건전지와 껌 종이를 이용해서 불을 붙이는 실험을 해 보았다.
껌을 개봉해서 알맹이는 먹는다.
껌종이(은박지)의 일부를 찢어서 건전지 중간부분의 연결용 도선으로 사용할 수 있도록 한다.
나머지 부분은 가위로 일부분이 가늘어지게 자른다. 손으로 잡을 부분까지 가늘게 자르면 손에 화상을 입는다. 따라서 불이 붙여질 부분만 가늘게 자른다.
너무 가늘게 하면 불이 붙기 전에 은박지가 끊어져 버린다.
가느다란 부분이 너무 긴 경우에도 전체저항이 커져서 불이 잘 붙지 않는다.
건전지를 직렬로 연결하고 은박지를 대면 은박지가 가열되고, 같이 붙어있던 종이에 불이 붙는다.
이번주에도 꽝이 되어버린 로또복권에 불을 붙였다. 다음에는 당첨되기를 기원하며..
조난당했을 때나, 라이터 없이 불을 붙여야 할 때 유용하다.
불이 붙는 원리 - 은박지를 저항의 직렬연결체로 보았을 때, 가느다란 부분은 저항이 커지므로 P = I2R 식에 의해서 R 이 큰 부분에 전압이 많이 걸리게 되고 열(P)이 많이 발생하여 그 부분에서 불이 나게 된다. (저항의 직렬연결에서는 I[전류] 가 모두 같다.)
아래는 가위를 사용하지 않고 불을 붙이는 동영상이다.
http://youtu.be/KOIX0NEdij0
화재위험이 있으므로 건전지는 열쇠나 은박지와 분리해서 보관하고, 13세 이하의 어린이들은 따라하면 위험하다.
자주하는 질문
Q : 건전지에 감전되지는 않는지?
A : 건전지는 전압이 낮아서 감전되지 않습니다. 직류인 경우 60V 이상이 되면 감전위험이 있다고 봅니다. 전류가 수백 mA 가 흘러서 위험하지 않느냐고 하는데, 인체의 저항에 비해서 건전지의 전압이 낮기 때문에 인체로는 전류가 거의 흐르지 않습니다.
Q : 손에 화상을 입지 않나? (손 부분이 뜨거워지지 않는지?)
알루미늄은 공기중에 노출되면 겉 부분에 산화피막이 생기고 이 산화피막으로는 전기가 흐르기 어렵기 때문에 접촉저항이 커지게 됩니다. 손에 화상을 입을까봐 손으로 누르는 부분을 약하게 누르고 있는 경우 접촉저항이 커져서 불이 붙을 자리에서 발생해야 할 열이 손 부분에서 발생하게 됩니다. 따라서 건전지와 접속되는 부분은 확실하게 접속시켜야 합니다. 손으로 누르는 부분을 먼저 접속시키는 방법도 화상을 피하는 방법입니다. 손 부분의 전기적 접속이 확실하게 된 경우 손 부분에서는 열이 발생하지 않습니다.
Q : 껌종이를 어떤 모양으로 해야 좋은가?
A : 이 방법으로 불을 피우기 위해서 알아두어야 할 지식은 전지의 내부저항입니다. 전지의 내부저항과 같은 저항을 연결했을 때 가장 많은 전력을 빼낼 수 있게 됩니다. 가느다란 부분을 너무 길게 하는 경우 전체저항이 커져서 흐르는 전류가 적어지므로 불이 붙기 어렵고, 너무 짧게 하는 경우 전류가 너무 많이 흐르는 대신 전지의 내부저항에서 더 많은 열이 발생(건전지가 열 받음; 단자전압강하 커짐)하게 됩니다. 가느다란 부분은 폭 2mm 에 길이 1cm 정도가 적당합니다. 가느다란 부분을 제외한 나머지 부분은 가느다란 부분에 비해서 충분히 두꺼워야 하겠죠.
Q : 다른 재질도 가능한가?
A : 담배곽의 은박지도 가능하지만, 담배곽의 은박지는 두껍기 때문에 껌종이로 할 때 보다 더 가늘게 잘라야 합니다. 이 외에도 샤프심이나 꼬마전구를 깬 것, 니크롬선 등으로도 불을 피울 수 있습니다.
Q : 건전지가 폭발하진 않나?
A : 오랜 시간 큰 전류를 흘리면 전지의 내부저항에 의해서 열이 발생하고 그 열에 의해서 내부 물질들이 팽창하여 터질 수 있습니다. 이 실험을 하면서 전류를 흘리는 시간은 5초 이내이므로 건전지가 폭발할 위험은 없지만 수십초 동안 전류를 흘리면 건전지가 열을 받아서 터질 수도 있습니다.
화재위험이 없는 장소에서만 시도하세요.
위 동영상들은 직접 제작한 것으로, 원 출처는 이곳입니다.
KBS2 상상대결(2010.05.13~2010.10.28) 에 소개되었습니다.
EBS "미래를 보는 소년(2010.09.02~2011.02.24 )"에서 따라한 것 같은데.. 덕분에 EBS 따라했다고 욕하는 분들이 간혹 있네요.
SBS 도롱뇽도사와 그림자조작단 4회(2012.02.17)에서는 지하실에 갇혀서 탈출하는 과정에 등장했네요.
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