학문
냉철한라마35
겨울철에 문고리를 잡거나 스웨터를 벗을 때 따끔하고 정전기가 튀어 오르는 현상은 왜 유독 건조한 날에만 심할까요
날씨가 춥고 건조한 겨울철만 되면 유독 손끝에 찌릿찌릿 전기가 통하는 정전기 때문에 깜짝 놀라게 되는데, 공기 중에 습도가 낮을 때 왜 우리 몸과 물체 사이에 전하가 쌓이기 쉬운지 궁금합니다. 마찰을 통해 전자가 이동한 뒤 습한 공기를 통해 자연스럽게 빠져나가지 못하고 몸에 갇혀 있다가 뾰족한 곳을 만날 때 방전되는 원리를 알고 싶어요.
8개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 겨울철에 정전기가 심해지는 핵심은 낮은 습도 때문에 전하가 쉽게 빠져나가지 못하기 때문입니다.
옷을 벗거나 신발과 바닥이 마찰하는 과정에서 전자가 한 물체에서 다른 물체로 이동하면서 우리 몸에 전하가 쌓일 수 있습니다. 그런데 습한 날에는 공기 중의 수분이 물체 표면에 얇은 수분막을 만들어 전하가 조금씩 주변으로 이동할 수 있게 해줍니다. 반대로 건조한 겨울에는 이 수분막이 거의 없어 전하가 몸에 오래 남게 됩니다.
그러다가 손으로 금속 문손잡이처럼 전기가 잘 통하는 물체를 가까이 가져가면 몸과 금속 사이의 전압 차이가 매우 커지고, 특히 손끝처럼 뾰족한 부분에는 전기장이 집중됩니다. 이때 공기가 순간적으로 절연 상태를 유지하지 못하면서 전하가 공기를 뚫고 이동하는 방전이 일어나고, 그 순간 우리가 찌릿한 충격과 작은 불꽃을 느끼게 됩니다.
그래서 겨울철에는 실내 가습기를 통해서 실내 습도를 어느 정도 유지하고, 핸드크림등으로 피부가 너무 건조하지 않게 하는 것만으로도 정전기를 상당히 줄일 수 있습니다.
채택된 답변안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
겨울철에 정전기가 심한 이유는 공기가 건조해지면서 마찰로 생긴 전하가 빠져나가지 못하고 몸에 쌓이기 때문입니다.
습한 날에는 공기 중 전하를 조금씩 흘려보내지만 건조한 날에는 그 통로가 사라져 전하가 축적됩니다.
쌓인 전하가 금속 문고리 같은 도체를 만나는 순간 한꺼번에 이동하며 방전이 일어난답니다.
안녕하세요.
겨울철에는 습도가 낮아서 물체 표면에 쌓인 전하가 쉽게 흘러나가지 못하고 그대로 남아 있기 쉬워요. 옷을 벗거나 바닥을 걸을 때 마찰로 전자가 이동하면 몸이나 옷에 전하가 점점 쌓이게 되죠.
습한 날에는 표면에 얇은 수분층이 생겨 전하가 조금씩 이동하지만 건조한 날에는 이런 통로가 약해져요. 그래서 몸에 쌓인 전하가 문고리 같은 금속을 만나는 순간 한꺼번에 이동하면서 찌릿한 방전이 일어나는 겁니다.
감사합니다.
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
겨울철 정전기가 심한 가장 큰 이유는 공기가 건조하기 때문에 몸이나 옷에 생긴 전하가 쉽게 빠져나가지 못하기 때문입니다.
옷과 피부가 마찰하게 되면 물질에 따라 전자가 한쪽으로 이동하면서 몸이나 옷 표면에 전하가 쌓이게 됩니다. 습도가 높을 경우에는 물체 표면에 아주 얇은 수분층들이 생겨 쌓인 전하들이 주변으로 조금씩 흘러나갈 수 있는데, 건조할 경우에는 이런 수분층이 부족하기 때문에 전하가 오랫동안 몸이나 옷에 남아 있게 됩니다.
그 상태에서 금속 문고리처럼 전기가 잘 통하는 물체를 만지면 쌓인 전하가 순간적으로 이동하면서 작은 불꽃과 따끔한 느낌이 생기게 되는 것입니다.
