전깃줄 위에 참새들이 나란히 앉아 있는 모습을 볼 수 있습니다. 사람은 가까이 가는 것도 위험한 전선인데 새들은 어떻게 쉬고 있는 것일까요?
새가 감전되지 않는 이유는 몸에 전기가 통하지 않아서가 아닙니다.
한 가닥의 전선에 두 발을 가까이 올려놓으면 발 사이의 전압 차이가 작아, 몸을 통과하는 전류도 일반적으로 매우 작기 때문입니다.
다만 새도 다른 전선이나 접지된 구조물에 동시에 닿으면 감전될 수 있습니다. 전압 차이와 전류의 경로를 중심으로 알아보겠습니다.
전선의 전압이 높아도 새의 두 발 사이 전압은 작을까?
여기서는 서로 다른 두 가지를 구분해야 합니다.
하나는 전선과 땅 사이의 전압이고, 다른 하나는 새의 두 발 사이 전압입니다.
전선이 땅에 대해 높은 전압을 가지고 있더라도, 같은 전선에서 가까이 떨어진 두 지점 사이의 전압 차이는 작을 수 있습니다.
새의 몸이 전선의 두 지점을 연결하고 있다면 몸을 가로질러 전류를 흐르게 하는 데 중요한 것은 두 접촉 지점 사이의 전압 차이입니다.
전선의 전압이 높다는 사실만으로 새의 몸 양쪽에도 그만큼 큰 전압 차이가 생기는 것은 아닙니다.
같은 전선에 앉으면 왜 전류가 적게 흐를까?
실제 전선에도 저항은 있습니다. 전류가 흐르면 전선을 따라 전압 차이가 생깁니다.
하지만 작은 새의 두 발 사이에 해당하는 짧은 전선 구간은 저항이 매우 작습니다. 따라서 그 구간의 전압 차이도 일반적으로 작습니다.
새의 몸에도 저항이 있으므로, 작은 전압 차이에서는 몸을 통과하는 전류가 크게 흐르기 어렵습니다.
이를 간단히 이해할 때 사용하는 관계가 옴의 법칙입니다.
전류 = 전압 차이 ÷ 저항
실제 생물의 몸과 교류 전기 환경은 더 복잡하지만, 왜 접촉 지점 사이의 전압 차이가 중요한지 이해하는 데 도움이 됩니다.
전기는 저항이 가장 작은 길로만 흐를까?
“전기는 전선으로만 흐르고 새에게는 전혀 흐르지 않는다”는 설명은 정확하지 않습니다.
전류는 연결된 여러 경로로 나뉘어 흐를 수 있습니다. 각 경로로 흐르는 양은 전압 차이와 저항 등에 따라 달라집니다.
새가 같은 전선에 두 발을 올려놓으면 전선의 짧은 구간과 새의 몸이 나란한 경로를 이룹니다.
전선 구간의 저항이 매우 작고 두 발 사이 전압 차이도 작아, 새의 몸을 통과하는 전류가 일반적으로 매우 작은 것입니다.
따라서 ‘전류가 전혀 없다’보다 ‘위험한 수준의 전류가 흐르기 어려운 조건’이라고 이해하는 편이 좋습니다.
새의 발이나 깃털이 절연체라서 안전한 것은 아닐까?
발의 표면이나 깃털 같은 특성이 접촉 조건에 영향을 줄 수는 있습니다. 하지만 전깃줄에 앉은 새가 감전되지 않는 핵심을 이것만으로 설명할 수는 없습니다.
새의 몸에도 전류가 흐를 수 있습니다.
서로 다른 전압의 지점을 몸으로 연결하면 감전 위험이 생깁니다. 새에게 전기를 완전히 막는 특별한 보호막이 있다고 생각해서는 안 됩니다.
서로 다른 전선에 동시에 닿으면 어떻게 될까?
새가 전압이 다른 두 전선을 동시에 건드리면 몸의 접촉 지점 사이에 큰 전압 차이가 생길 수 있습니다.
이때 몸이 전류의 통로가 되어 심각한 감전이 발생할 수 있습니다.
