10.7 C
Seoul
2024년 3월 29일 (금요일) 10:47 오후
오피니언#7 건전지를 쪼개봅시다

#7 [단숨에 실험] 건전지를 쪼개봅시다

(수완뉴스=권동현)

 

※스압주의:

이 칼럼은 당신의 데이터를 위협합니다. 스크롤을 내리기 전 Wi-Fi 네트워크를 사용하세요.

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

출처 en.wikipedia.org

 

아마 여러분들은 이렇게 생긴 건전지에 많이 익숙하실 것입니다. 집에 있는 아날로그 시계나 손전등 같은 대부분의 소형 전기용품들이 AAA, AA 건전지라고 하는 이 건전지들을 사용합니다. 미국에서 생산되는 건전지의 80% 정도가 이런 건전지라고 하니, 얼마나 많은 사람들이 이 건전지를 쓰는지 알 수 있습니다. 하지만 이 건전지들의 원래 이름은 AAA 건전지가 아닙니다. 정식 명칭은 알칼리 전지(Alkaline Battery)로, 위의 그림처럼 원통형으로 생긴 건전지뿐 아니라 오른쪽의 네모나게 생긴 건전지까지 모두 알칼리 전지라고 부른답니다.

 

건전지의 크기는 모두 다르지만, 원리는 모두 같습니다. 그 이유는 안에서 모두 동일한 화학 반응이 일어나고 있기 때문입니다.

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

사진 참조 en.wikipedia.org / 편집 권동현

 

위 그림은 알칼리 전지의 단면을 나타냅니다. 모든 건전지는 전기 회로에서 전자를 밀어주는 역할을 합니다. 전자를 밀어준다는 것은 곧 전기가 통하는 것을 의미합니다. 그런데, 전자를 밀어준다면 건전지 한쪽에서는 전자가 들어오고, 다른 한쪽에서는 전자가 나갈 것입니다. 이때 한쪽에서는 전자를 받아들이고 한쪽에서는 전자를 내보내는 것이 건전지의 역할입니다. 여기서는 +극의 이산화망간이 전자를 받아들이고, -극의 아연 분말이 전자를 내보내는 역할을 합니다. 이산화망간 ‘반죽’이라는 표현을 쓴 이유는 이산화망간과 함께 전해액이라는 액체가 섞여 있기 때문인데, 전해액은 양 극 사이에 물질이 통할 수 있도록 하기 위해 넣어주는 것입니다. 알칼리 전지의 경우 수산화칼륨이라는 것이 들어있습니다.

 

이렇게 말로만 하면 칼럼이 재미없으므로, 직접 건전지를 쪼개보도록 합시다!

(*이제부터 나오는 모든 사진은 제가 직접 찍었습니다)

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

실험은 카이스트 내의 창작공방이라는 곳에서 진행했습니다. 시간은 한두시간 정도 걸린 것 같습니다.

 

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

오늘의 희생양인 건전지입니다. 이제 이것들을 톱으로 자를 것입니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

물론 그전에, 안전을 위해 장갑과 마스크를 착용해야 합니다! 보안경도 쓰면 좋습니다. 작업 도중 수산화칼륨 용액이 유출됩니다. 만지면 화상을 입을수도 있으니 비닐 장갑을 껴야 하고, 이산화망간 분말이 작아 흡입할 수도 있으니 마스크를 껴 줍시다. 여러분들 생명은 소중한 거랍니다 ^^

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

자, 이제 잘라 봅시다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

자른 지 얼마 되지 않아 검은색 가루가 나오기 시작합니다. 이것이 건전지의 +극을 담당하는 이산화망간입니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

계속 자르다 보니 건전지에서 초록빛 액체가 나오기 시작합니다! 이것이 바로 건전지의 전해액인 수산화칼륨 수용액입니다. 딱히 냄새가 나진 않습니다. 화상을 입을 수 있으므로 조심해야겠죠?

