볼타 전지, 동전과 소금물로 번개를 주머니에 넣은 이야기

번개가 치는 날에만 전기를 쓸 수 있다면, 세상은 얼마나 불편했을까?

자, 상상해 봐요. 스마트폰을 충전하려면 하늘에서 번개가 칠 때까지 기다려야 한다면요? 비 오는 날만 게임할 수 있고, 맑은 날엔 그냥 멍하니 있어야 하는 거예요. 말도 안 되죠?

그런데 1700년대 후반, 진짜로 그런 세상이었어요. 그때 사람들이 아는 전기라곤 번개, 아니면 머리카락을 풍선에 문질렀을 때 '치지직' 하고 튀는 정전기뿐이었거든요. 전기를 만들어 내는 방법은 딱 하나, '라이덴병'이라는 유리병에 정전기를 꾹 모아두는 것이었어요. 근데 이게 한 번 '퍽!' 하고 방전되면 끝이에요. 게임으로 치면 목숨이 딱 하나짜리 캐릭터인 셈이죠.

과학자들은 답답했어요. 전기로 뭔가 실험을 하고 싶어도, 전기가 순식간에 사라져 버리니까 제대로 연구할 수가 없었거든요. '전기를 물 흐르듯 계속 쓸 수 있는 방법은 없을까?' 모두가 이 질문 앞에서 막혀 있었어요. 바로 그때, 이탈리아에서 한 남자가 완전히 다른 방향으로 생각하기 시작했어요.

동전 두 종류와 소금물만으로 전기가 '졸졸졸' 흘러나오기 시작했다

그 남자의 이름은 알레산드로 볼타. 이탈리아 코모라는 작은 도시 출신의 물리학자였어요. 볼타가 완전히 다른 방향으로 생각했다는 게 뭐냐면, 번개를 잡으려고 하지 않고, 전기를 '직접 만들어 내는 장치'를 궁리한 거예요.

방법은 놀라울 만큼 단순했어요. 아연 동전, 구리 동전, 소금물에 적신 천 조각. 이 세 가지를 아연-천-구리, 아연-천-구리 순서로 샌드위치처럼 차곡차곡 쌓은 거예요. 마치 급식 때 햄버거 패티를 여러 장 쌓는 것처럼요. 그랬더니 어떻게 됐냐고요? 맨 위와 맨 아래에 전선을 연결하자, 전기가 '졸졸졸' 끊기지 않고 흘러나온 거예요!

1800년의 일이에요. 사람들은 깜짝 놀랐어요. 번개도, 정전기 기계도 없이 금속 조각과 젖은 천만으로 전기가 만들어지다니요. 이게 바로 세계 최초의 전지, '볼타 전지'예요. 전지란 화학 반응으로 전기를 만들어내는 장치를 말해요. 한 번 터지고 끝나는 정전기와 달리, 볼타 전지는 강물처럼 꾸준히 전류를 보내줬어요.

한 번 '펑!' 하고 끝나던 전기가 강물처럼 계속 흐르자, 과학자들이 미친 듯이 실험을 시작했다

강물처럼 꾸준히 흐르는 전류가 생기자, 과학계는 말 그대로 '축제'가 됐어요. 그동안 전기가 너무 빨리 사라져서 못 했던 실험들을 드디어 할 수 있게 된 거거든요.

볼타 전지가 공개된 지 불과 몇 주 만에, 영국의 과학자들은 전기를 물에 흘려보내서 물을 수소와 산소로 쪼개는 데 성공했어요. '전기분해'라고 하는 건데, 쉽게 말하면 전기로 물질을 분리한 거예요. 이걸로 나중에 알루미늄 같은 새로운 금속도 발견하게 돼요. 또 다른 과학자는 전류가 자석처럼 행동한다는 사실을 알아냈고, 이게 나중에 모터와 발전기의 탄생으로 이어졌어요.

볼타의 업적이 얼마나 대단했냐면, 나폴레옹 황제가 직접 볼타를 불러서 시범을 보게 했을 정도예요. 그리고 우리가 전압의 단위로 쓰는 '볼트(V)'라는 이름, 바로 볼타의 이름에서 따온 거예요. 스마트폰 충전기에 적힌 '5V'라는 글씨, 그게 볼타의 이름이에요!

지금 네 주머니 속 스마트폰 배터리, 그 시작이 바로 동전 쌓기였다니!

스마트폰 충전기에 적힌 볼타의 이름, 이제 보이시죠? 사실 여러분이 매일 쓰는 스마트폰 배터리, 무선 이어폰, 전동 킥보드 — 이 모든 것의 출발점이 200년 전 볼타가 쌓았던 동전 탑이에요.

물론 지금의 배터리는 아연과 구리 대신 리튬이라는 물질을 쓰고, 소금물 대신 특수 화학 물질이 들어가요. 하지만 원리는 놀랍도록 비슷해요. 서로 다른 물질 사이에서 화학 반응이 일어나면서 전기가 흐르는 것, 이 기본 아이디어는 볼타 때부터 똑같거든요.

한번 생각해 봐요. 볼타가 동전을 쌓지 않았다면, 전기를 꾸준히 쓸 수 없었을 거예요. 전기를 꾸준히 쓸 수 없었다면, 전구도, 모터도, 컴퓨터도 탄생하기 어려웠을 거예요. 오늘 여러분이 이 글을 읽고 있는 것 자체가, 200년 전 한 남자가 동전과 젖은 천 조각으로 벌인 실험 덕분인 셈이에요. 번개를 주머니에 넣겠다는 엉뚱한 꿈이, 결국 세상을 바꿔 놓은 거죠!