동전, 골판지, 알루미늄 포일로 직접 만드는 건전지
건전지가 당장 필요한데 집에 하나도 없을 때! 이 유용한 트릭만 잘 따라 하시면, 집에 있는 재료로 직접 만들어서 사용하실 수 있습니다. 아이들에게 물리학에 대해 조금이나마 알려줄 수 있는 과학 실험 삼아 시도해보셔도 좋습니다. 필요한 재료는, 동전 몇 개와 이미 집에 있는 것들 몇 가지입니다. 여기에 쓰이는 과학적 원리의 역사는 무려 2,000년도 넘었습니다. 이것만 알고 있다면, 현대 건전지의 작동 원리도 명쾌하게 이해할 수 있습니다.
필요한 재료:
- 구리 동전 10개
- 골판지
- 알루미늄 포일
- 식초
- 가위
- 구리 전선
- 악어 집게
만드는 방법:
먼저, 동전들을 식초와 소금 혼합물에 적셔 주세요. 몇 분 동안 가볍게 저어준 뒤, 페이퍼타올에 올려두고 물기를 말려주세요.
동전 한 개를 집어 골판지 위에 본을 9개 뜨세요. 가위로 동그라미들을 잘라주세요. (아래 사진 속 예시에서는 여분 동그라미를 하나 더 그렸습니다.)
골판지로 만든 동그라미들을 식초에 푹 담가주세요.
알루미늄 포일을 몇 번 접은 뒤, 동전을 대고 외곽을 그립니다. 선을 따라 가위로 잘라내면, 동전과 똑같은 모양과 크기의 알루미늄 포일이 한 번에 여러 장 완성됩니다. 최소 9장 준비해주세요.
이제 건전지를 쌓아 올릴 시간입니다. 제일 먼저 동전을 내려놓은 뒤, 식초에 담갔던 골판지 한 장을 위에 올려주세요. 그리고 알루미늄 포일을 한 장 올립니다. 이 순서를 9번 반복해, 준비한 알루미늄 포일과 골판지를 빠짐 없이 차곡차곡 쌓아주세요. 가장 위에는 동전을 올립니다.
이렇게 하면 간단하게 건전지가 완성됩니다. 보시다시피, 건전지에는 4V의 전력이 흐릅니다.
건전지를 사용하고 싶으시다면, 동전 탑 상단과 하단에 전선을 스카치테이프로 붙여주세요.
위아래 전선에 악어 집게를 고정합니다. 이제 완성된 동전 건전지를 전기가 많이 들지 않는 제품에 사용하실 수 있습니다. 예를 들면 리모컨 같은 거요.
동전 건전지는 시중의 건전지와 똑같은 원리로 작동합니다. 산성을 띠는 식초가 알루미늄 원자를 분해하는 전해액(電解液) 역할을 해 전자가 자유롭게 이동할 수 있도록 합니다. 전자를 방출하는 비귀금속 재질은 음극 역할을 합니다. 반대로 전자를 흡수하는 구리 등의 귀금속 물질은 양극 역할을 합니다.
시중의 건전지들은 구리 대신 탄소(그림 속 검은색 부분)를, 식초 대신 배터리액(그림 속 갈색 부분)을, 알루미늄 포일 대신 아연(그림 속 테두리에 있는 연회색 부분)을 사용하고 있습니다.
shutterstock/Zern Liew
리모컨이나 LED 전구 등의 제품에 전선이 연결되는 순간 비로소 회로가 완성됩니다. 전자는 알루미늄에서 방출되어, 제품을 통해 다시 구리로 돌아가며 순환합니다.
아래 영상에서 만드는 방법을 차근차근 확인해보실 수 있습니다. (영어)
믿기 힘드시겠지만, 역대 발견된 전지 중 가장 오래된 전지는 무려 2,000년도 전에 만들어진 것입니다. 이 항아리 전지는 이라크 바그다드시 근처에서 발견되었습니다. 발견된 점토질 항아리의 중심에는 구리 튜브와 철제 막대기가 고정되어 있었습니다. 항아리는 아마 레몬즙이나 식초로 채워서 사용했던 듯 보였습니다. 아마 이 전지도 집에서 손수 만든 동전 건전지와 같은 방식으로 작동했을 겁니다.
남은 의문점은 단 한 가지 입니다. 2,000년 전 사람들은 전지를 어디에 사용했던 걸까요? 당시 발견된 전지, 일명 '바그다드 전지'는 병을 치료하려는 전기 요법에 사용되지 않았을까 추측되고 있습니다. 한 가지는 분명합니다. 리모컨 충전에 사용되진 않았을 겁니다. 설사 리모컨과 같은 전자제품이 그 시대에 있었다 한들, 동전 건전지와 같은 전력을 내기 위해서는 바그다드 전지를 10개는 만들어야 했을 겁니다!
