전기의 유형 3가지 (직류,교류)

전기의 유형 3가지

일반적인 상식에 의해 알 수 있는 전기의 유형은 직류, 교류가 있습니다. 교류는 다시 단상인지 3상인지로 구분이 됩니다. 따라서 전기의 유형은 총 3가지로 아래와 같이 분류할 수 있습니다.

• A. 직류 = Direct Current
• B. 단상교류 = Single Phase Alternating Current
• C. 삼상교류 = Three Phase Alternating Current

 

A. 직류 (Direct Current)

• 직류는 줄여서 DC로 읽고 표기합니다. 사전적으로 "직류 또는 직류전기가 음극(-)전하 영역에서 전도성 물질인 금속 물질을 통해서 양극(+)으로 연속적으로 이동하는 것" 으로 정의합니다. 이러한 DC의 전자의 전류 흐름을 만들기 위해서는 회로가 필요하며  이때 회로 내에서는 전압, 전류, 저항 3요소로 구성됩니다.  
• 아래의 그래프를 통해 알 수 있는 간단한 사실은 시간(T)이 변하더라도 전압(V)는 일정하다는 것입니다. 이는 교류전류와 극명히 대비되는 차이점입니다. 자동차에서 사용하는 배터리는 일상생활에서 가장 쉽게 접할 수 있는 DC 전원입니다. 배터리를 전원으로 사용하는 장치류는 DC를 사용한다 말 할 수 있습니다. 예를 들어 120 V가 필요하다면 12V 건전지 10개를 병렬로 연결하면 요구하는 전압을 얻을 수 있습니다. 오디오, 무선통신, 트랜지스터 및 회로와 같은 저전압 응용 분야에서 직류를 많이 사용합니다.
• 극성의 흐름 즉 양극과 음극단자가 바뀌지 않는 다는 특성을 가지고 있으며 교류에서 발생하는 무효 손실(*아무런 일을 하지 않고 소비되는 전력)에 의한 전력소비가 없다는 장점이 있습니다. 측정 장치와 같은 계측기의 경우 DC를 적용하여 안정적인 전압을 공급할 수 있습니다.  
• 오늘날에서는 전력 손실을 줄이고 대량의 전력을 전송할 때 고전압 전류(HVDC-High Voltage Direct Current) 방식을 사용하고 있습니다. 

DC Current-출처 Bing 상업적으로 무료 공유 및 사용 필터 적용

 

B. 단상교류 (Single Phase Alternating Current)

• 교류전기는 대부분의 가정 및 기업에서 사용하는 일반적인 전기 유형으로 직류 전기가 도체를 통해 한 방향으로 흐른다면 AC는 50~60회(50Hz~60Hz)씩 일정한 주파수 형태로 흐르게 됩니다. 이는 국가별로 적용하는 유형이 다릅니다. 
• AC는 주파수를 결정하는 발전기를 통해 생성하며 전압을 쉽게 변경할 수 있기 때문에 장거리 전송에 적합합니다. 
• 단상 모터에서는 단상교류를 사용하는데 이때 시동 토르크가 낮고 비용이 적어 수리 및 유지보수가 간단하다는 장점을 가지고 있습니다. 이는 삼상 모터와 비교하였을 때 경제적이고 높은 신뢰성을 가지고 있다 할 수 있으나 효율이 낮다는 단점을 가지고 있습니다. 펌프, 팬, 믹서, 전기면도기와 같은 곳에 사용합니다. 
• 아래 그림의 그래프에서 확인할 수 있듯이 전력이 360° 1회를 기준으로 하였을 때 최대, 최소 점에서 일정하게 전달되지 않는 점에서 3상 교류와 차이점이 있습니다. 

AC Current-출처 Bing 상업적으로 무료 공유 및 사용 필터 적용

 

 

C. 3상교류(Three Phase Alternating Current)

• 삼상교류 모터에 적용하며 단상교류 모터보다 수리 및 유지보수가 어렵다는 단점이 있지만, 효율과 동력계수가 높기 때문에 일반산업 현장에서 많이 사용하는 형태의 전류입니다. 
• 아래 그림을 통해 확인할 수 있듯이 3상이 120° 주기로 진입하며 360° 로 한 사이클을 완료할 때까지 전력이 각각의 일정한 전력 흐름으로 전달되어 많은 부하를 전송하는 데 적합합니다. 

Three Phase AC - 출처 Bing 상업적으로 무료 공유 및 사용 필터 적용

 

 

INSIDE INSIGHTS Encyclopedia