안녕하세요. 구본민 전문가입니다.
Q. 공유기의 작동원리가 궁금합니다. 간략한 기능도요
안녕하세요. 구본민 박사입니다.공유기의 기본 기능과 작동 원리를 이해하면, 어떻게 인터넷을 퍼뜨리는지 알 수 있습니다. 공유기는 우리가 여러 기기에서 인터넷을 사용할 수 있도록 연결을 관리하고, 네트워크 신호를 적절히 분배하는 역할을 하는 장치입니다.공유기의 기본 기능인터넷 연결 분배: 집이나 사무실에 한 개의 인터넷 회선이 들어오면, 공유기는 이 회선을 여러 기기로 나눠서 각각이 동시에 인터넷을 사용할 수 있게 합니다. 이를 통해 컴퓨터, 스마트폰, 스마트 TV 등 다양한 기기에서 한꺼번에 인터넷을 이용할 수 있습니다.무선 신호(Wi-Fi) 제공: 공유기는 유선으로 연결된 인터넷 신호를 무선 신호로 변환해 Wi-Fi로 퍼뜨립니다. 그래서 스마트폰이나 노트북 등이 유선 연결 없이도 인터넷에 접속할 수 있게 됩니다.공유기의 작동 원리 WAN과 LAN 연결공유기는 외부 인터넷 회선(광케이블이나 전화선 등)을 WAN(Wide Area Network) 포트에 연결합니다. 이 인터넷 신호를 받아서 내부 네트워크, 즉 LAN(Local Area Network)으로 분배하는 역할을 합니다.LAN 포트는 유선으로 직접 연결된 컴퓨터나 기기들에 인터넷을 공급하고, 무선 신호는 Wi-Fi를 통해 무선 기기들이 연결될 수 있게 합니다.IP 주소 할당공유기는 각 기기에 IP 주소를 할당하여 네트워크 상에서 서로 겹치지 않게 관리합니다. 이를 통해 여러 기기가 동시에 인터넷을 사용할 수 있게 하고, 외부와 통신할 수 있도록 라우팅 역할을 수행합니다.이때 공유기는 DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)라는 프로토콜을 사용해 자동으로 기기마다 고유한 IP 주소를 부여합니다.무선 신호 전송(Wi-Fi)공유기는 인터넷 신호를 받아 무선 주파수(RF)로 변환하여 전송합니다. 이 신호가 2.4GHz나 5GHz와 같은 주파수 대역을 사용하여, 주변의 무선 기기들이 이를 통해 인터넷에 접속할 수 있게 해줍니다.Wi-Fi는 사실 무선 라디오 주파수를 이용해 데이터 패킷을 주고받는 방식입니다. 각 기기는 공유기에서 발신된 무선 신호를 수신하고, 반대로 기기에서 전송되는 신호도 공유기가 받아서 인터넷으로 전달합니다.네트워크 트래픽 관리공유기는 인터넷 트래픽을 효율적으로 관리하는데, 예를 들어 다수의 기기가 동시에 인터넷을 사용할 때 각 기기별로 적절한 속도를 유지할 수 있도록 패킷을 분배합니다. 또한, NAT(Network Address Translation)라는 기능을 통해 내부 네트워크와 외부 인터넷 간의 데이터 전송을 조정합니다.정리해 보면, Wi-FI는 유선으로 연결된 인터넷 신호를 무선으로 변환하여, 그 신호를 공중에 퍼뜨리는 것처럼 작동합니다. 안테나가 신호를 송출하고 수신한는 방식으로, 이를 통해 주변 기기들이 연결되는데, 매우 짧은 시간 안에 데이터가 전송되고 다시 수신되는 과정을 반복합니다. 신기한 부분은 이 무선 신호가 기기마다 고유한 패킷을 주고 받으며 서로 간섭 없이 빠르게 주고 받을 수 있다는 점입니다. 이 기술 덕분에 전 세계에서 수백만 대의기기가 서로 연결되어 인터넷을 이용할 수 있게 된 것입니다.
