요즘 같은 장마철에 자주 발생하는 것이 감전 사고다. 많은 비와 함께 동반되는 번개로 인해 화를 입는 사례가 늘고 있다. 수해 현장 등 물이 많은 곳에서는 전기 누전 등에 따른 감전 사고도 빈번하게 발생한다. 그러면 감전은 어떤 때 잘 발생할까. 번개의 경우 우산을 내려놓고, 나무밑이 아닌 차안으로 들어가면 감전을 피할 수 있다고 하는데, 과연 근거가 있는 얘기일까.

●감전은 ‘+’와 ‘-’ 동시에 접촉해야 발생

전기에 감전된다는 것은 전류가 몸을 타고 흐른다는 얘기다. 이때의 조건은 ‘플러스(+)’와 ‘마이너스(-)’의 전기에 동시에 닿아야 한다. 만일 우리가 건물 위에서 떨어지다가 고압선에 매달렸다 치자. 이때 한 개의 전선만 건드린다면 절대 감전되지 않는다. 그 이유는 전선의 전압이 수천∼수만 V라 해도 오른손과 왼손 사이에 아무런 전압 차이가 없어 전류가 흐르지 않기 때문이다. 전류는 전압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 성질이 있다. 건전지로 말하자면 ‘+’와 ‘-’극 중 한 쪽에만 접촉하고 있는 것과 마찬가지다. 고압선에 앉은 까치가 감전되지 않는 것도 같은 이유다.

●물속은 저항 작아 공기보다 더 위험

물속은 공기 중보다 저항이 작기 때문에 감전이 더 잘 된다. 전기가 보다 쉽게 흐른다는 얘기다. 주방·목욕탕 등 습기와 물기가 많은 곳에서 전기기기를 사용하거나 손발에 물이 묻은 상태에서 플러그 등에 접촉할 때 감전사고의 위험이 평소보다 20배나 높아진다는 연구 결과도 있다. 젖은 손으로 만지면 마른 손일 때보다 몸의 저항이 줄어들어 많은 전류가 우리몸을 통과하기 때문이다. 하지만 수해 현장 등 물속에서 전깃줄이나 콘센트를 통해 전기가 흐를 때 물속에 있는 모든 사람들이 감전되지는 않는다. 전기가 흐른다 해도 근처의 금속성 물체 등 여러 물체에 흡수되기 때문이다.

●번개는 전하 덩어리의 낙하

번개의 실체는 18세기 미국의 벤자민 프랭클린에 의해 벗겨졌다. 그는 막연히 두려움의 대상이던 번개가 ‘전기적인 현상’이라는 사실을 밝혀냈다.

번개는 방전 현상이다. 공기는 기본적으로 전기가 통하지 않는 절연체다. 하지만 ‘+’전하와 ‘-’전하의 성질을 띤 구름과 지면 사이에 전압이 높아지면 전류가 이동하게 된다. 이때 구름 등에서 전하량이 과도하게 넘쳐 지상으로 쏟아져 내리면서 생겨나는 방전이 번개이며, 공기 팽창에 의한 소리가 천둥이다. 반대로 지상의 전하가 대기 중으로 올라가면서도 번개가 생길 수 있다. 번개 칠 때 전압은 10억V 이상, 전류는 수만A(암페어) 이상에 이른다.

번개가 땅위 물체에 떨어지는 이유도 저항 차이 때문이다. 번개가 떨어지는 경로에 공기보다 저항이 작은 물체가 있을 경우 그 쪽으로 흐르게 되는 것이다. 특히 사람의 몸은 약 70%가 물이고, 체액도 여러 이온을 포함하고 있어 전기 저항이 상대적으로 낮은 편이다.

●번개 치면 나무밑보다는 차안이 안전

감전을 피하기 위해서는 사람의 몸보다 전류가 잘 흐르는 물체로 겉을 둘러 싸면 된다. 전류가 몸이 아닌 그 물체로 흘러나가기 때문이다.

번개가 치면 금속성인 차 안보다는 나무 밑이 더 안전하다고 생각하는 사람들이 있다. 하지만 이는 잘못된 생각이다. 번개가 방출하는 전하는 주로 지표면에서 높이 솟아 있는 물체로 먼저 접근한다. 전하가 흐를 수 있는 경로가 가장 짧기 때문이다. 또한 전위 차이가 매우 크기 때문에 나무에 번개가 맞기 쉽다.

그렇다면 자동차 안은 어떨까. 자동차의 겉표면은 금속으로 덮여 있지만, 차 안은 그렇지 않다. 때문에 자동차가 번개를 맞고 전하가 쏟아지면 겉표면에 퍼진 뒤 바퀴 등을 통해 땅속으로 흘러나가게 된다. 피뢰침의 원리와 같은 효과를 나타내는 것이다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr