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□로 전기를 만들 수 있다
  • 윤상민 기자
  • 승인 2019.03.30 21:51
  • 호수 1579
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전기는 우리 일상 속 곳곳에서 사용됩니다. 휴대폰 같은 작은 전자기기부터 거실에 있는 커다란 TV까지 전기가 쓰이지 않는 곳을 찾기란 쉽지 않습니다. 그런데 이런 전기를 □로도 만들 수 있다는 사실을 아시나요?

□는 바로 레몬입니다. 레몬으로 전기를 만드는 방법은 간단한데요. 레몬을 반으로 자른 다음 각 조각에 아연(Zn)판과 구리(Cu)판을 하나씩 꽂습니다. 금속판에 전선을 연결하고 두 전선 사이에 꼬마전구를 연결하면 끝입니다. 그러면 밝기는 다소 약하지만 전구에 불이 들어오는 걸 볼 수 있습니다.

그렇다면 어떻게 레몬에서 전기가 발생하는 걸까요? 그 이유는 산화-환원반응 때문입니다. 산화-환원반응은 물질 사이에서 전자가 움직이는 것을 말합니다. 물질이 전자를 잃으면 산화 반응, 물질이 전자를 얻으면 환원 반응이라고 합니다. 주위에서 쉽게 볼 수 있는 산화-환원 반응이 철이 녹스는 과정입니다. 철과 산소가 결합할 때 철이 산소에 전자를 빼앗겨 산화된 것이 바로 녹슨 철인 것이죠.
 

레몬에 아연판과 구리판을 꽂은 이유도 이런 산화-환원반응을 이용하기 위함입니다. 아연과 구리는 서로 금속의 반응성이 다른데요. 금속의 반응성이 클수록 전자를 잃기 쉬워 산화 반응이 잘 발생합니다. 아연은 상대적으로 반응성이 커 전자를 잃기가 쉽습니다. 반면 구리는 상대적으로 반응성이 낮아 전자를 얻기가 쉽습니다. 그래서 금속판을 연결할 시 아연판에 있는 전자가 전선을 타고 구리판으로 들어가게 됩니다. 이때 전자의 흐름, 즉 전류가 생깁니다.
 

아무 곳에나 금속판을 꽂는다고 해서 전기가 만들어지지 않습니다.  전류가 잘 흐르게 하는 물질인 전해질이 필요하기 때문입니다. 레몬의 경우 레몬즙이 전해질의 역할을 합니다. 레몬즙 안에 들어 있는 신맛을 내는 성분인 산성 물질이 전류를 잘 흐르게 해주는 것이죠. 그래서 레몬이 아니더라도 신맛이 나는 과일에는 대부분 전기를 만들 수 있습니다. 산 말고도 전해질 역할을 하는 재료는 많습니다. 우리가 자주 먹는 감자도 전해질 역할을 하는 칼륨, 인산 등이 많아 전기를 만들 수 있습니다. 하지만 아쉽게도 채소나 과일을 통해 발생하는 전기량이 매우 적기 때문에 휴대폰을 충전하는 등 일상생활에 활용하기는 어렵다고 합니다. 유현덕(화학) 교수는 “레몬에 있는 시트르산은 약산에 속하여 양이온을 많이 내놓지 못하는 편이다”라며 “소비전력이 작은 LED나 꼬마전구는 잠시 켤 수 있지만 모터를 돌리기에는 전기의 양이 부족하다”라고 전했습니다. 

윤상민 기자  kisame29@pusan.ac.kr

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