안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
서로 다른 두 물질을 문지르면 표면이 닿았다 떨어지기를 반복하면서 전자가 한쪽으로 옮겨가요. 물질마다 전자를 붙잡아 두려는 성질이 다른데, 머리카락은 전자를 잘 내주는 편이고 풍선의 고무는 전자를 잘 받아들이는 편이에요. 그래서 문지르고 나면 풍선은 전자가 남아 음전하를, 머리카락은 전자를 잃어 양전하를 띠어요.
반대 전하끼리는 서로 끌어당기니 풍선을 떼어낼 때 머리카락이 따라 올라와요. 머리카락 한 올은 아주 가벼워서 작은 전기력으로도 중력을 이기고 들려요. 이때 머리카락끼리는 같은 양전하를 띠고 있어서 서로 밀어내서 한 올 한 올이 부스스하게 벌어지기도 해요.
옮겨가는 전하량은 아주 적지만 전압으로 따지면 수천 볼트에 이르기도 해요. 전류가 거의 흐르지 않아서 위험하진 않고, 손가락을 가까이 대면 작게 따끔하며 방전되는 정도예요.
이 실험은 공기가 건조한 겨울에 잘 되고, 습한 여름엔 잘 안 돼요. 공기 중 수분이 표면에 얇은 물막을 만들어 쌓인 전하를 금방 흘려보내 버려서 그래요 :)