알레산드로 볼타

알레산드로 볼타(Alessandro Volta)

알레산드로 볼타(Alessandro Volta)는 이탈리아 물리학자이며 연속 전류를 공급해 줄 수 있는 전지를 처음으로 개발하였으며 전압을 측정하는 단위인 볼트(V)는 1881년 볼타의 업적을 기려 그의 이름에서 따왔다.

생애

알레산드로 볼타의 풀 네임은 알레산드로 주세페 안토니오 아나스타시오 볼타(Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta)이며 1745년 2월 18일 이탈리아 북부 코모에서 태어났으며 코모의 왕립 학교를 졸업한 후 1774년 모교의 교수가 되었다. 전기에 관심이 많던 볼타는 1769년 전기와 관련한 첫 논문인 "전기화의 인력에 관하여"를 발표했다. 1775년에는 정전기를 발생시키는 전기쟁반을 개발했다. 1779년에 그는 파비야 대학교의 물리학 학장 자리를 맡게 되었다. 1782년에는 프랑스, 독일, 네덜란드, 영국을 여행하여 많은 과학적 업적을 접할 수 있었다. 1794년 영국의 왕립 학회는 그에게 코플리 메달을 수여하였다. 1801년에 나폴레옹 1세의 초청으로 볼타는 파리를 방문하였고, 볼타가 그의 앞에서 몇 가지 실험을 시행해 보이자 이에 만족한 나폴레옹 1세는 그에게 메달과 훈장을 주었으며 후에는 백작의 작위까지 주었다. 그 후 롬바르디아 왕국의 의회의원을 맡았고 1815년에는 오스트리아의 황제가 볼타를 파도바대학으로 초청하여 철학 학장을 맡도록 하였다. 프랑스 정부로부터 레지옹 도뇌르 훈장을 받는 등 수많은 영광을 누리다가 1819년 그는 은퇴하여 코모로 돌아왔으며 1827년 3월 5일 그곳에서 사망하였다. 1881년 그가 사망하여 54년이 지난 후 전압의 단위에 그의 이름인 볼트(Volt)가 붙여짐으로써 최고의 명성을 얻게 되었다.

볼타는 1780년 친구인 루이지 갈바니의 실험을 보고 연구에 큰 전환점을 맞는다. 그 당시 갈바니는 개구리 해부실험 중 두 종류의 서로 다른 금속이 개구리 근육에 닿을 때 전류가 생겨 근육이 움직이는 것을 발견했다. 이를 이용해 갈바니는 동물전기의 존재를 주장하고, 1791년 자신의 이론을 정리한 갈바니전기 논문을 발표한다. 이 논문을 보고 볼타는 동물전기 연구에 착수한다. 볼타는 처음에 갈바니의 이론이 맞다고 생각했지만 계속된 실험으로 잘못됐다는 생각을 한다. 볼타는 전류를 생성하는 데 생물 조직이 필요하지 않고 금속만 있어도 된다고 주장한다. 그의 주장은 당시 갈바니의 이론을 믿던 생체 전류 지지자들로부터 많은 비판을 받는다. 하지만 금속 전류 지지자들로부터는 지지를 받게 된다. 양쪽의 논란은 볼타가 1800년에 볼타전지를 만들어 화학작용에 의한 전류를 만들어내면서 종식된다. 열전기더미는 구리판과 아연판 사이에 물에 적신 천을 끼운 것을 수십 개 겹쳐 만들었다. 이 화학전지의 발명은 전기 연구가 크게 발전하는 계기가 됐다.

주요 성과

볼타의 고향 근처에 있는 Tempio Voltiano에 전시되어 있는 볼타 파일

볼타 전지

볼타는 전기에 큰 관심을 가져 1775년 정전기를 일으킬 수 있는 전기 쟁반을 개발하였다. 그는 1778년 메테인을 분리해 내는 데 성공하였다. 1780년 볼타의 친구였던 루이지 갈바니가 두 종류의 서로 다른 금속이 개구리의 근육에 닿을 경우 금속으로 인해 전류가 생겨 개구리의 근육이 움직인다는 사실을 발견하였다. 갈바니는 이 실험을 통해서 동물의 체내에 전기를 발생시키는 조직이 있다고 주장하였다. 볼타는 처음에 갈바니의 이론이 옳다고 생각하였으나 오랜 기간에 걸쳐 실험을 한 끝에 이것이 옳지 않다고 생각하게 되어 1794년 전류가 생성되는 데 생물의 조직이 필요하지 않으며, 금속만 존재해도 전류가 흐른다고 주장하게 되었다. 이는 생체 전류의 지지자들과 금속 전류의 지지자들 사이에 많은 논란이 되었지만 1800년 볼타가 처음으로 전지를 만들어 내는 데 성공하면서 논란은 종식되었고 볼타의 이론이 옳다는 것이 증명되었다.

볼타전지(voltaic cell)는 자발적으로 일어나는 산화-환원 반응이 외부 회로(혹은 전선)로 연결된 전기화학 전지를 말한다. 갈바니 전지(Galvanic cell)라고도 한다. 볼타 전지의 명칭은 이탈리아 과학자인 알레산드로 볼타(Alessandro Volta)가 1800년 두 개의 다른 금속과 전해질로 만들어진 최초의 전지를 제작하여 화학 반응과 전기의 연관성을 발견하는 데 성공한 과학적 공로를 인정하여 그 이름을 따라서 붙인 전지 이름이다. 볼타전지는 묽은 황산을 전해액(電解液)으로 하여 그 속에 구리판(+극)과 아연판(－극)을 세우면, 약1.1V의 기전력(起電力)이 생긴다고 알고 있는 사람이 많으나 이는 잘못된 설명이다. 표준상태에서 아연의 환원 전위는 -0.76V이고 구리의 환원전위는 0.34V가 맞으나 실제 반응에서는 구리이온이 존재하지 않으므로 수소이온과 아연금속이 반응한다. 따라서 표준상태에서 0.00V-(-0.76V)=0.76V 의 기전력이 생긴다. 볼타전지의 발명은 전류의 지속적인 발생에 성공했다는 점에서 의의가 있으나 대공업의 동력원으로서는 한계를 갖고 있다.

참고자료

• 〈알레산드로 볼타〉, 《위키백과》
• 〈알레산드로 볼타〉, 《나무위키》
• "Alessandro Volta", wikipedia
• 볼타 전지〉, 《네이버 지식백과》
• 〈볼타 전지〉, 《위키백과》
• 〈볼타(Count Alessandro Volta)〉, 《사이언스올》, 2010-08-17
• 권건호, 〈(역사속 과학, 이번주엔)전지 발명한 볼타 생 마쳐〉, 《전자신문》, 2015-03-01
• 교육부, 〈전압과 전류의 발견〉, 《네이버 블로그》, 2015-07-21
• 화상, 〈볼타(Volta, Alessandro)-이탈리아 물리학자〉, 《사이트명》, 2008-03-06

같이 보기

• 볼트
• 볼타전지
• 전지
• 화학전지

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