직류(DC)와 교류(AC)의 차이점_1탄 / 직류 / 직류 DC / 직류의 장점 / 직류의 단점 / 발전 / 송전 / 배전

직류(DC)와 교류(AC)의 차이점_1탄 / 직류  / 직류 DC / 직류의 장점 / 직류의 단점 / 발전 / 송전 / 배전

전기가 만들어지는 과정

 

 

우리가 일상생활을 하면서 직류와 교류에 대해서 한 번쯤을 들어 봤을 것이다. 정확히 직류와 교류를 이해하기 힘들 것이다. 직류(DC)는 무엇이고 교류(AC)는 무엇인지 간단하게 설명드리겠습니다. 우선, 직류와 교류를 설명하기 전에 전기는 어디에서 만들어져서 가정집까지 도달하는지 소개하겠습니다.

 

 

전기는 발전소에서 만들어진다.

원자력 발전소

 

 

우리가 일상생활에서 사용하는 전기는 발전소에서 만들어진다. 화학 에너지, 열에너지, 역학 에너지, 일 에너지 등을 통해 전기 에너지로 변환시켜준다. 

 

 

• 석탄을 태운 후, 물을 증발시켜 증기를 만든다. 이 증기를 이용하여 터빈을 돌려 전기에너지를 만드는 곳은 화력 발전소다.
• 높은 곳에서 낮은 곳으로 물(유체)을 낙하하여 위치에너지 만든다. 위치에너지를 이용하여 터빈을 돌려 전기에너지를 만드는 곳은 수력발전소이다.

 

• 핵분열을 통해 열 에너지를 만든다. 이 열에너지를 통해 터빈을 돌려 전기를 만드는 곳은 원자력 발전소이다.
• 달의 인력 때문에 바다는 밀물과 썰물이 있다. 이러한 밀물과 썰물의 차이는 조수 간만의 차이라고 부른다. 밀물 때 물을 저장하고, 썰물 때 바닷물이 빠져나가면서 터빈을 돌려 전기에너지를 만드는 곳은 조력발전소이다.

 

 

* 밀물 이란 바닷물이 밀려 들어오는 것이다.

* 썰물 이란 바닷물이 빠져나가는 것이다.

* 대한민국에는 시화호 조력발전소가 유명하다.

 

 

발전소에서 만들어진 전기는 송전탑을 통하여 변전소까지 이동한다.

송전

 

 

1. 발전소에서 만들어진 전기는 가정으로 바로 공급되지 않는다.
2. 그 이유는 발전소에서 만들어진 전기는 765kV 혹은 345kV 승압되어서 1차 변전소로 보내지기 때문이다.
3. 1차 변전소에서 765kV 혹은 345kV를 345kV 혹은 154kV로 강압시켜 2차 변전소로 송전한다.
4. 1차 변전소 혹은 2차 변전소에서 만들어진 고 전압은 주로 대규모 공장으로 보내진다.
5. 대규모 공장으로 공급되지 않는 전기는 2차 변전소로 보내진다.
6. 2차 변전소에서 주상 변압기(전봇대)로 보내지고 380V 혹은 220V로 강압되어서 가정으로 보내지게 된다.

 

 

* 강압이랑 전압을 낮춘다는 의미이다.

* 변전소란 전기를 적절히 조정하여 송정 및 배전 과정에서 전력 손실을 줄이기 위하여 만들어진 전기 설비 시설이다.

 

 

배전이란 변전소로 보내진 전기를 가정으로 공급하는 행위를 말한다. 

배전

 

 

• 우리나라의 전력 수송 과정은 아래와 같다.
• 발전소에서 전기를 만들고 초고압 변전소를 통해 1차 변전소로 승압하여 송전한다.
• 1차 변전소에서 2차 변전소로 강압되어 공급된다.
• 2차 변전소에서는 전기가 필요한 곳(수용가)으로 전력을 공급하는데, 이것을 배전이라고 한다.
• 이러한 전력계통의 전체적인 흐름을 배전이라고 부른다.

 

 

직류(DC)는 일정한 방향으로 흐르는 전류를 직류라고 한다.

직류 그래프

 

 

• 직류는 갈바니라는 과학자가 죽은 개구리의 신경에 전기를 흘려 뒷다리가 움직이는 것을 발견하여 정립한 것이다.
• 직류는 항상 같은 방향으로 흐른다.
• 직류는 전하의 방향과 극성이 같다.
• 직류는 한 방향으로 흐르기 때문에 +극과 -극이 분리되어 있다.

 

 

* 과거에는 직류를 갈바니 전류라고도 불렀다.

* 직류는 전압 / 전류가 일정한 크기로 한 방향으로 흐르는 것이다.

 

 

직류의 장단점에 대하여 알아보자.

직류의 장점과 단점

 

 

• 직류의 장점으로 시간에 따라 전류 / 전압의 변화가 없기 때문에 전기회로를 구성함에 있어 매우 효율적이고 간편하다.
• 직류의 장점으로 저장이 가능하다는 것이다. 배터리, 건전지, 전지와 같은 저장 장치들은 모두 직류를 사용한다.
• 직류의 장점으로 교류는 전력의 크기와 방향이 주기적으로 바뀌기 때문에 Surge가 발생할 수 있다. Surge로 인하여 교류 사용자에게는 위험이 될 수 있다. 이것은 직류의 장점이 될 수 있다.
• 직류의 장점으로 시간에 따라 전류 / 전압 값이 일정하기 때문에 통신 노이즈에 강하다.

 

 

• 직류의 단점으로는 교류와 다르게 변압이 힘들다는 것이다.
• 직류의 단점으로는 변압이 힘들기 때문에 장거리 송전이 불가능하다.(변압이 안되면 전력 손실이 발생하여 효율이 떨어지기 때문이다)
• 직류의 단점으로는 변압이 힘들기 때문에 교류보다 큰 에너지를 사용하기에 경제적으로 손실이 크다.
• 직류의 단점으로는 교류로 변환하는 것이 쉽지 않다.

 

 

* Surge란 교류에서 갑자기 전압이 증폭되는 현상을 말한다.

 

 

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