안녕하세요. 유택상 전문가입니다.
전기·전자
Q. 변압기의 기본 원리와 작동 방식은?? 변압기의 1차와 2차 전압의 관계를 설명하고 변압기가 필요한 이유에 대해 이야기해 주세요.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.변압기는 전기 에너지를 한 전압에서 다른 전압으로 변환하는 장치입니다. 기본 원리는 전자기 유도 현상에 기반합니다. 변압기 안에는 두 개의 코일이 있으며, 한 코일은 1차 코일, 다른 하나는 2차 코일이라고 부릅니다. 1차 코일에 교류 전압이 공급되면 자기장이 형성되고, 이 자기장이 2차 코일에 유도되면서 전압이 발생합니다. 1차와 2차 전압의 관계는 변압비로 표현할 수 있습니다. 변압비는 1차 코일의 감은 수와 2차 코일의 감은 수의 비율로 결정되며, V1/V2 = N1/N2로 나타낼 수 있습니다. 여기서 V는 전압, N은 감은 수를 의미합니다. 이 등식에 따르면, 1차 전압이 높으면 2차 전압도 비례하여 높아지고 그 반대의 경우도 성립합니다.변압기가 필요한 이유는 전력 송배전의 효율성을 높이기 위해서입니다. 고전압으로 송전하면 전류가 줄어들어 손실이 적어지고, 이를 통해 먼 거리까지 전력을 효율적으로 전달할 수 있습니다. 저전압이 필요할 때는 변압기를 통해 전압을 낮춰 안전하게 사용할 수 있습니다.
전기·전자
Q. 주차타워에 자동차에 사람을 내리라고 하는 이유가 뭔가요??
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.주차타워에서 자동차에 탑승한 사람이 먼저 내리도록 요구하는 이유는 차량의 무게 중심을 낮추고 안전성을 확보하기 위함입니다. 특히 차량이 주차타워 내부에서 이동할 때, 무게 중심이 낮을수록 안정적이고 안전하게 작동합니다. 조수석에 있는 분이 먼저 내리면 차량의 양쪽 무게가 균형을 이루어 안전성을 높이는 효과가 있습니다. 주차타워는 주로 전기모터와 구동 시스템을 이용해 차량을 이동시키며, 엘리베이터와 유사한 전기 동력을 사용하는 장치입니다. 이 시스템은 차량을 위아래로 이동시키는 메커니즘을 가지고 있습니다.
전기·전자
Q. 반도체 소자에 사용되는 접촉의 종류에는 무엇이 있나요?
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.반도체 소자에서 사용되는 접촉의 종류에는 여러 가지가 있습니다. 주로 사용되는 접촉 방식은 금속-반도체 접촉과 같은 유형입니다. 이 접촉은 전극과 반도체 간에 전자 이동을 가능하게 하여 전기적 특성을 조절합니다. 금속-반도체 접촉은 또다시 일함수에 따라 ohmic 접촉과 Schottky 접촉으로 나누어집니다. Ohmic 접촉은 저항이 낮고 비슷한 전위에서 작동하며, Schottky 접촉은 정방향과 역방향에서 서로 다른 전기적 특성을 가집니다. 이외에도 접촉을 위한 치핑 구조나 전극의 형상, 물질의 종류에 따라 다양한 방식이 적용될 수 있습니다. 이처럼 접촉의 종류는 반도체 소자의 성능과 효율에 큰 영향을 미칩니다.
전기·전자
Q. 교류와 직류에서의 전력 계산 공식 차이를 알고 싶습니다.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어입니다. 교류와 직류에서의 전력 계산 공식은 확실히 다릅니다. 직류(D.C.)에서는 전력은 간단히 전압(V)과 전류(I)을 곱하여 계산합니다. 따라서 P = V × I로 표현됩니다. 반면 교류(A.C.)에서는 위상차 때문에 더 복잡한 계산이 필요합니다. 유효전력은 P = V × I × cos(θ)로, 여기서 θ는 전압과 전류의 위상차를 나타냅니다. 그래서 교류에서는 유효전력, 무효전력, 피상전력이 필요한 개념으로 등장합니다. 유효전력은 실제로 작업에 사용되는 전력이고, 무효전력은 자속을 만드는 데 사용되며, 피상전력은 이 둘을 합쳐놓은 값입니다.DC 회로에서는 이러한 위상 차 개념이 필요 없으므로, 유효전력과 무효전력의 개념이 적용되지 않습니다. 따라서 DC에서는 간단한 전력 계산이 가능하고, 교류 회로에서는 전력 요소를 고려해야 하기 때문에 보다 복잡한 분석이 필요합니다.
전기·전자
Q. 변압기는 (트랜스포머) 입니다. 어떤 원리로 작동하고 주의사항 알려주세요.
안녕하세요. 전기기사 취득 후 현업에서 일하고 있는 4년차 전기 엔지니어 입니다.변압기는 전자기 유도 원리를 기반으로 작동합니다. 1차 코일에 전류가 흐르면 자기장이 생성되고, 이 자기장이 2차 코일에 유도되어 전압이 발생합니다. 코일의 권선 비에 따라 입력과 출력 전압이 결정됩니다. 구조적으로 변압기는 철심과 1차 및 2차 권선으로 이루어져 있습니다.변압기 사용 시 주의사항으로는 과부하와 전압 불안정이 있습니다. 과부하는 변압기의 열 상승을 초래하여 고장의 원인이 될 수 있습니다. 전압 불안정은 변압기의 성능을 저하시킬 수 있으며, 고주파 노이즈가 발생할 수도 있습니다. 이를 예방하기 위해서는 정격 용량 이상의 부하를 연결하지 않도록 하고, 전압 안정기를 사용하는 것이 좋습니다. 또한 정기적인 점검과 유지보수가 필요합니다.