숯이 전자파 차단에 효과가 없다고, 정부 연구기관(학계)로부터 계속 발표되고 있네요. 근데요. 저희 자체적으로 실험/확인한 바로도 그렇고, 아래 일본 실험 자료에서도 전자파 차단 효과는 확실하게 있어 보이는 것은 왠일일까요.
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제 사무실의 비장탄 숯
다양한, 혹은 소수의 목소리를 존중하는 것이 성숙된 사회입니다.
전자파에 대해서 시끄러워지기를 원하지 않는 정부(연구)기관...
먹이감이 생기면, 반론의 여지 없이, 국민을 일렬로 줄 세우려는 여론/뉴스 기관...
숯이 전자파 차단에 효과가 없다고, 정부 연구기관(학계)로부터 계속 발표되고 있네요. 근데요. 저희 자체적으로 실험/확인한 바로도 그렇고, 아래 일본 실험 자료에서도 전자파 차단 효과는 확실하게 있어 보이는 것은 왠일일까요. 앞으로 추가적인 관심/확인을 한 후에, 장식용 비장탄 숯을 상품화에 도전하겠습니다.
숯의 성질
炭の性質
1. 연구 동기
작년 나는 숯을 직접 만들어 숱의 흡착성에 대해서 실험을 했다. 현재 화제가 되고 있는 탈수작용뿐만 아니라 여러 성질을 가지고 있다는 것을 알게 되었다.
이번에 나는 숯의 특징을 더 조사하기 위해서 숯의 전기적인 성질, 미생물에의 영향, 전자파에 관계하는 것에 대해 더 검토해보고 싶다고 생각했다.
2. 연구 구상
3. 실험 내용과 결과
(1) 목탄과 비장탄, 죽탄의 표면모습
비장탄의 단면은 만졌을 때 매끈매끈 하고, 빛을 반사시켰다. 그렇지만 목탄은 까칠까칠하고 그다지 빛을 반사하지 않는다. 현미경으로 관찰 하면 비장탄은 자잘 자잘하고, 커다란 구멍은 형태도 크기도 거의 같고 나란히 있는데, 목탄은 전체적으로 부패한 느낌으로 곳곳에 여러 가지 형태의 구멍이 뚫려있다. 또, 물에 넣으면 목탄은 물위에 뜨지만, 비장탄은 거품을 내며 가라 앉았다.
죽탄은 숯 중에서 가장 흡착력이 높다고 한다. 큰 구멍은 0.3mm이고, 비장탄의 0.06mm보다 훨씬 컸다. 또, 그 커다란 구멍의 주위에는 무수의 작은 구멍이 있다.
(2) 숯과 전기
건전지에서의 대표적인 망간전지는 아연과 탄소봉으로 전기를 일으킨다. 거기서 탄소봉 대신 비장탄을, 아연을 대신해서 알루미늄을, 전해액에 포화식염수를 사용했다. 숯과 알루미늄을 2.2V용의 전구에 연결했을 때 소형전구에 빛이 들어왔다. 전압은 1.06V였다.
더욱 편리한 전지가 좋다고 생각되어 건전지같이 케이스에 넣어 보았다.
알루미늄 판을 원통형으로 만들어 케이스 안에 넣고 그 안에 비장탄을 넣었다. 알루미늄 판과 숯의 사이에 쿠킹페이퍼를 넣고 포화식염수를 넣었다. 2.2V용 소형전구에 연결했을 때 빛이 들어왔고, 전압은 0.92V였다.
또 다시 전해액을 식초와 간수로 바꿔서 실험했다. 한번 할 때 마다 액을 버리고 씻어 물기를 닦았다.
쿠킹페이퍼는 매일 바꿔주었다.
다음으로 숯에 전기를 모으는 실험을 했다.
비장탄 2개에 발포 스티로폼을 끼우고, 고무로 묶어 그것을 발포식염수에 넣었다. 이 2개의 숯에 2.2V용 소형전구를 연결했지만, 빛이 들어오지 않았다. 거기에 1.5V의 망간전지 4개를 직렬로 숯에 연결했다. 그러자 +극에 연결한 숯에서 많은 거품이 나기 시작했다. 그 상태로 5분간 전지를 연결해 두었더니 빛이 들어왔다. 전압은 1.42V였다. 전지의 +극에 연결한 숯을 조사해보니 +극이 되어있었다.
소형전구는 6분30초동안 계속 빛을 유지했다.
