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  제목 : 자가발전 손전등

  작성자 : 관리자

게시일 : 2006-11-02 12:09:58

조회수 : 7031 
다박사와 함께하는 생활과학 <13> 자가발전 손전등
건전지 없이 손으로 전기 만들어

 
  〈 그림1 〉
#건전지 없이 전기를 만든다?

갑자기 정전이 되어 겨우 손전등을 찾았는데, 건전지가 없어서 불이 안온다면 얼마나 황당할까. 건전지가 없어도 사람의 힘으로 손전등을 켤 수는 없을까? 오늘은 사람의 손으로 직접 전기를 만들어 빛을 내는 자가발전 손전등에 대하여 알아보자.

자가발전(private power station)은 말 그대로 전력의 소비자가 직접 자신이 쓰기 위한 전기를 만드는 것이라고 할 수 있다. 즉 건전지의 힘을 빌리지 않고 스스로의 힘으로 전기를 만드는 것이다. 시중에는 여러 종류의 자가발전 손전등이 판매되고 있다. 사람의 손으로 손잡이를 여러 번 누르면 신기하게도 전구에 불이 들어온다. 긴급한 상황에 대비해 이러한 손전등을 하나쯤 가정에 마련하고 그 원리도 알아보자.

#자가발전 손전등의 원리

<그림1>은 손잡이를 눌러서 빛을 내는 손전등을 분해한 모습이다. 사람이 손잡이를 누르면 손잡이가 '기어A'를 회전시킨다. 기어A는 다시 작은 '기어B'를 회전시키게 된다. 기어B가 회전하면서 아래의 '회전판'이 함께 회전을 하게 된다. 이 회전판 아래에는 감긴 '코일'이 고정되어 있고, 회전판 속에 들어있는 '자석'이 코일 주위를 회전하게 되어 여기서 발생되는 전류의 힘으로 전구에 불이 들어오는 것이다. 이러한 과정은 사람의 손으로 기어를 작동시킨다는 것 외에는 일반적인 발전기의 원리와 같다.

 
  〈 그림2 〉
#발전기의 원리

과거에 사람들은 '전류'와 '자기'는 전혀 다른 것이라고 생각했다. 하지만 1820년 덴마크의 물리학자 외르스테드는 전류가 흐르는 도선에 의하여 자기가 만들어진다는 사실을 발견하였다. 이에 따라 자기로부터 전기를 만드는 가능성에 대한 의문이 일어났다.

1832년 영국의 과학자 패러데이는 도선 근처의 자기장을 변화시키면 도선에 유도 전류가 생긴다는 '전자기 유도 현상'을 발견하게 된다. 발전기는 전자기 유도현상의 원리를 이용한 것이다. 수력이나 화력에서 얻은 동력을 써서 자석이나 전자석의 두 극 사이에서 코일을 회전시킨다. 자가발전기의 경우 이 회전을 사람이 하는 것이다〈그림2 참조〉.

그리고 <그림1>에서 본 자가발전 손전등은 코일을 회전시키는 대신에 반대로 자석을 회전시킨 것이며, 기어를 이용하여 사람의 힘이 조금이라도 적게 이용될 수 있도록 만든 것이다. 한발 더 나아가 시중에는 충전지를 이용하여 사람이 회전시켜 만든 전기에너지를 여기다 저장시켜, 짧은 시간동안 사람의 힘을 빌려 긴 시간동안 불빛을 내게 하는 제품도 판매되고 있다. 손전등뿐만 아니라 자가발전 휴대전화 충전기까지 나오고 있다. 이렇게 되면 정말 건전지가 필요 없는 날이 얼마 남지 않은 것이 아닐까.

이은정·부산청소년과학기술진흥센터 전임강사 ejlee@fobst.org


후원:부산과학기술협의회
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  김태영

시대참좋아졌다.........................
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