콘센트의 비밀 춤
휴대폰 충전기, 스탠드, 선풍기를 꽂으면 전기가 그냥 흘러요. 하지만 벽에 있는 그 작은 콘센트는 실제로 어떻게 전력을 보내 줄까요? 안을 살짝 들여다보며 그 길을 따라가 봐요.
전기는 전자라고 불리는 아주 작은 입자들이 모두 같은 방향으로 강물처럼 빠르게 움직이는 거예요. 콘센트는 그 전자의 강을 바로 네 방까지 실어 나르는 긴 구리 고속도로의 끝이에요.
벽 뒤에서는 두 가닥의 전선이 콘센트로 와요. 하나는 전자를 앞으로 밀어 주는 '핫' 전선(보통 검은색)이고, 다른 하나는 전자들이 다시 돌아가며 고리를 완성할 길을 만들어 주는 '중성' 전선(보통 흰색)이에요. 분수처럼 생각해 보세요. 물이 한 파이프를 타고 위로 밀려 올라갔다가, 다른 파이프를 타고 다시 아래로 흘러 내려오는 거예요.
콘센트에는 구멍이 두 개 있어요. 좁은 구멍은 핫 전선과 연결되어 있어요. 그곳에서 전자들이 빠르게 나와요. 넓은 구멍은 중성 전선과 연결되어 있어요. 그곳은 돌아가는 길이에요. 무언가를 꽂으면 두 개의 플러그 핀이 사이를 이어 주고 회로가 완성돼요.
여기 마술 같은 비밀이 있어요. 전자들은 강물처럼 한 방향으로 꾸준히 흐르지 않아요. 집 안에서는 앞뒤로 흔들려요. 1초에 60번씩 방향을 바꾸지요. 이것을 교류, 또는 AC라고 해요. 세상에서 가장 빠른 춤 같고, 전력을 보내는 데 아주 잘 맞아요.
왜 그냥 흐르지 않고 흔들릴까요? 발전소가 멀리 있기 때문이에요. 때로는 수백 마일이나 떨어져 있지요. AC 전기는 여행하는 동안 아주 높은 전압으로 '올릴' 수 있고, 집에 도착하기 전에는 다시 '낮출' 수 있어요. 그래서 긴 길을 오는 동안 에너지 손실을 줄일 수 있어요.
북아메리카의 콘센트는 약 120볼트를 보내 줘요. 이것은 전자들을 회로 속으로 밀어 주는 '압력'이에요. 기기마다 필요한 전력의 양이 달라서, 휴대폰 충전기 안에는 그 120볼트의 흔들림을 배터리가 원하는 더 부드러운 5볼트로 바꾸어 주는 회로가 들어 있어요.
그리고 두 구멍 아래에 있는 둥근 세 번째 구멍은 무엇일까요? 그건 접지선이에요. 안전하게 빠져나가는 길이지요. 무언가 잘못되어 전기가 있으면 안 되는 곳으로 새어 나오면, 접지선이 전기를 네 몸 대신 땅속으로 안전하게 보내 줘요.
그러니 무언가를 꽂을 때마다, 너는 거대한 전력망에 연결되는 거예요. 발전소, 변압기, 수 마일의 케이블이 모두 1초에 60번씩 추는 그 춤에 맞춰 움직이며, 네가 필요로 하는 바로 그 순간에 꼭 필요한 전압을 보내 주는 거예요.
