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플라즈마

  • Fusion Story
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201609.06

마녀의 구슬 속에 숨겨진 원리 플라즈마

이하나   
https://fusionnow.kfe.re.kr/post/plasma/584

 

 

 어릴 적 영화 속에서 마녀가 주문을 외우며 쓰다듬으면 구슬 속에서 전기가 찌릿찌릿 나타나던 마녀의 구슬 다들 기억 하시나요? 마녀가 쓰다듬으며 주문을 외우면 미래의 모습이 보이던 그 구슬 말이죠.

 

 마녀의 구슬처럼 미래를 볼 순 없지만, 박물관이나 과학 수업시간에서 마녀의 구슬과 똑같이 생긴 구슬을 쓰다듬으며 마녀가 된 듯 연기를 해본 경험은 있으실텐데요. 만지지 않아도 마치 번개가 담겨져 있는 듯 일렁이는 불빛을 보는 것도 신기하지만, 손으로 만지면 불빛이 손을 따라다니며 더욱 진하게 빛이 모이는 현상이 정말 마법이라도 부리는 듯 신기하게 느껴졌죠!

 

 마녀의 마법 구슬 같은 그 구슬은 알고 보면 물질의 네 번째 상태인 ‘플라즈마’를 가장 간단하게 만나볼 수 있는 ‘플라즈마 볼’입니다. 최근 첨단산업 분야에서도 ‘플라즈마’가 다양하게 사용되며 ‘플라즈마’ 기술의 중요성은 날로 커지고 있는데요. 플라즈마 볼을 통해 낯설지만 우리 주변 곳곳에 숨어있는 ‘플라즈마’와 더욱 친해져 볼까요~?

 

 

플라즈마란?

 

 플라즈마는 흔히 물질의 네 번째 상태라고 이야기합니다. 고체 상태의 물질을 가열하면 액체가 되고, 더 가열하면 기체가 됩니다. 기체를 계속해서 가열하면 주변으로부터 너무 많은 에너지를 흡수한 전자가 원자핵으로부터 떨어져 나오면서 전자와 원자핵이 모두 떨어져 자유롭게 움직이는 플라즈마 상태가 됩니다. 양전하(+)를 띄는 원자핵과 음전하(-)를 띄는 전자가 서로 떨어져 있기 때문에 전기적 성질을 갖는다는 점이 특징입니다. 

 

플라즈마 볼의 원리

 

 플라즈마 볼에 전원을 켜면 플라즈마 볼 중심에 있는 작은 동그라미 형태에서 수 천 볼트의 고주파 고압 전극이 발생하여 자유전자를 발생시킵니다. 플라즈마 볼 내부에 네온이나 아르곤과 같은 기체를 일정량 넣어 방전이 잘 일어나도록 환경을 만들어 주면 전극에서 발생된 자유전자가 유리구 표면을 향해 이동하다가 내부의 기체 원자 또는 분자를 만나 전자를 떼어내는 과정에서 플라즈마가 발생됩니다.

 

 또한, 손가락으로 플라즈마 볼을 만질 때나, 전기가 통하는 도체를 갖다 대었을 때 빛이 모이는 현상은 플라즈마가 지닌 전기적 성질 때문입니다. 수도꼭지에서 호스가 연결된 방향으로 물이 흘러나가듯이, 플라즈마 볼도 도체인 손가락이 전기가 흐르는 전선 역할을 해서 손을 갖다 대면 전자들이 손 주변으로 이동합니다. 이렇게 전자들이 이동하면서 플라즈마 볼 내부에 있는 기체들과 부딪치며 플라즈마 상태를 만들기 때문에 손을 따라 생긴 플라즈마 선이 더욱 진하게 보이게 됩니다.

 

 플라즈마! 이름은 들어보았지만 정확하게 어떤 물질인지 알지 못하셨거나, 플라즈마 볼을 보면서도 어떤 원리인지 모르셨던 분들 궁금증이 풀리셨나요? 마법은 아니지만 훨씬 재미있는 원리가 숨어있었네요.

 

 우리 주변에 꼭꼭 숨어있는 플라즈마 적용 분야도 다음 링크에서 확인해보세요~
 플라즈마와 더욱 친해질 수 있답니다! :)

 

 

우리 집 곳곳에 숨은 플라즈마 기술을 찾아라!▶https://fusionnow.nfri.re.kr/post/plasma/460

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