겨울철이면 신경쓰이는 게 있다. 바로 정전기다. 껴입었던 옷을 벗다 보면 탁탁 소리와 함께 여기저기서 불꽃이 일고 몸이 따끔거린다. 문을 열기 위해 손잡이를 잡는 순간 손이 따끔 거리는 것을 자주 경험했을 것이다.

왜 정전기가 생길까.

이는 물질을 이루는 원자들의 구조와 밀접한 관계가 있다. 즉 원자는 +극을 띠고 있는 원자핵과 ―극을 띠고서 원자핵 주위를 맴도는 전자들로 이루어져 있다. 그런데 이 원자내의 일부 전자는 외부 자극에 의해 쉽게 분리되어 다른 원자에 붙는 경우가 있다. 이때 전자가 빠져나온 원자는 +극을 띠는 양이온이 되고 전자를 흡수한 원자는 ―극을 띠는 음이온이 되는 것이다. 옷에 생기는 정전기는 성질이 서로 다른 섬유의 옷이 서로 마찰하면서 어느 한가지 옷에서 다른 옷으로 전자들이 이동해 생기는 것이다.

전자가 더욱 많이 이동함에 따라 두 가지 옷 사이에는 전기적인 압력이 커지게 된다. 이는 마치 큰 웅덩이의 물을 2등분해 한쪽의 물을 다른 쪽으로 계속 퍼담으면 높은 수면 쪽에서 낮은 수면쪽으로 수압이 생기는 것과 같은 이치이다.

이러한 전기적 압력을 전압 또는 전위차라고 한다. 이 전위차가 매우 크면 전자는 공기를 뚫고 ―를 띤 물체에서 +를 띤 물체로 이동하게 된다. 이때 딱딱 소리가 나면서 불꽃이 보이는 것이다. 즉 작은 벼락이다.

이렇게 전기를 띤 물체 사이에는 서로 다른 극끼리 잡아 당기는 힘이 있음을 알 수 있다. 치마나 바지가 몸에 착 달라붙어 당황한 경험이 있을 것이다.

또 같은 극끼리는 서로 반발한다. 겨울철에 머리를 빗고 나면 머리카락이 사방으로 솟구쳐서 원하는 모양이 잘 나오지 않아 애를 먹는 경우가 바로 이런 경우다.

이러한 접촉분리에 의한 것 이외에도 태양광선중의 자외선, 높은 주파수, 고전압, 방사선에 의해 공기분자가 절연파괴를 일으키면서 ION화하여 주위 환경을 (+)ION이나 (-)ION을 과 다하게 발생시킴으로써 균형을 파괴하여 정전기를 발생시킨다. 정전기는 고체뿐만 아니라 액체나 기체인 모든 물체에 관계되어 있는데, 두 물체의 마찰, 박리, 파괴, 충돌, 액체의 유동, 기체의 분출 등, 발생원인이 되는 물질 상태는 틀리나 발생 원리는 똑같다

정전기의 발생은 습도와 깊은 관계가 있다.

습도가 낮을수록 정전기가 잘 일어나며 높을수록 정전기 발생이 감소한다. 왜냐하면 물이 전하를 띄는 입자들을 빠르게 전기적으로 중성상태로 만들기 때문이다. 사람이 카펫 위를 걸을 때 습도가 10~20%일 때 발생하는 정전기는 3만 5000V(볼트), 65~95%일 때는 1500V의 정전기가 발생한다. 평균습도가 45% 이하가 되면 인체나 물체에 생긴 정전기가 자연스럽게 방출되지 못하고 머물다 일시에 방전되므로 충격을 느낀다. 그러나 전류가 순간적으로 흐르고 더 이상 흐르지 않는 정전기(멈춘 전기)이므로 높은 전압에도 큰 사고가 생기지 않는다.

정전기도 성 차별을 한다.

전기적 쇼크는 개인차가 있으나 나이가 들면서 피부가 건조해지는 노인들은 정전기 피해를 더 많이 호소한다. 남자는 약 4000V이상이 되어야 전기적 쇼크를 느낄 수 있지만 여자는 약 2500V만 되어도 전기적 방전을 느낄 수 있다. 즉 여자가 더 예민한 것이다.