전기 공기대포(Electric Vortex Cannon) 만들기

전기 공기대포를 만들어 보았습니다. 

공기대포는 Vortex Cannon 이라고도 불리는데, 바닥쪽에 큰 원형 구멍이 뚫린 버켓 입구쪽에 고무막이나 비닐이 씌워져 있고, 내부에는 안개나 연기가 채워져 있습니다. 비닐 막 부분에 충격을 주면 내부의 압력이 갑자기 늘어나서 구멍으로 공기가 빠져나가게 되는데,  이 공기가 빠져나가면서 소용돌이가 생기게 되어 도넛 모양의 연기가 발사됩니다. 

여기서는 안개를 만드는 장치가 없어서 촛불을 끄는 실험으로 대신해 보았습니다. 

흔히 보았던 공기대포는 뒤쪽에 충격을 줘서 발사를 하는 방식인데, 여기 등장한 공기대포는 스위치를 누르는 방식으로 발사를 할 수 있습니다. 

220V 의 전압을 반파정류해서 콘덴서를 충전하고, 이 콘덴서는 스위치를 거쳐서 임피던스 정합 변압기에 연결됩니다. 임피던스 정합 변압기는 작은 스피커에 연결되어 있습니다. 

스위치를 누르면, 콘덴서에 있는 전하가 방전되고, 이 전류는 임피던스 정합 변압기로 흐르게 됩니다. 이 변압기의 2차 코일에 전압이 유도되고, 이 전압은 스피커에 가해져서 진동판이 순간적으로 크게 떨리게 되어 공기대포가 발사되는 원리입니다. 

촛불을 켜 놓고 이것을 동작시켰더니, 촛불이 갑자기 꺼지는 것을 볼 수 있습니다. 

http://youtu.be/S0WO5Hc7LA4

위의 영상은 여기서 소개한 전기공기대포를 구성하는 과정과 실험 과정을 보여줍니다. 알루미늄 깡통에 뚫린 구멍은 홀쏘를 이용해서 뚫은 것입니다. 

안전을 위해서 차단기를 연결하였는데, 차단기의 용량이 15A 짜리라서 안전을 지켜주는 것과는 거리가 있습니다. 2A 짜리 과전류 차단기를 연결하거나 백열전구 등의 저항을 중간에 직렬로 연결하는 것이 좋을 듯합니다. 

220V 를 직접 연결하여 하는 실험이므로, 감전이나 화재의 위험이 매우 높습니다. 절대 따라하지 마시고 참고만 하세요.