반응형 전체 글69 12편 – 변압기의 효율과 손실의 이해 변압기는 전력계통에서 가장 기본적이면서도 중요한 장치인데, 그 성능을 평가할 때 항상 중심이 되는 요소가 바로 ‘효율’이다. 변압기의 효율을 이해하기 위해서는 먼저 어떤 손실들이 발생하는지, 그리고 그 손실들이 어떤 원리로 생기는지를 알아야 한다. 변압기에서 발생하는 손실은 크게 철손과 동손으로 나눌 수 있으며, 이 두 가지가 효율을 결정하는 핵심 요소가 된다. 철손은 변압기의 철심에서 발생하는 손실로, 주로 히스테리시스 손실과 와전류 손실로 구성되며, 이는 전압의 크기와 주파수, 그리고 철심 재료의 특성에 의해 결정된다. 철손의 특징은 부하와 관계없이, 즉 변압기에 전압만 인가되면 항상 일정하게 발생한다는 점이다. 전기를 공급하기만 해도 손실이 발생한다는 의미이며, 그래서 철손은 정격 주파수에서의 무.. 2025. 12. 6. 11편 – 변압기의 병렬운전 조건과 전압균형의 원리 변압기의 병렬운전은 전기설비에서 매우 중요한 개념으로, 하나의 변압기만으로는 감당하기 어려운 부하를 안정적으로 공급하기 위해 두 대 이상을 함께 연결하여 운전하는 방식이다. 전력계통에서는 부하가 갑자기 증가할 수도 있고, 변압기 한 대가 고장이나 점검으로 인해 운전이 불가능한 상황이 발생할 수 있기 때문에 여러 대의 변압기를 병렬로 연결해 두면 안정성과 신뢰성을 대폭 높일 수 있다. 하지만 아무 변압기나 단순히 선만 연결한다고 해서 문제 없이 병렬운전이 되는 것은 아니며, 특정 조건을 만족하지 못하면 부하 공유가 제대로 이루어지지 않고 변압기 내부에 순환전류가 흐르거나 과부하가 발생하는 등 위험한 상황이 생길 수 있다. 그래서 전기기사 시험에서도 변압기 병렬운전 조건은 매우 중요한 이론으로 자주 등장한다.. 2025. 12. 5. 10편 – 변압기의 등가회로와 임피던스의 비밀 전기기사에서 변압기는 가장 기본적이면서도 동시에 반드시 깊게 이해해야 하는 핵심 파트 중 하나인데, 그중에서도 등가회로와 임피던스 개념은 처음 접할 때 복잡해 보이지만 실제로는 변압기가 어떻게 동작하고 어떤 손실이 생기며, 부하 조건에 따라 전압이 어떻게 변화하는지 설명해주는 가장 중요한 도구다. 변압기는 1차 권선과 2차 권선 사이에서 전자유도 작용에 의해 전압과 전류를 교환하는 기계이지만, 실제 변압기 안에서는 이상적인 변환만 이루어지는 것이 아니라, 권선의 저항과 누설 리액턴스, 자화전류, 철손 등 다양한 요소가 동시에 발생한다. 변압기를 등가회로로 표현하는 것은 이러한 실제 요소들을 하나의 회로로 단순화해서 이해하고 계산할 수 있게 만드는 과정으로, 전기기사 시험에서 매우 높은 비중으로 출제되는 .. 2025. 12. 4. 9편 – 동기기의 기본 원리와 동기 속도의 비밀 전기기사에서 동기기는 유도기와 함께 반드시 이해해야 하는 핵심 기계인데, 동기기는 구조와 원리에서 유도기와는 완전히 다른 특징을 가지고 있기 때문에 처음 접하는 수험생들에게는 다소 낯설게 느껴지기도 한다. 그러나 동기기의 본질을 이해하면 이 기계가 왜 ‘동기기’라고 불리는지, 왜 전력계통에서 필수적인 역할을 하는지 자연스럽게 이해할 수 있게 된다. 