한번 더 실험을 해보았지만, 충전하는 7~8분쯤에 파지직 하는 소리를 내며 –극에 연결한 쪽의 숯이 갈라져 버렸다. 거기서 충전을 그만 두고 전압을 재어보니, 1.98V였다.
(3) 숯과 미생물
전에 조사했을 때, 음식물쓰레기를 비료로 사용할 때 숯가루를 넣는다는 것을 알게 되었다. 분해균이라는 균이 음식물쓰레기를 분해시키지만, 분해균의 거처로서 숯가루를 넣는다고 한다. 거기서 일반적으로 쓰레기를 분해시키는 방법과 숯가루를 넣는 방법의 분해 진행상태를 비교해 보기로 했다.
실험방법은 다음순서로 진행했다.
① 삼나무 칩에 분해균을 넣어 칩 전체가 눅눅해질 정도로 물에 넣어 잘 뒤섞는다.② 매일 여러 번 칩에 공기가 들어가게 끔 섞는다.
③ 칩이 마르면, 물을 넣는다. 일광이 비추는 따뜻한 장소에 둔다.
④ ②, ③을 반복한다. 분해균은 낫또균의 종류를 사용하였다.
같은 크기의 플라스틱용기에 같은 높이까지 삼나무 칩을 넣고 1컵에 대한 같은 양의 분해균을 조금씩 넣었다. 그리고 같은 양의 물을 더해 잘 뒤섞고 숯가루를 한쪽 용기에 넣고 섞었다. 다음으로 세로1.2cm 가로1cm의 양배추 잎을 1장씩 용기에 넣는다. 용기를 햇볕이 닿는 곳에 두어 작은 구멍이 뚫려있는 뚜껑을 하고 그 위에 티슈페이퍼로 덮어두었다. 매일 동시에 뒤섞고, 양쪽 모두 마르면 같은 양의 물을 더해줬다.
2일째 변화없음
3일째 숯을 넣지 않은 쪽에 곰팡이가 피기 시작했다. 그러나 숯을 넣은 쪽에는 곰팡이가 피지 않았다.
4일째 곰팡이가 핀 탓인가 살짝 뒤 섞었을 뿐인데 양배추가 간단히 부서지고 말았다. 이 상태로는 양배추의 크기를 비교할 수 없어 여기서 실험을 중지했다.
실험을 중지한 후로부터 6일 동안 용기는 방치해둔 상태였지만, 의연하게 숯을 넣은 쪽에 곰팡이는 피어있지 않았다.
숯이 전자파를 차단하는 기능을 확인해보았다.
카드처럼 얇은 AM라디오를 준비했다. 라디오를 한 곳에 움직이지 않게 하여 우선은 그냥 들어 보았다.
그 다음 2개의 비장탄 사이로 라디오를 끼어 두었다. 소리를 들어보니 비장탄 사이에 두었을 때 확실하게 소리가 작아졌다는 것을 알 수 있었다. 이것은 비장탄이 전자파를 차단하기 때문이라고 생각한다. 그러나 이 실험에서는 소리의 크기를 정확하게 잴 수 없기 때문에 다른 실험을 하였다.
휴대전화의 안테나 부근을 비장탄으로 덮어 휴대전화의 전파를 받기 쉬운 순서로 3, 2, 1, 0, 권외로 표시하였다. (차폐물 없는 것이 3)
손으로 안테나를 덮어보니 3, 2가 되었기 때문에 휴대전화는 책상에 둔 채로 실험하였다.
죽탄은 얇았기 때문에 2개를 겹쳐서 실험해 봤지만, 비장탄 이외에는 거의 효과가 없었다.
전자파 차단에 대해서 조사해 보았더니, 철망이나 알루미늄을 함유한 시트로 감쌌더니 효과가 있었다는 것을 알았다. 실제 알루미늄박으로 안테나를 감쌌더니 수신상태의 표시가 0가 되었고, 휴대전화 전체를 감싸니 권외가 되었다.
4. 연구 정리
(1) 목탄과 비장탄, 죽탄의 비교
비장탄이 되는 조건은 600°이상에서 소성되어 지는 것. 순수한 탄소를 얻기 위에서는 800°C이상에서 소성하지 않으면 안되기 때문에 비장탄이 반드시 순수한 탄소라고는 말할 수 없다. 그러나 시판에서의 목탄의 소성온도는 더 낮기 때문에 탄화의 정도는 분명하다.
