겨울철 복병 정전기 발생의 원인과 정전기 방지법 (정전기에 관한 모든 것)

겨울철이면 언제나 찾아오는 불꽃같은 너, 정전기.

저는 유난히 다른 사람들보다 정전기가 자주 발생하는 편입니다. 아침에 일어나 옷을 갈아입을 때, 문 손잡이를 잡을 때, 컴퓨터를 켤 때, 지하철에서 누군가와 옷깃만 스쳐도 따닥따닥 하니 얼마나 고통인지 모를 일입니다. 심할 때는 실제로 불꽃 스파크가 튀고 심지어는 손을 씻으려고 물에 손을 댔다가 정전기가 일어나는 바람에 깜짝 놀란 경험도 있습니다.

그래서 오늘은 겨울철 복병인 정전기의 발생 원인과 정전기를 방지 또는 예방할 수 있는 여러가지 방법들, 그리고 시중에 판매되고 있는 정전기 방지 용품들의 원리 등에 대해 모두 알아보려고 합니다. 오늘도 문답 형식으로 시작!

정전기의 개념과 발생 원인이 궁금해요!

정전기(static electricity)의 단어를 풀어보면 멈춰있는 전기라는 뜻으로 전압은 번개와 비슷한 수준으로 매우 높지만 전류가 거의 0에 가까운 전기라고 보시면 됩니다. 모든 물체를 구성하는 원자핵 주변에는 전자가 운동을 하고 있는데 물체끼리 마찰을 하게 되면 물건마다의 전자가 서로 이동을 하게 되죠. 전자를 잃은 쪽은 (+) 전기가, 전자를 얻은 쪽은 (-) 전기를 얻으면서 전기력이 발생합니다. 이를 대전 현상이라고 하는데 쉽게 말해 양쪽의 전하에 평형이 깨진 상태를 의미하기도 합니다.(그렇다고 물체의 전하'총량'이 늘어나거나 소멸했다는 의미가 아닙니다.)  이 불균형이 어느 수준 이상으로 쌓이면 그 전기가 제 3의 유도체와 닿았을 때 '펑' 하고 터지며 이동하게 되는데 그 순간을 우리는 '정전기가 발생했다'라고 합니다.

특히 왜 겨울에 정전기가 더 자주 발생하나요?

정전기는 건조하면 더 잘 발생합니다. 이는 물의 성질 때문인데요. 물은 전기친화성 성질이 있어서 주변의 전하를 띠는 입자들을 전기적 중성상태로 만들어줍니다. 공기중의 수증기, 즉 습도가 높을수록 안정적인 전기적 중성상태가 되기 좋은 환경인거죠. 이런 상태에서는 정전기가 덜 발생하는거구요. 겨울은 여름보다 상대적으로 습도가 낮기 때문에 정전기가 자주 발생하는 겁니다.

정전기는 위험하지 않은 전기이다?!

정전기는 전류가 거의 없기 때문에 어마어마한 전압을 가졌음에도 불구하고 위험하지 않다고 알려져 있는데요. 하지만 2014년 우리나라의 한 주유소에서 한 운전자에게 발생한 정전기 때문에 주유중인 차량에 불이 나는 사건이 있었답니다. 또한 얼마 전 기름탱크를 관리하는 산업체의 화재 사고 원인이 당시 담당자에게 발생한 정전기 때문이라고 밝혀지기도 했습니다. 이밖에도 엘리베이터 사고나 각종 기계의 고장 사건, 사고 중심에 정전기가 있다는 사례를 보면 정전기는 그저 콩알탄처럼 순간 깜짝 놀라는 수준의 전기라고 우습게 보면 큰 코를 다칠 수도 있겠습니다.

정전기를 방지하거나 예방하려면 어떻게 해야 할까요?

정전기의 발생 원리를 거꾸로 파악해보면 그 답이 나옵니다. 먼저 공기 중에 습도를 높이거나 개인이 보습에 각별히 신경쓰는 것만으로도 큰 도움이 되겠죠?(하지만 제 경우는 보습과 습도 관리에 신경을 써도 정전기를 100% 없애진 못했답니다.) 그래서 문고리를 만지기 전 소매를 길게 덮거나 다른 물체에 손을 댄 후 열었던 기억이 있습니다. 이 방법을 굳이 학문적인 시각으로 표현하자면 '대전열'이라는 것인데 각각의 물체마다 가지고 있는 전자의 특성이 다른데 전자를 쉽게 얻고 빼앗기는 순서대로 물체를 나열해놓은 것이죠.

(+) 천연털가죽 - 상아 - 유리 - 명주 - 나무 - 솜 - 고무 - 셀룰로이드(플라스틱) - 에보나이트 (-)

우리 몸과는 반대 성질을 가진 (-)전기 물체로 갈수록 정전기가 잘 발생한다고 보시면 됩니다. 정리해보자면,

1. 실내 습도 및 보습에 신경을 쓴다

2-1. 대전열 순서를 기억해두고 (-) 전기 성질의 물체와의 접촉에 유의한다(섬유 유연제 또는 손잡이 커버 등이 도움)

2-2. 접촉이 불가피할 경우 그보다 (+) 전기 성질인 제3의 물체에 먼저 손을 대서 방전을 시킨 후 접촉한다

3. 자동차 또는 전자제품에 접지 역할을 하는 부속품을 설치한다

시중에 판매되는 여러가지 정전기 방지 용품들의 원리가 궁금해요!

시중에서 판매되고 있는 구리 팔찌, 열쇠고리, 스프레이 등은 쉽게 말해 바로 위 3번에서 언급한 '접지 역할'을 해주는 중화제(?) 용품이라고 보시면 됩니다. 몸을 최대한 전기적 중성상태로 유지시켜주거나 그와 흡사한 방전 상태로 만들어서 정전기 발생을 예방해주는 역할이죠. 스프레이의 경우 전기를 주변으로 분산시켜주는 역할을 합니다.