어린이과학동아&수학동아 기사

압전효과는 결정구조를 가진 재질 내에서 기계적-전기적 상태 사이의 상호작용을 통해 나타나는 것으로 설명할 수 있습니다. 즉, 해당 재질에 기계적 변화(압축 혹은 인장)를 주면 전기적인 신호가 발생하고, 거꾸로 전기적인 신호를 가하면 기계적인 변화가 발생하는 것입니다. 

이 때, 전자를 1차 압전효과라 부르며, 후자를 2차 압전효과 혹은 역압전효과라 부른다. 각각은 기계적 에너지를 전기 에너지로, 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 것이라 볼 수 있습니다.

수정, 전기석 등과 같이압전효과를 나타내는소자를 압전소자라 하는데, 압전소자는 매우 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 압전소자가 가장 먼저 사용된 것은 1917년 1차 대전 중 프랑스의 과학자들에 의해 개발된 초음파 잠수함 탐지기입니다. 

먼저 초음파 신호를 탐지기에서 발생시키고, 이 신호가 잠수함 등 수중물체에 부딪쳤을 때, 되돌아오는 신호를 탐지하기 위하여 얇은 석영결정을 압전소자로 사용하였다. 이후, 이러한 압전소자의 응용은 폭발적으로 증가하기 시작하였습니다.

가장 잘 알려진 응용분야는 전기 라이터입니다. 라이터를 켜기 위해, ‘딸깍’하고 엄지로 스프링버튼을 누르면, 라이터 내부의 작은 망치가 압전소자를 때리게 됩니다.이때 압전소자에서 발생한높은 전압의 전기가,미리 만들어 둔 전기회로 내 작은 간극에 스파크(spark)를 발생시킵니다. 이 스파크를 이용해가스를 점화시키는 것이 전기 라이터의 원리입니다. 

제가 생각하는 것은  움직임 (걸음),진동,압력을 이용하여 애너지를 만드는 것도 좋을 것  같다고 생각합니다.