전기의 발견과 역사

 

안녕하세요, 이번 블로그에서는 전기의 발견과 역사에 대해 블로그를 하고자 합니다. 

 

전구-이미지

전기의 발견

 

기원전 600년, 고대 그리스 탈레스(Thalse BC624-547)는 호박이 천연 자석임을 알고 있었다고 전해지고 있다. 이것을 영국인은 「헤라클레스의 돌」이라고 불렀다

 

16세기 영국의 길버트 (W.Gilbert 1540-1603)는 지구가 큰 자석임을 나타내고 자기의 근본적인 성질에 대한 이론을 얘기하였으며, 나침반이 북쪽을 가리키는 것을 확인합니다.

길버트는 호박이 가벼운 것을 끌어당기는 성질을 호박의 그리스어 "Electrum"을 따서 "lectrica"라고 불렀습니다. 

 

 

동전기와 정전기의 발견

17세기 미국 프랭클린(B.Franklin)은 연을 올려 번개가 전기임을 증명해 피뢰침을 발명하게 되었고, 이후 32년 뒤 프랑스 과학자 쿨롱(Coulomb)은 자석에는 2개의 다른 극이 있으며, 같은 극끼리는 반발하고, 서로 다른 극 사이는 끌어당기는 힘이 작용하는 것을 발견하였습니다. 

 

전기 배터리의 발명

1800년에는 이탈리아 물리학자 세계최조로 화학식으로 전기를 담을 수 있는 볼타 배터리라는 것을 발명했며, 금속과 소금을 사용하여 전기를 생성하는 혁신적인 발명을 하였습니다. 

전기기호인  V(Volt)는 그의 이름을 가져와 볼트라고 부르게 되었습니다. 

 

1827년  게오르크 옴(Ohm)은 ‘전류는 열의 흐름과 비슷하고 전압은 온도차와 비슷하다’는 말로 전압과 전류의 개념을 설명했습니다. 그리고 전압과 전류는 비례하는데(V=IR) 비례 상수는 전압과 전류에 의해 정해지는 것이 아니라 전선의 굵기와 길이에 따라 정해진다고 했습니다. 저항의 단위는 옴((Ω)은 그의 이름을 따서 붙인 것입니다.

 

1831년 패러데이(영국) : ‘전자기 유도 법칙’ 발표

패러데이는 여러 실험 후, 코일 두 개를 나란히 두고 한 코일에 전류를 흘릴 때 첫 번째 코일의 전류가 변할 때 만 두 번째 코일에 전기가 발생하는데, 첫 번째 코일의 전류가 늘어날 때와 줄어들 때의 두 번째 코일은 전류 방향은 반대가 되다는 것을 확인했습니다.

이것을 패러데이는 전자기유도 법칙(inducation law)이라고 합니다.

 

1840년 줄(영국) : ‘줄의 법칙’을 발표

줄은 발열량은 저항값에 비례하고 전류의 제곱에 비례한다는 것(I₂R)을 알아내고 1840년에 발표했는데, 이것이 줄의 법칙입니다. 후에 열량(에너지)의 단위는 그의 이름을 따서 j(줄)로 정해졌습니다.

 

전기의 활용 및 산업혁명

1879년 에디슨 : 백열전구 발명

에디슨의 발명품 중 가장 유명한 것을 꼽으라면 아마 백열등이 될 것입니다. 백열등은 쇠를 불에 넣어 뜨겁게 하면 빨갛게 달구어지는 것과 같은 원리로 빛을 냅니다. 에디슨은 필라멘트를 사용한 백열전구를 만들어 판매하기 시작했습니다.

 

1888년 헤르츠(독일) : ‘전자파‘의 존재 증명

헤르츠는 1888년 전자기파의 존재를 확인하는 실험에 성공했습니다. 헤르츠의 발견은 공간을 통해서 전자기파로 신호를 보낼 수 있는 가능성을 보여주었다는 큰 의미도 있습니다.

 

1895년 뢴트겐(독일) : X선을 발견

1895년 뢴트겐이 정체를 알 수 없는 방사선을 발견했습니다. 이 방사선에 ‘X선 (X-ray)’이라는 이름을 붙였습니다. 뢴트겐이 발견해 ‘뢴트겐선’이라고도 불리는 X선은 실제로 고속 전자의 흐름을 물질에 충돌시켰을 때 생기는 파장이 짧은 전자기파를 말합니다.

 

1897년 톰슨 (영국) : ‘전자’의 존재를 증명 (1906년 노벨 물리학상 수상)

톰슨은 음극선관 실험을 통해 원자(atom)를 이루는 입자의 하나인 전자의 존재를 알아냈습니다. 1803년 원자설 이후 1913년 수소 원자 모형이 나오기까지 100년 남짓한 과학사에 있어서 전자의 발견은 원자의 구조를 파헤치는 데 있어서 가장 선구적인 사건이었습니다.

 

1942년 페르미-세계 최초의 원자로 완성

1942년 미국 시카고 대학에서 페르미가 설계한 CP-1(원자로)가 세계 최초로 우라늄 핵분열 연쇄반응 실험을 성공하였습니다. 1953년에 미국의 아이젠하워 대통령이 유엔에서 “원자력의 평화적 이용”을 제창하면서 미국의 원자력 기술이 세계에 공개되었고 이로 인해 많은 국가에서 원자력에 관한 연구개발이 시작되었습니다.

 

1948년 미국 쇼크레이(WBShockley), 버딘(J.Bardeen), 블러덴(WHbrattain)은 트랜지스터를 발명해 냈으며, 현재 반도체 기술의 시초가 되었습니다.

 

 

현대의 전기 활용

20세기 들어서면서 전자기기의 발전은 더욱 가속화되었으며, TV, 컴퓨터, 냉장고, 전자레인지 등 다양한 전자기기들이 개발되었고 이는 인류의 삶에 많은 변화를 주었습니다.