송전선로에서 스킨효과가 발생하는 이유와 전력 손실에 미치는 영향은 무엇인가요?

Question

교류 송전에서는 스킨효과라는 현상이 발생한다고 하는데, 전류가 도체 표면으로 몰린다는 정도로만 알고 있습니다. 왜 이런 현상이 생기는지 궁금하고, 실제 송전 시 전력 손실이나 효율에 어떤 영향을 주는지도 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 최광민 전기기사입니다.

결론부터 말씀드리면 스킨효과는 교류 전류가 흐를 때 자기장 변화로 인해 도체 내부보다 표면 쪽으로 전류가 집중되는 현상입니다. 이로 인해 유효 단면적이 줄어들어 저항이 증가하고, 결과적으로 I²R 손실이 커지게 됩니다. 특히 주파수가 높거나 도체 직경이 클수록 스킨효과가 심해지기 때문에, 송전선로에서는 복도체를 사용하여 이를 완화합니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

교류 전류가 흐를 때 생기는 자기장 때문에 도체 내부 저항이 커져서 전류가 겉면으로만 흐르게 된답니다. 이로 인해 전선이 실제보다 좁아지는 효과가 생겨서 저항과 전력 손실이 늘어나는 거조. 효율을 높이려면 복도체나 중공 연선을 사용하는 게 필수적이라 할 수 있습니다.