또, 고온에서 숯을 태우면 숯 안에 휘발성분이 없어진다. 이처럼 원료가 되는 나무의 차이나 소성온도 같은 만드는 방법의 차이가 숯의 성질에 커다란 영향을 미친다는 것을 알았다.
죽탄은 흡착력이 강하다고 알려져 있어, 죽탄의 단면을 현미경으로 관찰해보니 이해가 되었다. 작은 구멍이 다른 숯보다 많이 뚫려있다. 작은 구멍이 무수히 뚫려있는 것으로 표면적이 커지고, 흡착능력이 높아진 것이라고 생각한다.
(2) 숯과 전기
비장탄과 목탄, 죽탄, HB연필심의 전기저항을 측정하여, 평균을 구해봤다.
비장탄은 다른 숯에 비해서 전기저항이 작아, 탄소결정인 아연과 마찬가지로 전기를 잘 통했다. 이것으로 인해 비장탄은 순수한 탄소에 가깝다고 생각되었다.
숯의 전지 만들기 에서는 알루미늄 호일과 식염수라는 손에 넣기 쉬운 재료로 만들 수 있었다. 식염수 대신에 식초나 간수로도 똑 같은 전압을 얻을 수 있다는 것에 놀랐다. 그러나 2번째 실험하면 전압이 낮아져 버렸다. 이어서 사용하면 알루미늄 판의 표면이 변화해버리는 것이 전압저하라고 생각된다. 숯을 솔로 문지르거나, 알루미늄 판을 종이로 문지르면 전압이 조금 높아졌다. 전압을 유지하기 위해서는 알루미늄 판의 표면을 새로운 상태로 보존하는 고안이 필요하다고 생각했다.
마지막에 숯의 축전지 만들기 에서는 2개의 비장탄으로 만든 간단한 구조로 건전지에서의 전기를 모을 수 있었다. +극에서 가스가 나오거나, -극의 숯이 소리를 내면서 갈라져 버렸던 것이 새로운 발견이었다.
(3) 숯과 미생물
음식물쓰레기를 분해하는 균에 숯가루를 섞은 실험에서는 숯을 넣은 쪽의 양배추에서는 곰팡이가 피지 않았다. 숯을 섞으니 곰팡이의 발육을 억제할 수 있었다. 곰팡이를 직접 억제시킨 것인가, 분해균을 활발화시킨 것인가 둘 중 하나라고 생각된다.
(4) 숯과 전자파
수신전파의 강도
휴대전화의 안테나를 비장탄, 일반적인 목탄, 죽탄, 나무로 둘러 쌓으면 전파수신상태의 표시는 위 그래프와 같았다.
라디오를 비장탄의 사이에 두었을 때 소리가 작아졌지만, 휴대전화에서는 확실하게 비장탄만이 수신전파를 약하게 한다는 것을 알았다.
바장탄에서도 차폐수단을 궁리하면 일상생활에서 전자파를 차단하는 제품을 만들 수 있지 않을까?
5. 느낀 점
1학년 때, 바비큐에 사용한 숯에 흥미를 가지고 탈수작용이 정말로 있는지를 조사해 봤다. 그러자 냄새뿐만 아니라 색소나 미생물에도 흡착하는 것을 알게 되었다. 그 외에 왜 산성치가 변하는가, 밥이 맛있게 지어지는 것은 왜인가 등 조사를 하면 할수록 여러 가지 성질을 알게 되었고 너무 재미있어졌다. 올해에는 더욱이 전기나 전자파에 대해서 연구했고, 수 많은 숯 가운데에서도 비장탄의 파워에 놀라게 되었다. 비장탄의 탄소 순도가 매우 높고, 탄소결정의 흑연과 전기저항이 그다지 변하지 않았던 것뿐만 아니라 전자파도 차단할 수 있다는 것을 알게 되었다.
이와같은 탄소 순도가 높은 비장탄을 만들기 위해서는 고온과 긴 시간이 필요로 하기 때문에, 만드는 사람의 어려움이 상상된다.
그러나 무엇보다도 놀랐었던 것은, 이것은 최신 과학기술이 만들어낸 것이 아니고, 몇백년이나 이전부터의 기술로서 승계해온 것이다. 이러한 숯의 여러 가지 특징을 살려 현대 사회에서 더욱 더 도움이 되는 일이 없을까 앞으로 생각해 보고 싶다.
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