벼락을 동반한 집중호우가 쏟아지는 장마다. 특히 최근 몇 년 사이 장마철에 대기 상태가 불안해지면서 벼락이 더욱 빈번해졌다.

2년 전 아프리카 우간다의 한 초등학교에서는 벼락으로 학생과 교사 23명이 사망한 사건이 발생했다. 초등학교 건물이 고지대에 있는데다가 피뢰침이 설치되지 않아 벼락에 그대로 노출된 것.

때문에 수업이 끝나고 폭우가 그치기를 기다리며 학교 안에 머물고 있던 학생들은 참변을 피하지 못했다. 세계에서 벼락에 맞아 죽는 사람이 가장 많은 국가인 우간다에서는 이 같은 사고가 계속되자 피뢰침 설치를 요구하는 목소리가 커지고 있다. 이처럼 피뢰침이 없다면 벼락을 무서워해야 할 사람이 많을 것이다.

그렇다면 피뢰침은 어떠한 원리로 만들어졌을까.

피뢰침을 발명한 사람은 미국의 벤자민 프랭클린이다. 정치가이자 과학자였던 벤자민 프랭클린은 미국 독립선언문의 초안을 작성한 사람으로 미화 100달러의 화폐 모델이기도 하다.

그는 번개의 성분이 무엇인지 궁금했다. 구름은 아주 작은 크기의 물방울과 얼음 알갱이로 이뤄져 있는데 특이한 점은 자석처럼 어떤 구름은 음극(-)을, 어떤 구름은 양극(+)을 띤다. 흔히 구름 아래쪽에는 음의 전하(電荷·물체가 띠고 있는 정전기의 양)가, 위쪽에는 양의 전하가 모인다.

이렇게 서로 다른 성질을 가진 구름이 만나면 빛과 소리를 내며 거대한 정전기를 일으킨다. 이것이 바로 번개다. 번개가 땅으로 떨어지는 것은 벼락(낙뢰)이라고 한다. 전하는 뾰족한 부분에 많이 모이므로 산꼭대기나 전봇대 등에 벼락이 떨어질 확률이 크다. 벼락의 전압은 1억볼트로 집에서 쓰는 전기의 50만 배에 달한다.

이를 규명하기 위해 1752년 비오는 날 프랭클린은 꼭대기에 30cm 정도의 쇠붙이를 달고 아래쪽에 명주 리본과 자물쇠를 연결한 연을 하늘 높이 띄워 올렸다. 46세의 중년이던 그는 실험이 실패할 경우 세간의 조롱거리가 될 것을 우려해 20대 초반인 아들과 몰래 실험을 진행했다. 결과는 성공이었다. 그의 생각대로 번개는 전기임이 밝혀졌다. 이날의 실험 결과 피뢰침이 탄생했다. 이후 세계 각지의 빌딩 꼭대기에는 피뢰침이 설치되기 시작했다.

피뢰침은 크게 돌침부, 피뢰도선, 접지전극의 세 부분으로 구성된다. 우리가 흔히 보는 세 갈래로 갈라진 막대기 모양의 피뢰침이 바로 돌침부의 돌침인데, 이 돌침은 구리 또는 용융아연도금을 한 철로 만들어진다.

구리는 전기저항이 낮아 전기가 잘 통하고 가격적인 면과 쉽게 재료를 구할 수 있다는 점에서 주로 사용된다. 용융아연도금은 고강도 철강재이고 잘 녹슬지 않아 높은 전력을 내뿜는 벼락의 충격을 흡수할 수 있다는 점에서 좋은 재료로 이용된다. 또 땅에 묻히는 부분인 접지전극에도 철이 사용된다. 최근에는 내식성이 좋은 스테인리스 스틸을 사용한 피뢰침이 일반적으로 사용되고 있다.