대한민국이 220V를 사용하게 된 배경
- 대한민국 최초의 전기 불은 1887년 경북궁 건청궁이다.
- 대한민국은 1940년도부터 1960년 중반까지는 100V 전압을 사용했다.
- 2005년 10월을 기점으로 100V에서 220V로 승압 공사가 마무리되었다.
- 1960년대는 새마을 운동 지역사회 개발운동 및 농어촌 지역은 전화 산업이 시작되는 시기다.
- Asia 극동 경제 위원회에서 한국의 배전설비 투자비의 증가 및 시설 운영의 효율성을 위해 2차 배전전압 채택 권고.
- 대한민국은 토지 대비하여 인구밀도가 높고 산업시설이 집중되어 있다 보니 220V 급이 훨씬 유리했다.
- 1970년대는 110V 제품을 사용하다가 1990년대 중반부터 220V 제품이 본격적으로 생산되기 시작했다.
*승압이란 '전압을 올리는 것' 강압이란 '전압을 내리는 것'이라 한다.
*프리 볼트란 모든 전압에서 사용할 수 있는 것이 아니라 110V-220V 등 사용 범위가 정해져 있는 것이다.
대한민국이 100V에서 220V로 승압하게 된 과학적인 이유
- 110V에서 220V로 승압하여 전압강하와 전력손실을 줄이기 위함이다.
- 전압강하는 저항을 직렬로 연결하게 되면 전류가 각 저항을 통과할 때마다 옴의 법칙만큼 전압이 작아지는 현상.
- 전선의 길이가 길어지는 만큼 전선의 저항이 커지므로 전압강하가 심해진다.(V=IR, I=V/R)
- 전압강하는 전선의 길이가 길어지는 만큼 전압이 떨어지는 현상이 심해진다.
- 이러한 전압강하를 줄이기 위하여 220V를 승압 공사를 시작했다.
- 전력손실은 전기가 만들어지는 발전소에서 집까지 오는 과정에서 전기가 손실되는 것이다.
- 전기 손실이 늘어나는 만큼 발전소에서 더 많은 전기를 생산해야 하기 때문에 발전 단가가 올라간다.
- 대한민국은 110V에서 220V로 전압을 올리면서 더 멀리, 더 많이 전력을 보낼 수 있게 되었습니다.
- 같은 전력이어도 전류를 더 적게 사용함으로써 더 가는 전선을 사용할 수 있게 되었습니다.
- 이러한 전력손실을 줄이기 위하여 220V를 승압 공사를 시작했다.
- 전압강하의 저항을 직렬로 연결한다는 것은 사진에 보는 저항기를 달 수도 있고, 전선을 이어 붙인다는 의미이다.
- 전압을 2배 올리면 전압강하는 1/2 줄어들고, 전력손실은 1/4가 줄어든다.
- 대한민국은 전압을 올려서 전압강하를 줄이고 전력손실도 줄어들었다.
- 전압을 올림으로써 전압강하와 전력손실이 줄어들었기에 전압을 올리기 전보다 더 양질의 전기를 사용할 수 있게 되었다.
*전기에서 저항이란 전류의 흐름을 방해하는 정도이다.
*전선이 길수록, 얇은 수록 저항이 커진다.
*전압강하가 심해질수록 전압이 부족해져 전자제품이 정상적으로 작동하기가 어렵다.
*발전소는 다양한 에너지원(수력, 풍력, 원자력)을 전기에너지로 바꾸어 주는 곳이다.
110V에서 220V로 전압을 올리면서 발생 한 장점과 단점
- 전압이 높을수록 전압강하와 전력손실이 줄어든다.
- 전압을 2배 올리면 전압강하는 1/2 줄어들고, 전력손실은 1/4가 줄어든다.
- 전압을 올린 만큼 더 많은 전력을 보낼 수 있게 되었고, 전류를 더 적게 사용함에 더 가는 전선을 사용할 수 있게 되었다.
- 같은 전선의 굵기라도 더 많은 전류를 안전하게 전달할 수 있다.
- 높은 전압을 사용함으로써 공사에 들어가는 재료비와 인건비 등이 높아진다.
- 낮은 전압보다 높은 전압에서 더 많은 전류가 흐름으로, 감전 위험이 높아진다.
- 전압이 높을수록 전자제품의 절연/접지에 대한 비용도 함께 증가
- 전압이 높을수록 전자제품의 절연/접지에 대한 부피 또한 함께 증가
- 전압이 높을수록 플러그와 콘센트 같은 전원 단자의 크기도 함께 증가
- 110V를 사용함으로 220V보다 더 많은 전압강하와 전력손실이 일어나므로 정전이 잦다.
220V를 넘어 440V 880V를 사용하면 전압강하와 전력손실을 줄일 수 있지 않을까라는 생각은 시대착오적인 생각이다. 앞서 말한 단점의 예가 그것이다. 오랜 시간 동안 대한민국 전기 기술은 발전해 왔으며 지금의 대한민국이 220V를 사용할 수 있게끔 최적의 전압을 찾아낸 것이다.
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참조 'Korea Science', '김기사의 쉬운 전기', '구글 위키백과'
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