지식나눔

부도체(insulator)에 관한 설명을 보다보니까

네이버 두산백과를 보면, 부도체에 관한 설며으로 
///도체에 대응되는 용어로 이것으로 도체를 감싸면 열이나 전기의 이동을 방해할 수 있으므로 절연체()라고도 한다.
흔히 부도체는 전기나 열을 전혀 통하지 않는 물체로 알기 쉽지만 실제로는 매우 적은 양의 열이나 전기를 전달한다. 즉 열이나 전기를 전혀 통하지 않는 물체는 존재하지 않는다.도체와 부도체의 구별은 명확하지 않다...중략///

진정 전기가 통하지 않는 물질은 없는건가요? 
  • 부도체
  • 반도체
  • 절연체
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
답변 2
  • 답변

    김채형님의 답변

    윗분 말과 관련된 이론이 band theory입니다. conduction band와 valence band 사이에 ~전자가 존재하지 못하는 band gap이 라는 것이 있습니다. 이런 특성을 이용하여 전자를 보내거나 막거나 하는 물질이 semi-conductor  이죠. 다른 방법은 electric breakdown이라고 해서 전자가 흐를 수 있는 초기 값이 너무 높아 오히려 전기/전자가 흐르지 못하는 건데...셔틀이 지구 재도입할 때 고온의 이온화 된 영역에서 순간적으로 모든 통신이 끊기는 blackout zone이 대표적인 예입니다.
    윗분 말과 관련된 이론이 band theory입니다. conduction band와 valence band 사이에 ~전자가 존재하지 못하는 band gap이 라는 것이 있습니다. 이런 특성을 이용하여 전자를 보내거나 막거나 하는 물질이 semi-conductor  이죠. 다른 방법은 electric breakdown이라고 해서 전자가 흐를 수 있는 초기 값이 너무 높아 오히려 전기/전자가 흐르지 못하는 건데...셔틀이 지구 재도입할 때 고온의 이온화 된 영역에서 순간적으로 모든 통신이 끊기는 blackout zone이 대표적인 예입니다.

    감사합니다.

  • 답변

    김강형님의 답변

    극단적으로 말하면 그렇습니다.
    무한의 전압을 부가하면 절연이 깨지고 전기가 흐를 테니까요.
    모든 물질은 아시다시피 양자핵과 전자로 구성된 원자로 이루어져 있습니다.
    실제 물체는 이런 원자들이 결합하고 혼합되어 있는 상태이죠.
    그런데 전기는 이 원자 내의 전자가 이동함으로써 발생합니다.
    결국 모든 물질에는 전자를 포함하고 있기 때문에 그 결합의 정도에 따라 떨어져 나오기 쉽고 어려운 정도 차이일 뿐이지 전자가 존재하므로 전기가 통할 수 있습니다.
    어느 물질의 절연성은 전자가 떨어져 나오거나 전자를 받을 수 있는 자리(site)를 만들기 위해 어느 정도의 전압을 가해야 하느냐에 따라 결정된다고 할 수 있습니다.
    그러니 이론적으로 어느 물체에 전자가 구속된 결합력 이상의 전압을 가하게 되면 전자가 떨어져 나오거나 전자를 받을 수 있는 자리를 만들게 되고 이는 전자를 공급했을 때 전기가 흐르는 결과를 가져오게 되는 것입니다.
    극단적으로 말하면 그렇습니다.
    무한의 전압을 부가하면 절연이 깨지고 전기가 흐를 테니까요.
    모든 물질은 아시다시피 양자핵과 전자로 구성된 원자로 이루어져 있습니다.
    실제 물체는 이런 원자들이 결합하고 혼합되어 있는 상태이죠.
    그런데 전기는 이 원자 내의 전자가 이동함으로써 발생합니다.
    결국 모든 물질에는 전자를 포함하고 있기 때문에 그 결합의 정도에 따라 떨어져 나오기 쉽고 어려운 정도 차이일 뿐이지 전자가 존재하므로 전기가 통할 수 있습니다.
    어느 물질의 절연성은 전자가 떨어져 나오거나 전자를 받을 수 있는 자리(site)를 만들기 위해 어느 정도의 전압을 가해야 하느냐에 따라 결정된다고 할 수 있습니다.
    그러니 이론적으로 어느 물체에 전자가 구속된 결합력 이상의 전압을 가하게 되면 전자가 떨어져 나오거나 전자를 받을 수 있는 자리를 만들게 되고 이는 전자를 공급했을 때 전기가 흐르는 결과를 가져오게 되는 것입니다.

    감사합니다.