Q. 전기기구의 열을 견디는 강도는 어느정도여야 하나요??
안녕하세요. 구본민 박사입니다.전기기구의 발열은 안전과 직결되는 문제이기 때문에, 각국의 전기 안전 기준에서는 전기기기 및 전기설비가 견딜 수 있는 온도 한계를 엄격히 규정하고 있습니다. 우리나라의 경우 전기설비기술기준 및 한국산업표준(KS) 등이 이러한 안전 기준을 다릅니다. 전기기기의 온도 기준전기기의 절연 온도 등급 전기기기의 절연체(절연 재료)에는 각기 다른 온도 한계가 있습니다. 각 절연체는 특정 온도 이상으로 발열되면 성능이 저하되거나 위험을 초래할 수 있으므로, 이를 기준으로 전기기기에서 허용되는 발열 수준이 정해집니다. 절연 온도 등급은 다음과 같은 기준으로 나뉩니다. A등급: 105°CE등급: 120°CB등급: 130°CF등급: 155°CH등급: 180°CC등급: 180°C 이상표면 온도 기준 전기기기나 기구의 외부 표면 온도는 통상적으로 60°C를 넘지 않도록 규정되어 있습니다. 일반 사용자가 만졌을 때 화상을 입지 않도록 하는 안전 기준입니다. 다만, 전열기구와 같이 발열을 목적으로 하는 기기(예: 히터, 전기난로)의 경우는 예외적으로 더 높은 온도를 허용하지만, 여전히 200°C 이상은 넘지 않도록 규제됩니다.플러그와 콘센트의 온도 상승플러그나 콘센트는 45°C~60°C 정도의 온도 상승은 안전한 범위로 여겨지지만, 만약 60°C 이상으로 올라가는 경우는 과부하나 접촉 불량 등으로 인한 과열이 발생한 것일 수 있어 점검이 필요합니다.발열이 심하면 전선이나 절연체가 녹거나 손상 될 수 있으며, 이는 화재를 유발할 수 있습니다. 전기 화재의 주요 원인은 대부분 발열 문제로 인해 발생하며, 과부하, 누전, 접촉 불량 등이 원인이 됩니다. 특히 플라스틱 재질이 많은 전기기기 내부에서 발열이 심할 경우 플라스틱이 녹으면서 화재로 이어질 위험이 큽니다.결국 전기기기가 발열하는 경우 그 온도가 전기 안전 기준을 초과하지 않도록 관리하고, 과열 시에는 즉각적인 조치를 취해 화재나 기타 안전 문제를 예방하는 것이 중요합니다.
Q. 비상용 전원을 주는 시설은 무엇정도가 될까요??
안녕하세요. 구본민 박사입니다.비상용 전원은 전력 공급이 중단되었을 때 중요한 시설이나 시스템에 전력을 지속적으로 공급하기 위한 시스템입니다. 이러한 비상용 전원은 인간의 안전을 최우선으로 하기 때문에 특정 장소나 설비에서 필수적으로 사용됩니다. 비상 전원이 공급되는 주요 장소와 설비는 다음과 같습니다.병원 및 의료 시설중환자실(ICU), 수술실, 응급실 등 의료 장비는 전력 중단 시 환자들의 생명에 직접적인 영향을 미치므로, 항상 비상 전원이 확보되어야 합니다.인공호흡기, 심장 모니터링 장치, MRI 등과 같은 중요한 장비들도 전원 중단 시 곧바로 비상 전원으로 전환됩니다.공공 안전 관련 시설소방서, 경찰서, 교통 관제 센터 등은 긴급 상황 발생 시 전력 공급이 중단되어서는 안 됩니다. 전력 중단이 발생하면 비상용 발전기나 UPS(Uninterruptible Power Supply)를 통해 즉시 전원이 공급됩니다.비상 방송 시스템이나 화재 경보 시스템도 비상 전원에 연결되어 있어야 긴급 상황 시 안전하게 대처할 수 있습니다.교통 및 통신 시스템공항, 철도, 지하철 등 대중교통 시스템은 전력 공급이 중단될 경우 큰 혼란을 초래할 수 있기 때문에 비상 전원이 필수입니다.통신 장비도 비상 상황에서 중요한 역할을 하므로, 특히 전화 교환기, 무선 통신기, 인터넷 서버 등은 비상 전원으로 유지됩니다.고층 건물 및 상업 시설엘리베이터, 비상 조명, 화재 감지 시스템 등은 비상 전원이 연결되어 있어야 전력 공급이 중단되었을 때도 안전하게 사용될 수 있습니다.비상 전원은 특히 대피 경로를 밝혀주는 피난 유도등이나 방송 시스템에 필수적입니다.산업 시설 및 데이터 센터제조 공정에서 중요한 기계나 장비가 갑작스럽게 정지되면 큰 위험이 발생할 수 있기 때문에, 이러한 설비에도 비상 전원이 필수입니다.데이터 센터는 서버가 중단되면 정보 유실이나 서비스 장애가 발생할 수 있으므로, 비상 전원으로 무정지 운영이 보장됩니다.원자력 및 화력 발전소원자력 발전소는 안전 시스템이 항상 작동해야 하므로, 비상 전원이 핵심 설비인 원자로 냉각 시스템 등에 연결됩니다.전력 공급이 중단되면 자동으로 비상 전원이 작동하여 시스템 안전을 유지합니다.이러한 비상 전원 시스템은 사람의 안전 뿐만 아니라 공공의 안전을 보장하기 위해 매우 중요한 역할을 합니다. 비상 전원 시스템은 반드시 자동 전환 장치(ATS)를 사용해 전원이 끊기는 즉시 전환되도록 설계 되어 있어야 합니다.
