 있다. 

 

최근 스마트폰이 널리 보급되면서 손가락으로 화면을 살짝 터치하는 방식으로 정보를 입력하는 터치스크린(Touch screen)이 유행하고 있다. 터치스크린은 어떤 방식으로 작동할까.
정전식 터치스크린은 우리 몸의 정전기를 이용하는 방식이다.

즉, 액정 유리에 전기가 통하는 화합물을 코팅해 전류가 계속 흐르도록 만들고, 화면에 손가락이 닿으면 액정 위를 흐르던 전자가 접촉 지점으로 끌려오게 된다. 그러면 터치스크린 모퉁이의 센서가 이를 감지해서 입력신호를 인식한다.

 

따라서 화면을 살짝 스치듯 만져도 입력이 가능하며, 여러 접촉 부위를 동시에 인식할 수도 있다.

또한 유전체(전기가 통하는 화합물)가 코팅되어 있는 액정 유리를 사용했기 때문에 화질이 저하될 염려도 없다. 요즘 출시되는 대부분의 스마트폰, 태블릿 PC는 이 방식을 이용한다.

정전식 터치스크린의 단점은 손가락처럼 전자를 유도하는 물질이 아닐 경우 터치 입력이 불가능하다.

따라서 저항막 방식에서 쓰이는 일반적인 스타일러스 펜을 이용할 수 없으며,

손가락이나 정전식 전용 스타일러스 펜을 이용해야만 한다.

장갑을 끼고 화면을 터치할 수도 없으며, 손가락이 굵은 사람은 작은 아이콘을 터치할 때 어려움이 있을 수 있다.

 

감압식 터치스크린은 액정 위에 여러 겹의 막이 쌓여 있는데,

손이나 펜이 닿는 가장 바깥쪽에는 부드러우면서 흠집에 강한 재질의 막이 있고,

다음에는 충격을 완화시켜 주는 막, 그리고 전기가 통하는 얇고 투명한 막 2장이 겹쳐 있다.

사용자가 화면을 누르면 투명 전도막 2장이 서로 맞닿으면서

발생한 전류와 저항의 변화를 감지해 입력신호를 인식한다.

따라서 손가락은 물론 터치 펜 등 손에 쥘 수 있는 거의 모든 도구를 이용할 수 있다.

감압식 터치스크린은 닌텐도 DS 등의 휴대용 게임기에 주로 사용한다.

감압식 터치스크린 방식은 각각 필기입력 방식의 게임을 지원하거나 아기자기한 사용자 인터페이스를 구현할 수 있다.

그러나 액정 위에 여러 겹으로 막을 쌓아 올린 만큼 화면 선명도가 떨어지고, 충격에 약하다는 단점이 있다.

 

 모든 물체는 마찰에 의해 외부의 힘을 받으면 전기적 성질을 띠게 되는데,
이렇게 생긴 전기가 우리 몸에서 나가지 못하고 머물러 있다가 전기가 통하는 다른 물체와 닿았을 때
이동하는 전기로 인해 ‘따끔’ 하는 느낌을 받게 되는 것. 이게 바로 정전기예요.

정전기는 수천볼트에서 최대 3만 5천 볼트의 전압이 발생됩니다. 우리가 흔히 겪는 정전기는 정말 벼락과 같이 강하지만
우리 몸을 통과하는 전류가 낮기 때문에 정전기로 인한 감전사고는 발생하지 않아요.
하지만 피부질환이 있거나 당노병을 앓고있는 사람들에겐 정전기가 지닌 높은 전압으로 인해 염증이 악화될 수 있어요.
정전기보다 전압이 낮은 가정용 220V 전기콘센트에는 높은 전류가 흐르기 때문에
한순간의 정전기에도 감전사고 및 화재사고가 발생할 수 있으니 주의가 필요해요.

같은 정전기라 하더라도 사람마다 느끼는 차이가 있어요.
나이가 어린 사람들 보다는 나이가 많은 사람들이 정전기를 더 크게 느끼는데 그 이유는 나이가 들면서 피부가 건조해지기 때문이에요.
나이가 어리다 하더라도 피부가 건조한 사람은 정전기에 쉽게 노출된답니다.
정전기는 남자와 여자에 따라서도 다른데, 남자는 약 4,000볼트 이상이 되어야 정전기를 느끼지만
여자는 약 2,500볼트만 되어도 짜릿한 정전기를 느낄 수 있다고 해요. 그리고 뚱뚱한 사람보다는 마른 사람이 정전기를 더 많이 느끼고,
몸에 열이 많아 땀을 많이 흘리는 사람은 비교적 정전기의 영향을 덜 받는다고 합니다.

 

겨울철 정전기 예방법!

 

1. 실내 습도를 확인하세요.