결국 겨울철 정전기가 심한 것은 정전기가 더 많이 생기는 영향도 있겠지만, 생긴 전하가 습기를 통해 빠져나가지 못하고 축적되는 영향이 큽니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
마찰로 전자가 옮겨가는 건 계절과 무관하게 항상 일어나요. 옷과 몸, 신발과 바닥이 스칠 때마다 한쪽이 전자를 빼앗아 서로 반대 전하를 띠어요. 차이는 그 뒤에 생겨요. 습한 날에는 공기 중 물 분자가 물체 표면에 얇은 막처럼 달라붙어요. 물은 전기를 어느 정도 통하는 데다 표면에 흡착된 상태에서는 이온이 움직일 수 있어서, 쌓인 전하가 이 물막을 타고 슬금슬금 흘러나가요. 여름에 정전기를 못 느끼는 건 전하가 생기는 즉시 빠져나가기 때문이에요.
겨울에는 이 통로가 사라져요. 찬 공기는 애초에 품을 수 있는 수증기 양이 적고, 그 공기를 실내에서 데우면 상대습도가 20~30%까지 떨어져요. 표면에 물막이 안 생기니 전하가 갈 곳이 없어 계속 쌓이고, 몸이 수천에서 만 볼트까지 전압을 갖게 돼요.
방전이 뾰족한 곳에서 일어나는 것도 짚으신 대로예요. 전하는 곡률이 큰 지점에 몰려서 그 자리의 전기장이 유독 강해져요. 손가락 끝이나 금속 손잡이 모서리가 그런 자리인데, 전기장이 공기의 절연 한계를 넘는 순간 공기가 전기를 통하는 상태로 변해 순식간에 전하가 건너가요. 그게 따끔한 느낌과 파직 소리예요. 전압은 높지만 전하량이 극히 적어서 위험하지는 않아요.
그러니 대처법도 이 원리에서 나와요. 가습으로 표면 물막을 되살리는 게 가장 근본적이고, 금속을 만질 때 손끝이 아니라 손바닥 전체나 열쇠 같은 물건으로 먼저 닿으면 방전이 한 점에 몰리지 않아 덜 따끔해요. 벽이나 나무를 먼저 짚어 전하를 천천히 흘려보내는 것도 같은 이유고요 :)
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
겨울철에는 공기가 건조해 피부와 옷에 쌓인 전하가 공기 중으로 쉽게 빠져나가지 못하고 몸이나 물체에 오래 머물게 됩니다 옷과 피부가 마찰할 때 전자가 한쪽 물체에서 다른 쪽으로 이동하면서 정전기가 발생하고 건조할 수록 전하가 축적되기 쉽습니다 반대로 습한 날에는 공기 중 수분과 표면의 얇은 수분막이 전하의 이동을 도와 정전기가 자연스럽게 줄어듭니다 이렇게 쌓인 전하는 문고리처럼 전기가 잘 통하는 물체를 만질 때 순간적으로 이동하며 방전되고 이때 따끔한 느낌과 작은 불꽃이 나타납니다 그래서 실내 습도를 적절히 유지하고 보습제를 사용하면 피부와 물체에 전하가 쌓이는 것을 줄여 정전기 발생르 완화할 수 있습니다
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
겨울철에 정전기가 유독 심한 이유는 공기 중에 습도가 낮아집니다. 그로 인해 마찰로 쌓인 전하가 밖으로 빠져나가지 못하고 체내에 갇혀있기 때문이죠. 습도가 높으면 공기 중에 수분이 전하를 자연 방전시킵니다. 그렇게 도체역할을 하지만 건조한 날에는 공기가 부도체 역할을 합니다. 그래서 마찰 전하가 방출되지 않고 몸에 축적되게 되는 거죠.
방전 방지를 위해서는 문고리를 잡기 전에 손바닥으로 벽을 눌러서 접촉 면적을 넓히세요. 또는 동전 등으로 전하를 먼저 유도 방전시켜야 됩니다. 손끝처럼 뾰족한 곳은 전기가 집중됩니다. 그래서 공기절연 파괴가 쉽게 일어나죠. 실내 습도를 60%로는 유지하시고 자연 방전 환경을 만드는 것이 근본적인 대책입니다.
안녕하세요. 설효훈 전문가입니다.건조한 날에 정전기가 심한것은 공기중에 습기 즉 수증기가 없어서 그렇습니다. 보통 공기중에 습기가 있ㄴ으면 전자가 그쪽으로 이동해서 한곳에 모여 있지 않는데 건조하면 이동할 것이 없어서 이동할수 있는 물체가 가까워지면 한번에 이동하면서 정전기가 발생되는 것입니다.