CODE ch.4 전등을 분해해 봅시다

이번글은 할스 펫졸드 님의 책 CODE를 김현규 님이 번역한 책의 네 번째 챕터에 대해 제가 이해하고 느낀 점에 대한 겁니다.

챕터 4부터는 본격적으로 하드웨어적인 그중 전기에 대해 이야기합니다.

전기라 해서 지레 겁먹을 필요 없이 챕터 4에서 이야기하는 전기는 중학교 수준정도입니다.

 

전지, 전구, 스위치, 전선으로만 이루어진 가장 기초적인 회로그림과 함께 설명하는데, 전기가 일어나는 방식에 대해 이야기합니다.

전기 관련 사진을 보신 적이 있다면 -기호가 그려진 동그라미를 보셨을 겁니다. 네 음전하(전자)죠. 전기는 이 음전하가 이동함에 따라 일어나게 됩니다. 그러면 언제 음전하가 이동하는지 알아봐야겠죠. 

일반적으로 한 원자에서 음전하의 개수는 양전하의 개수와 동일합니다. 또 동일할 때 가장 안정적인 상태이죠.

하지만 이러한 원자에서 음전하가 적거나 많은 상태가 될 수도 있습니다. 양이온과 음이온이죠.

이때 해당 원자는 안정적인 상태를 만들려 합니다. 여러분이 건조할 때 정전기가 팍! 튈 때가 있죠.

그때가 바로 양이온과 음이온이 안정적인 상태로 돌아가는 순간인 것이죠.

 

손전등에서는 이보다 전자 안정적으로 이동하므로 지속적으로 빛을 내게 되는 거죠.

다음은 전지에 대해 얘기합니다.

 

일반적으로 전지를 보시면 +부분과 - 부분이 있죠.

그리고 전지를 반쯤 나눠서 각각 + 에는 추가적인 전자를 요구하는 상호작용을 일으키는 분자의 조합을 - 에는 여분의 전자를 생성하는 상호작용을 일으키는 분자의 조합을 배치시킵니다.

이 둘은 나눠져 있어서 가만히 있어서는 아무 일도 일어나지 않습니다. 하지만 이 둘을 구리선과 같이 도체로 연결해 준다면? 남는 전자가 전자가 부족한 쪽으로 이동하겠죠. 마치 바람이 기압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 부는 것처럼 말이죠.

 

다음은 전구입니다. 에디슨이 발명한 전구의 구조는 아래와 같죠.

아래와 옆면에 있는 꼭지에 각각 전지의 +양극과 이어진 전선, -음극과 이어진 전선을 이으면 텅스텐으로 만들어진 필라멘트가 달궈지며 빛이 나는 구조입니다. 사실 공기 중이라면 텅스텐이 뜨거워 녹아버리겠지만 유리구 안은 진공상태라서 그러지 않고 안정적으로 빛을 낼 수 있습니다. 전구가 뜨거워지고 과거 백열전구에 의한 화재가 이 때문이죠.

 

 

 

그리고.. 얘기 안 한 게 하나 남았네요 바로 스위치죠.

전선이 있어도 끊어져 있으면 말짱 도루묵이겠죠.

스위치로 전기를 흐르게 하면 일반적으로 켰다 또는 열렸다 흐르지 않게 하면 껐다 또는 닫혔다라하죠.

어디서 본 느낌이지 않나요? 네 바로 이 또한 이진코드(부호) 이죠.

이진 코드와 간단한 전기회로가 유사하다는 점은 이후 설명할 때 매우 유용하다는 걸 깨달으실 겁니다.