Q. 제1차 접근상태에 대해서 알려주시기 바랍니다.
안녕하세요. 구본민 박사입니다.제 1차 접근상태라는 용어는 주로 전기설비 안전과 관련된 상황에서 사용되는 개념입니다. 이는 고전압이나 위험한 전기 설비 근처에 접근하는 데 있어 주의가 필요한 상태를 나타내며, 근로자나 일반인이 안전한 거리를 유지해야 한다는 경고의 일환으로 사용됩니다.제 1차 접근 상태의 정의제1차접근상태는 고압(고전압) 전기설비 근처에서, 안전을 위해 정해진 거리 이내로 접근해서는 안 되는 구역을 말합니다. 이 상태는 전기설비의 직접적인 위험에서 보호하기 위한 기본적인 방어선을 설정하는 것입니다. 전기적인 충격이나 감전, 그리고 설비에 손상을 입힐 수 있는 상황을 방지하기 위해 설정된 안전 거리죠.주의사항 및 의미고압 전기 설비 근처: 고전압을 사용하는 설비나 장비 근처에서 제1차접근상태라는 용어가 사용될 때는, 그 설비에서 발생할 수 있는 전기적 위험을 경고하는 의미입니다.안전 거리 유지: 전기 설비에서 일정 거리 이상 떨어져 있어야 안전하다는 뜻으로, 이 거리를 넘어 접근하는 것은 매우 위험할 수 있음을 의미합니다.작업 제한: 해당 구역에서는 특별한 보호 장비를 착용하지 않거나, 충분한 훈련을 받지 않은 사람이 작업을 진행하는 것이 금지됩니다.일반적으로 전기 설비 작업 시 제1차접근상태라는 용어는 전기 작업자와 그 장비가 고전압 구역에 안전하게 접근할 수 있는지 판단하는 데 기준이 되며, 접근하기 전에 적절한 안전 조치가 이루어져야 함을 강조합니다.
Q. 계자권선에 대해서 알려주시기 바랍니다.
안녕하세요. 구본민 박사입니다.계자 권선(계자 코일)은 전기기계, 특히 모터나 발전기에서 중요한 역할을 하는 구성 요소 중 하나입니다. 쉽게 말해 , 계좌 권선은 자기장을 형성하는 역할을 합니다. 모터나 발전기와 같은 기계에서 자기장은 매우 중요한데, 이 자기장을 만들어 내는 부분이 바로 계자입니다. 계자권선은 도선(전선)을 코일 형태로 감아놓은 것으로, 여기에 전류가 흐르면 코일 주위에 자기장이 형성됩니다. 이 자기장은 모터의 로터나 발전기의 회전자를 자극하여 움직이게 하거나 전기 에너지를 만들어 내는 데 중요한 역할을 합니다.계좌 권선의 역할자기장 생성 : 계자권선에 전류를 흘려보내면, 전류가 흐르는 도선 주위에 자기장이 생성됩니다. 이 자기장이 모터나 발전기의 회전하는 부분에 작용하여 움직임을 만들어냅니다.전동기(모터)에서의 역할 : 모터에서는 계자권선이 고정된 자석의 역할을 하며, 전류가 흘러 회전자가 그 자기장을 통해 회전하게 만듭니다.발전기에서의 역할 : 발전기에서는 회전자(로터)를 돌리면 계자권선이 만들어낸 자기장을 가로질러 전기 에너지를 만들어내는 방식입니다.계좌 권선의 종류직류 계자권선 : 직류 모터나 발전기에서 사용하는 것으로, 일정한 자기장을 만드는 데 사용됩니다.교류 계자권선 : 교류 전동기나 발전기에서 사용하는 것으로, 시간이 지나면서 방향이 바뀌는 교류 전류를 통해 가변 자기장을 만들어냅니다.정리해 보면, 계자권선은 모터나 발전기에서 자기장을 생성해 전기와 기계적 에너지 사이의 변환을 가능하게 하는 중요한 요소입니다. 어려워 보이지만, 기본적으로 전류가 흐르는 도선이 자기장을 만들어 낸다는 원리에 기반한 기술입니다.