태양은 수소(H)의 핵융합을 통해 빛 에너지를 방출합니다. 이에 따라 식물은 광합성을 통해 성장하고, 나아가 동물의 먹이가 되는데요. 즉, 수소(H)가 대부분 생물의 에너지원이라고 할 수 있죠. 또한 수소(H)는 연료 전지화 되어 자동차, 기차, 선박 등 우리 생활 속 다양한 곳에서 사용되고 있기도 합니다. 그렇다면 수소(H)는 어떻게 에너지를 만들까요? 수소와 친해지기 2탄! 실험을 통해 수소(H)가 어떻게 에너지를 만들어 내는지 알아봅시다.
수소(H) 전지 만들기 실험
먼저 수소 전지를 만들기 위해 필요한 태양광 패널, 전선, 연료 전지, 튜브, 작은 주사기 1개, 큰 주사기 2개를 준비해주세요.
먼저 마개가 검은색인 튜브를 수소(H2)기체가 모아질 연료 전지의 검은색 부분에 연결해주세요. 그 다음 마개가 빨간색인 튜브를 산소(O2)기체가 모아질 연료 전지의 빨간색 부분에 연결해주세요.
전지에 검은색과 빨간색의 튜브 연결이 끝났다면 빨간색 부분 마개를 열어 연료 전지 내에 물(H2O)을 주입하고, 주입한 후에는 빨간색 튜브 마개를 닫아 주세요.
다음으로는 연료전지 양쪽의 마개를 뽑아 주사기에 연결해주세요.
주사기 연결이 끝났다면 빨간색 산소(O2)기체 연결 전선과 검은색 수소(H2)기체 연결 전선을 태양광 패널에 연결해주세요. 단, 태양광 패널은 맑은 날 햇빛을 통해 미리 충전해야 합니다.
태양광 패널과 연결이 되면 연료 전지의 물은 전기분해가 되는데요. 이 과정에서 수소(H2)기체와 산소(O2)기체를 발생시키고 각 기체는 연결된 주사기에 모이게 됩니다.
전기분해를 마치면 태양광 패널과 전선을 분리합니다. 실험을 통해 발생된 수소(H2)기체와 산소(O2)기체를 이용하여 프로펠러를 돌려볼까요? 놀랍게도 두 기체를 전선에 연결하자 프로펠러가 돌기 시작하는데요. 여기서 수소와 산소의 화학 에너지가 운동 에너지로 바뀌었다는 것을 확인할 수 있어요.
다음으로 전력을 증폭시키는 증폭기를 사용하여 조명의 빛을 켜는 실험을 해볼까요? 먼저 연료 전지의 빨간색 산소(O2)기체 연결 전선을 증폭기의 (+)극에, 검은색 수소(H2)기체 연결 전선을 증폭기의 (-)극에 연결해 주세요. 증폭기에 전선을 연결하자 조명의 불이 켜지는 모습을 확인할 수 있는데요. 여기서 수소와 산소의 화학 에너지가 빛 에너지로 바뀌었다는 것을 확인할 수 있습니다. 더 자세한 실험 내용이 궁금하시다면, 아래 영상을 참고해주세요!
<수소와 친해지기 2편> 영상 풀 버전 시청하기
오늘은 물의 전기분해로 생성된 수소(H)가 에너지로 변환되는 과정을 직접 확인할 수 있는 시간이었는데요. 이렇게 간단한 활동으로도 수소를 만들고 불을 밝히며 모터를 돌리는 수소의 힘이 참 놀랍죠. 다음 시간에는 수소 에너지로 생활하는 미래의 모습을 만나볼 예정이니 많은 기대 바랍니다! 수소와 친해지기 1탄을 아직 확인하지 못했다면 아래 링크를 클릭해보세요!