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

어느 정도 전해액이 빠지고 난 뒤, 건전지를 다시 잘랐습니다. 이때쯤 건전지를 자르는데 톱이 계속 걸리적거렸던 것 같습니다. 중간에 자르던 중 건전지가 뜨거워져서 잠시 작업을 중단하기도 했습니다. 아마 톱으로 자르다 보니 안의 것들이 뒤섞여서 화학 반응을 진행한 것 같았습니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

시간이 얼마나 지났을까요, 드디어 반으로 다 잘랐습니다! 이걸 이제 집게발에서 게살 빼듯이 쑥 빼면…

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

이런게 나옵니다! 설명하자면, 바닥과 건전지에 있는 검은색은 모두 이산화망간 반죽이고, 저 멀리 보이는 녹색 액체가 아까 새어나온 수산화칼륨 전해액입니다. 그리고 오른쪽에 바늘처럼 뾰족하게 툭 튀어나온 것이 전자를 모아서 회로로 보내주는 집전 장치이며, 왼쪽에 둘둘 만 종이처럼 생긴 것이 분리막입니다. 저도 직접 보기는 처음입니다(ㄷㄷ).

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

종이를 펼쳐보면, 은색 점토같은 것이 나옵니다. 이것이 바로 건전지의 -극을 담당하는 아연 분말입니다! 만져보면 정말로 점토 만지는 느낌이 납니다.

 

 50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

원래 이런식으로 연결이 되어 있었던 것입니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

여기서 끝내면 조금 아쉬워서, 잘랐던 건전지를 또 잘라봤습니다. 언제나 손조심.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

다 잘랐습니다!

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

하지만 안에는 그리 대단한게 있지는 않았습니다. 저기서도 가운데에 남아있는 은색의 아연 가루를 볼 수 있습니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

한번 송곳으로 긁어 봤습니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

왼쪽부터 건전지 외피, 종이 분리막, 그리고 이산화망간 반죽 덩어리입니다. 종이 분리막은 +극 단자 끝까지 뻗어 있었습니다. 그 안으로 아연 가루가 보였지만 이미 반응이 진행된 듯 했습니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

-극 쪽도 송곳으로 파 봤습니다. 이쪽은 팠더니 이산화망간 말고 아무것도 안 나오길래 가위로 잘랐습니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

톱으로 하던 것보다 훨씬 편했습니다.

 

 50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

잘랐더니 집전 장치가 분리되어 나왔습니다. 마치 꽃을 연상케 하는 사진입니다!

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

집전 장치와 보호 마개인 듯 합니다. 집전 장치만 따로 분리할 수 있을 것 같아 망치로 두들겨보고 별 짓을 다했지만…분리는 되지 않고 집전 장치만 휘었습니다. 사진에서도 볼 수 있듯이 집전 장치가 뭔가 끈적했는데, 아마 이건 그냥 전해액 때문이 아닌가 하는 생각도 들었습니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440491

 

이번 건전지 해부의 결과입니다. 위가 원래의 건전지고, 아래가 해부된 건전지입니다.

 

 

50662f7002a739c051ac1b554f8a9065_1440492

en.wikipedia.org 혼합 및 편집

 

생각해보면 이번 해부에서 건전지의 주요 부분들을 모두 찾을 수 있었습니다. 제일 중요한 +극과 -극의 구성 화학물질부터 주요 부품들까지. 하나라도 못 찾으면 아쉽기 마련인데, 모두 찾았으니 이번 실험은 성공적이었던 것 같습니다. 이 실험으로 여러분이 건전지를 좀 더 잘 이해했기를, 그리고 건전지 안에 대한 호기심을 어느 정도 풀었기를 바라면서, 이상 권동현이었습니다!

 


 

:: 오늘의 요약

  • 건전지는 전자를 밀어주는 역할을 한다.

  • 건전지의 (+)극에선 받아주고 (-)극에선 밀어준다.

편집국
편집국
수완뉴스 편집부 공식 계정입니다.
-advertisement-

댓글을 남겨 주세요.

귀하의 의견을 입력하십시오!
여기에 이름을 입력하십시오.

이 사이트는 스팸을 줄이는 아키스밋을 사용합니다. 댓글이 어떻게 처리되는지 알아보십시오.

spot_img

많이 본 뉴스

-advertisement-

인기 기사

최신 기사