전기와 자기 현상은 독립적으로 발견돼 각각 다른 학문으로 발전해 왔다. 그러다가 전기를 담아둘 수 있는 축전기로 다양한 전기 실험이 시작되면서 전기와 자기는 연결되기 시작했다.

1820년경 덴마크의 물리학자 외르스테드는 볼타가 만든 축전지를 이용해 전류에 대한 강의를 하고 있었다. 그러다가 나침반 위에 놓여 있는 전선에 아무 생각 없이 전류를 흘렸다. 이때 나침반의 자침이 도선과 수직 방향으로 회전했다. 처음으로 전기가 자기를 발생시킨 것이다..

1831년에 영국의 페러데이는 자기장을 변화시키면 전류가 흐르게 된다고 하는 ‘전자기 유도’현상을 발견해서 전기와 자기가 서로 연관돼 있음을 보여주었다. 유도 전류는 바로 발전의 원리다. 수력발전소에서는 낙차를 이용하고 화력발전소에서는 증기기관을 이용하지만 결국은 자석을 돌려서 자기장의 변화를 일으켜 전류를 흐르게 한다.

전기와 자기의 관계가 밝혀지면서 이 두 가지는 인류 생활을 급격히 변화시켰다. 현재 우리 생활에서 사용되는 대부분의 전기전자제품에는 빠짐없이 전기와 자기가 사용되고 있다. 심지어 최근에는 전자기가 인체에 미치는 부작용에 대한 걱정까지 하게 됐다.

하지만 전기와 자기가 만든 문명은 되돌릴 수 없는 흐름이다. 그렇다면 아는 만큼 보인다는 말처럼 생활 주변의 자기제품에 대해서라도 그 원리를 이해하는 것이 세상을 살아가는데 조금이라도 도움이 될 것이다. 이제 생활 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 자기에 대해 살펴보자.

지갑을 한번 열어보자. 신용카드, 전화카드, 전철 승차권, 신분증 등이 빼곡이 들어 있을 것이다. 그런데 카드의 뒷면을 보면 검은 띠가 붙어 있을 것이다. 바로 자기테이프이다. 자기테이프에는 카드나 신분증 등 용도에 따른 정보가 저장돼 있다. 일종의 자기기록장치다.

자기테이프는 자석을 움직이면 전류가 흐르고, 반대로 전류의 방향을 바꿔주면 자기장의 변화가 생기는 전자기 유도를 이용한 것이다. 자기테이프의 재료는 자화되기 쉬운 산화철을 많이 사용하는데 여기에 전기적 신호를 주면 밴드 표면에 자취가 남는다. 전류에 의한 자기유도인 셈이다. 다시 이 자기테이프를 다시 현금입출력기나 전화기에 넣으면 이번에는 자기테이프에 의해 전류가 유도돼 기록된 정보가 입력되는 것이다.

카세트 테이프나 컴퓨터의 하드디스크도 같은 원리다. 노래를 녹음하거나 데이터를 저장할 때 탄소 막대에 감겨 있는 헤드라는 부분에서 전기가 흐르면 자력이 발생해 그 끝에 닫는 테이프나 디스크의 자성물질이 자화된다. 거꾸로 자화된 부분이 헤드부분을 지나면 코일에 전기가 유도된다. 이 원리는 이외에도 비디오테이프, 은행 통장의 기록면 등에 아주 널리 응용되고 있다.

자기테이프는 자화된 상태이므로 일상생활에서 강력한 자석에 노출되면 내용이 지워진다. 그래서 최근에는 자기테이프 속에 저장되어 있는 정보를 안전하게 보호할 수 있도록 카드를 보관하는 지갑에 외부의 자기장을 막을 수 있는 장치를 부착한 제품도 등장했다.
예를 들어 철판으로 만든 원통 외부의 자기력은 철판 자체에 집중하고, 원통의 내부공간에는 거의 들어가지 않는다. 이러한 원리를 지갑에 이용해 자기테이프를 철망을 삽입한 지갑으로 보호한다.