안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
결론부터 말씀드리면, 건전지 내부는 완전한 고체가 아니라 이온이 이동 할 수 있도록 화학 물질이 섞여 있는 촉촉한 겔 상태의 반고체 전해질이 들어 있습니다. 이 내부에서 어떻게 화학에너지가 전기에너지로 바뀌는지 그 원리를 설명해 드릴게요.
만약 건전지 내부가 완전히 메마른 고체라면 화학 반응이 일어날 수 없습니다. 전기가 만들어지는 원리는 물질 간의 산화-환원 반응에 있습니다. 건전지를 기기에 연결하면 전자를 버리려는 성질이 강한 마이너스(-)극에서 전자가 분리됩니다. 이 전자들은 전자를 원하는 플러스(+)극으로 가고 싶어 하지만, 건전지 내부의 전해질은 전자의 직접 이동을 가로막습니다. 결국 전자들은 내부를 통과하지 못하고, 바깥에 연결된 외부 전선을 타고 빙 돌아서 플러스극으로 이동하게 됩니다.
이처럼 전자가 전선을 따라 길을 찾아 달려가는 흐름이 바로 우리가 사용하는 전기에너지입니다. 즉, 건전지는 물질이 전자를 밀고 당기는 화학에너지를 외부 전선으로 유도하여 전기를 만들어냅니다.