어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요. 문송현 기자입니다.

요즘 너무 더운 날씨죠? 그래서 요즘 집집마다 에어컨도 많이 틀지만 선풍기도 무척 많이 틀고 있는데요,

그래서 저는 시~원한 선풍기의 역사와 원리를 써 보려고 합니다.

이제부터 끝까지 잘 읽어주세요!

(이미지 출처:inoq)

1. 선풍기의 역사

(이미지 출처:네이버 블로그: 빈티지 이야기)

최초의 선풍기는 1600년대 서양에서 발명되었다고 하네요.

천장에 매달아 놓은 추의 무게를 이용해 기어장치의 회전축을 돌려 부채를 시계추 모양으로 흔들어 바람을 일으키는 원리였답니다.

선풍기가 기계화되기 시작한 건 1800년대 초, 중동에서 사용된 ‘푼카’로 알려져 있으며, 1800년대 말에는 산업혁명을 기점으로 공장의

물레바퀴 전력으로 벨트를 움직여 바람을 일으키는 선풍기가 개발됬습니다.

지금처럼 전기를 이용한 선풍기는 1882년 에디슨이 만들었고, 제2차 세계대전을 전후해 보호망을 씌운 선풍기가 탄생했습니다. 우리나라에도 1960년, 금성사가 만든 최초의 선풍기가 등장했습니다! 금성사는 ‘D-301’이라는 모델명을 붙이고, ‘시원한 바람 염가로 불어주는 금성 선풍기’ 라는 제목의 신문 광고도 냈습니다.

비록 D-301은 1년 만에 단명했지만 D-301이 일으킨 바람은 널리 퍼져 나갔습니다.

본격적인 산업화가 시작됨 따라 선풍기의 대량생산이 가능해지면서 집집마다 선풍기가 빠르게 보급된 것입니다.

이후 기술이 발전하면서 바람의 세기나 강약을 조절할 수 있게 됐고 리모컨도 생겼습니다. 탁상형, 천장형, 스탠드형 선풍기 등

종류도 다양해졌다고 합니다. 하지만 선풍기의 디자인 만큼은 날개를 돌려서 바람을 만든다는 기본원리로 인해 거의 변하지 않았는데, 드디어 2009년 다이슨이‘ 날개없는 선풍기’를 내놓으며 일대 파란을 불러일으켰습니다. 그리고 이를 기점으로 다양한 디자인의 선풍기가 등장하기 시작했습니다. 요즘 선풍기는 공기청정이나 가습, 심지어 LED 스탠드를 겸하는 등 새로운 기능을 더하며 진화해 나가고 있습니다^^ 그리고 선풍기를 가지고 있다는 이유만으로 세금을 했던 시절도 있었다고 하네요....!

2. 선풍기의 원리

(출처:네이버 블로그: 키움사이언스입니다)

선풍기의 날개는 모터에 연결되어 있습니다. 그래서 전원을 켜고 버튼을 누르면 모터 안의 코일에 전류가 흐르면 자기장이 발생하여 반발적으로 강한 운동에너지를 얻게 되는 것인데요. 이렇게 전기 에너지를 운동 에너지로 바꿔 선풍기를 작동 시키는 것입니다. 그렇다면 바람의 세기를 조절하는 방법도 알려 드리겠습니다.

바람의 세기는 모터에 전해지는 전압의 크기에 비례하게 되는데요.

즉 모터에 전해지는 전압을 조절하면 모터의 토크가 변하면서 회전속도를 조절할 수 있게 되고 이 회전 속도에 따라 바람의 세기가 달라지는 건데요. 사용자는 간단하게 버튼만 누르지만 , 선풍기 안에서는 다양한 동작들이 일어나고 있는 것입니다. 저도 이 사실을 처음알고 놀랐었어요!

선풍기 날개가 돌아가는 원리도 알았습니다. 자세히 보면 선풍기의 날개가 경사가 진 것을 알 수 있습니다. 이렇게 선풍기 날개에 경사가 있는 이유는 왜일까요??

이 경사면이 선풍기 바람을 만들어 내는 것인데요. 모터를 이용해 선풍기 날개를 회전시키면, 경사면이 선풍기 뒤쪽에 있는 공기를 반복적으로 앞으로 밀어내면서 바람을 만들어 주는 것 입니다. 또한 바람이 앞으로 나가기 위해서는 경사면의 아래쪽으로 회전을 해야 공기가 앞으로 밀려나와 바람이 앞쪽으로 불게 되는 것입니다.

제 기사는 여기까지였습니다. 저도 이 기사쓰기를 통해 선풍기의 역사와 신기한 원리를 알게 되었고 글쓰는 능력을 더 기를 수 있게 된 것 같아요!

제 기사를 읽어주셔서 감사합니다!

(선풍기 역사 적었던 출처: 현대글로비스(네이버블로그)시원함의 역사)

(선풍기 원리 적었던 출처:NAVER포스트 케미칼 부문: 재밌는 과학이야기)