건조할수록 더 많이 발생하는 정전기. 습도 관리가 기본이에요. 실내가 너무 건조하지 않도록 가습기나 젖은 빨래 등으로
실내 습도를 50~60%로 유지해 주세요. 화분이나 수족관을 놓는 것도 습도 관리에 좋으며, 춥다고 창문을 꽁꽁 닫고 있으면 오히려 좋지 않아요.
겨울이 되면 실내공기오염물질의 발생이 더욱 증가하기에 자주 창문을 열어 환기를 하는것이 실내의 오염된 공기를 외부공기와 교환하여
신선한 공기를 실내로 유입시킬 수 있고, 공기 흐름이 원활해져 정전기 예방에도 좋아요.

 

2. 보습제 사용으로 피부를 촉촉하게!!

피부나 모발이 건조할 경우 정전기 발생이 더 쉬워요. 핸드크림이나 정전기 방지용 에센스, 헤어미스트, 오일등으로 관리해주세요.
평소 물을 많이 마시는 것도 효과적이에요. 피부와 모발 건강 관리는 물론 정전기도 예방할 수 있어요.

 

3. 머리빗은 나무로 만들어진 것을 선택해요.

정전기를 쉽게 일으키는 물질인 플라스틱으로 만들어진 빗 보다는 나무와 같은 천연소재로 만든 빗이 정전기 예방에 좋아요.
따뜻한 물로 머리를 감기보다는 차거나 미지근하게 온도가 낮은 물로 머리를 감으면
큐티클 손상도 예방하고 정전기 방지에도 도움이 된다고 합니다.

 

4. ‘톡톡’ 노크습관

사물에 손을 대기 전에 손톱이나 열쇠 등의 금속으로 톡~톡~ 건드려 주는 것이 좋아요.
손톱에는 신경 조직이 없어 정전기가 발생해도 잘 느끼지 못하며 열쇠 등의 금속은 정전기를 흘려보낼 수 있어서
따끔거리며 놀라는 정전기 예방에 좋아요.

 

5. 양말을 첫번째로 벗어요.

정전기는 주로 옷을 벗을 때 자주 발생하죠. 이때 양말을 먼저 벗기만 해도 정전기를 예방할 수 있다는 사실!! 맨발로 있을 땐 몸에 머물렀던 전기가 발을 통해 땅으로 흘러가기 때문에 따끔거리는 정전기를 예방할 수 있고 옷 세탁 시 섬유유연제를 사용하는 것도 예방의 한 방법이에요. 또 옷을 보관할때에 옷 사이에 신문지를 넣어두면 정전기 예방뿐 아니라 섬유 곰팡이도 예방할 수 있어요.

 

6. 세탁 후 섬유유연제 사용하기

겨울철 복장은 정전기가 발생하기 쉬운 재질로 되어 있는 경우가 많습니다.
그렇기에 일반 세탁 후 섬유유연제를 사용해 주면 정전기 예방에 도움을 줄 수 있습니다.
서뮹유연제가 섬유에 얇은 코팅을 하여 정전기가 쉽게 일어나지 않게 해 주기 때문이죠~!!

 

공기청정기에도 정전기가 이용된다.. 

마주 보이는  전극 사이에 전압을 걸어 방전을 걸어주면 더러운 입자가 모이는 정전 집진방식이다. 

정전기를 이용하는 포장랩에도 정전기의 원리 이용

말려있는 랩을 잡아당기면 원래

 

< 정전기가 산업에 주는 영향>

공정이 자동화되면 자연히 마찰과 박리 현상을 쉽게 보게 된다. 

기계에 각종 롤러가 회전을 하고 회전하는 롤러를 타고, 각종 제품이 움직이며 컨베이어 벨트 등에 의해 이동하는 물체는 역시 콘베이어 시스템에 의해 각종 마찰을 일으키며 정전기가 발생한다. 

우리 몸에서는 30000V 정도의 전압에서도 전류는 작아서 따끔한 정도밖에 안되어 문제가 없는데

반도체에 들어가면 타버리게 되어 못 쓰게 된다. 그래서 정전기발생을 제거하는 장치를 개발해왔다. 

대기의 습도와 온도에도 관계가 있으므로 반도체 같은 공정에서는 정전기를 조절하는 방법이 다르다. 

이 과정을 통해 발생한 정전기는 산업현장에 막대한 피해를 준다.

자동차를 도장할 때도 정전기를 제거해주고 해야만 

반도체 산업현장에서도 불량과 결함을 일으키게 된다. 

 

우리가 흔히 자동차 연료로 사용하는 가솔린 디젤에서 많은 양의 유증기가 발생한다.

이렇게 발생한 유증기나 기름이 정전기를 만나 스파크가 발생하게 된다면 순식간에 폭발하게 된다. 

노후된 건물에 먼지가 많은데 이러한 먼지들은 정전기 발생을 도와 화재의 원인이 되기도 한다. 

그래서 정전기 방지패드를 사용합니다. 

셀프 주유소를 이용할 경우 열쇠나 동전 등 쇠붙이를 잡은 상태에서 차량을 톡톡 가볍게 쳐주는 것이 예방법