압전세라믹 두드려 보기

압전소자는 특정 방향으로 압력을 가하면 한쪽에는 (+) 전기가, 나머지 한 쪽에는 (-) 전기가 생겨나는 소자이다. 압전소자는 가스렌지의 점화기, 마이크로폰, 초음파 탐지기, 수정시계의 진동자 등에 사용되고 있다.

가스렌지를 분해해서 압전 소자를 빼내 보았다.

원통형의 금속 같지만, 자세히 보니 전기가 통하지 않는 물질의 양면에 금속이 코팅되어 있는 상태였다.

가스렌지가 2구 짜리라서 압전점화소자가 2개를 얻을 수 있었는데, 분해해 보니 압전점화소자 하나에 위 사진 모양의 압전세라믹이 2개씩 들어있었다.

2개씩 들어있는 이유는 절연을 하기 쉽게 하기 위함인데, 극성을 서로 반대로 해서 2개를 쌓아올린다음 가운데 부분은 고압측 출력을 연결하고, 양 끝에는 접지극을 연결하면 절연을 하기가 수월해진다.

압전세라믹은 극성이 있으므로, 테스터기와 아령을 이용하여 극성을 파악한 후, 3개를 직렬로 연결해 보았다.(1개는 분해하다가 깨져 버렸다.)

직렬 연결이 되도록 연결한 다음, 양쪽에 쇠 전극을 붙이고, 중간 부분은 빨대로 지지하도록 했다.

위쪽에 전선을 연결한 다음, 아래쪽 아령에 2cm 정도의 간극이 되도록 한 후, 망치로 두드려 보았더니 고전압 불꽃이 생기는 것을 볼 수 있다.

http://youtu.be/LnlSSWv4qTQ

3개를 직렬로 연결해서 그런지 가스렌지에서 빼낸 상태에서보다 불꽃의 길이가 3배 정도 되는 것을 볼 수 있었다.

하지만 망치로 두드렸더니 금새 균열이 발생했다. 이런 실험을 하기 위해서는 좀 더 가벼운 것으로 두드려야 할 것 같다.