자동문의 원리 요약 설명

사람이 가까이 가면 저절로 열리는 자동문의 원리는 정말 신기합니다. 자동문 원리는 바로 광전관의 명령에 의한 것인데요, 광전관이란 무엇인지 또 어떤 원리인지 간략하게 요약하여 설명드리겠습니다. 가까이 가기만 해도 활짝 열리는 자동문이 마술처럼 여겨질지 모릅니다. 하지만 이것은 과학자들이 오랫동안 연구해 온 결과로 빛을 이용하여 전류를 흐르게 하는 광전관을 개발하였기 때문에 가능한 것입니다.

 

 

<광전관이란>

세슘이나 루비듐, 나트륨, 칼륨 등의 금속은 빛을 받으면 전자를 방출합니다. 전자는 마이너스에 대전한 조그만 소립자인데요, 이들 금속 곁에 플러스에 대전한 전극을 두면 전자가 이에 끌려 전류가 흐르게 됩니다.

 

 

물론, 그 전류는 아주 미미합니다. 이러한 짜임새를 그대로 진공의 구 속에 조립한 것을 '광전관'이라 합니다. 

 

 

<광전관의 원리>

광전관의 절반은 빛을 느낄 줄 아는 물질에 덮여 있고 다른 절반은 투명하게 되어 있습니다. 외부에서 빛이 들어오면 빛을 느끼는 부분에 닿아 전류가 흐르게 됩니다. 그리고 이 전류는 광전관의 중심부에 있는 소용돌이 모양을 한 구리의 양극으로 흐릅니다.

 

양극은 전자를 효율적으로 끌어들이는 구조입니다. 여기서 흐르는 전류는 아주 미약하지만 증폭기를 사용하여 증폭시키면 자동문의 모터에 신호를 보낼 수 있습니다.

 

 

<문이 자동으로 열리는 원리>

빛의 광원은 통로 한쪽 옆면에 세트하고 마주 보는 반대쪽 벽에 광전관을 놓고 빛이 통로를 직각으로 가로질러 가도록 하면, 광원에서 나온 빛이 광전관에 가 있을 동안은 문이 닫혀 있도록 합니다.

 

 

만일 누군가 걸어와 이 빛의 광원을 막으면 광전관의 명령으로 문의 모터가 시동되어 자동으로 문이 열리게 됩니다. 

 

요즘은 세슘 광전관이 아니라 셀렌화 카드뮴 등을 이용한 광센서가 많이 사용되고 있습니다.