몸집이 큰 새가 날개를 펼치거나 이착륙하는 순간에는 떨어진 전기 부품에 동시에 닿을 가능성이 커질 수 있습니다.
다만 전선을 두 개 만졌다는 개수만으로 판단하는 것은 아닙니다. 중요한 것은 접촉한 지점들의 전압 차이입니다.
전선과 전봇대의 금속 부분을 함께 만져도 위험할까?
전압이 걸린 전선과 접지된 금속 구조물에 동시에 닿는 상황도 위험합니다.
접지는 전기 설비의 특정 부분을 땅과 전기적으로 연결하는 것입니다. 새가 전선과 접지된 부품 사이를 몸으로 연결하면 전류가 흐르는 경로가 만들어질 수 있습니다.
새가 감전되기 위해 반드시 땅바닥을 직접 밟아야 하는 것은 아닙니다. 땅과 연결된 설비를 통해서도 경로가 형성될 수 있습니다.
전력회사들이 전기 부품의 간격을 조절하거나 보호 장치를 설치하는 이유 중 하나도 동물의 동시 접촉을 줄이기 위해서입니다.
그렇다면 사람도 전선 하나만 만지면 괜찮을까?
이 원리를 사람이 직접 시험해서는 안 됩니다.
사람은 주변의 구조물이나 땅과 연결될 수 있고, 접촉 순간의 전기적 조건도 단순하지 않습니다. 높은 전압에서는 전선에 직접 닿기 전에도 공기를 통한 방전이 발생할 수 있습니다.
전문가의 활선 작업은 특별한 장비와 절차, 훈련을 갖춘 작업입니다. 새가 앉은 모습을 보고 일반인이 따라 할 수 있는 행동이 아닙니다.
전선과 전기 설비에는 임의로 접근하거나 접촉하지 마세요. 전선에 걸린 물건을 막대나 사다리로 꺼내려는 행동도 위험합니다.
겉이 검은 전선이면 만져도 될까?
전선의 색이나 겉모습만으로 안전 여부를 판단할 수 없습니다.
겉에 덮개가 있어도 사람이 만져도 되는 절연 성능을 갖췄다고 보장할 수는 없습니다. 손상되었거나 용도와 구조가 다른 경우도 있습니다.
새가 앉아 있다는 사실도 전기가 흐르지 않는다는 증거가 아닙니다.
‘검은 전선이라서’, ‘불꽃이 없어서’, ‘새가 올라가 있어서’ 같은 이유로 가까이 가서는 안 됩니다.
땅에 떨어진 전선도 위험할까?
끊어진 전선도 전기가 흐르고 있을 수 있습니다.
불꽃이나 소리가 없어도 안전하다고 판단할 수 없으며, 주변 땅과 물체까지 위험해질 수 있습니다.
직접 옮기거나 다른 물건으로 건드리지 마세요. 주변 사람에게 접근하지 않도록 알리고 안전한 곳에서 전력회사나 긴급 신고기관에 연락하세요.
이 글에서 설명한 두 발 사이의 전압 차이는 특정 상황의 원리를 이해하기 위한 것입니다. 전기 설비에 접근해도 되는 조건을 제시하는 것은 아닙니다.
핵심정리
새가 한 가닥의 전깃줄에 앉아 있을 수 있는 핵심 이유는 두 발 사이의 전압 차이가 일반적으로 매우 작기 때문입니다.
새의 몸에도 전류는 흐를 수 있지만, 이 조건에서는 몸을 통과하는 전류가 매우 작습니다.
반면 전압이 다른 두 전선이나 전선과 접지된 구조물을 동시에 건드리면 새도 감전될 수 있습니다.
전선의 위험은 색이나 겉모습, 새가 앉아 있는지로 판단할 수 없습니다. 사람은 전선과 전기 설비에 접근하거나 직접 원리를 시험해서는 안 됩니다.
참고할 공식 자료
새와 다른 동물이 전기 설비에 접촉해 발생하는 사고와 보호 방법을 살펴볼 수 있습니다. 영어 자료입니다.
전선과 전기 설비, 끊어진 전선 주변에서 지켜야 할 안전사항을 확인할 수 있습니다. 영어 자료입니다.