동기기는 발전기와 전동기로 모두 사용될 수 있으며, 교류 발전소에서 사용하는 거의 모든 발전기가 동기 발전기이기 때문에 전력계통의 뿌리를 이루는 기계라고 해도 과언이 아니다. 동기기의 가장 중요한 특징은 바로 회전자가 고정자에서 만들어지는 회전자기장과 동기(speed) 즉, 동일한 속도로 회전한다는 점이다. 이 말은 곧 회전자와 고정자의 자기장이 서로 맞물려.. 2025. 12. 4. 전기기사 이론 정리 8편 – 유도기 원리와 토크의 비밀 전기기사를 공부할 때 유도기는 가장 핵심적인 챌린지 중 하나로 많은 수험생들이 처음 접할 때 어려움을 느끼는 영역이지만, 실제로 그 원리를 차근차근 이해하면 매우 논리적이고 흥미로운 구조를 가진 기계라는 것을 발견하게 된다. 유도기, 특히 삼상 유도전동기는 현대 산업에서 없어서는 안 될 존재로, 공장 자동화 설비, 엘리베이터, 펌프, 컨베이어 시스템 등 모든 곳에서 동작하고 있기 때문에 전기기사 시험에서도 높은 비중을 차지한다. 유도기의 기본 원리는 고정자에 삼상 교류를 공급하면 고정자 내부에 회전하는 자기장이 만들어지고, 이 회전 자기장이 회전자 도체를 절단하면서 유도기 내부에서 전압과 전류가 자동으로 생성되는 구조로 되어 있다. 그래서 유도기는 ‘유도되어 돌아가는 전동기’라는 의미를 갖고 있으며, .. 2025. 12. 3. 7장. 정전기 유도와 전기력선이 보여주는 보이지 않는 힘의 지도 전기기사 이론을 공부하다 보면 전기력선과 전기장이라는 개념이 반복적으로 등장한다. 처음에는 다소 추상적으로 느껴지지만, 이 두 개념은 전기의 세계를 눈으로 볼 수 있게 만들어주는 지도와 같다. 정전기 유도는 물체가 직접 접촉하지 않아도 전하의 분포가 변하는 현상으로 설명되며, 이는 전기력선이 존재하기 때문에 가능한 자연스러운 과정이다. 전하는 그저 고정된 점으로만 존재하는 것이 아니라 주변 공간 전체에 영향을 미치며, 그 영향력이 공간 속에 펼쳐져 있는 보이지 않는 전기장으로 나타나는 것이다. 전기장이란 전하가 주변에 만들어내는 ‘힘의 공간’이며, 그 공간 안에 새로운 전하가 들어오면 자연스럽게 힘을 받는다. 즉, 전기장은 전하가 존재한다는 사실만으로도 이미 주변 공간을 변화시키는 일종의 에너지 구조라.. 2025. 12. 3. 6장. 교류 전력의 본질 – 유효전력과 무효전력이 만들어내는 보이지 않는 흐름 교류 회로를 이해하는 데 있어 전력을 단순히 ‘전기가 일을 하는 양’이라고만 생각하면 절대 전체 구조를 이해할 수 없다. 직류 회로에서는 전압과 전류가 일정하게 흐르기 때문에 전력은 P = VI라는 아주 단순한 공식으로 설명되지만, 교류 회로에서는 전압과 전류가 끊임없이 변화하고 위상까지 서로 달라지기 때문에 단순한 곱셈만으로는 정확한 전력을 알 수 없다. 교류 시스템에서는 전압과 전류가 서로 같은 시점에 최대가 되는지, 혹은 전류가 늦게 따라오는지에 따라 실제로 일을 하는 전력과 그렇지 않은 전력이 나뉘게 된다. 이러한 구조가 바로 유효전력(real power), 무효전력(reactive power), 그리고 피상전력(apparent power)이라는 개념을 만들어내며, 전기기사 공부에서 교류 회로를.. 2025. 12. 1. 5장. 임피던스가 지배하는 교류 회로의 깊은 세계 전기기사 이론에서 교류 전기의 기본 개념을 익혔다면 이제 교류 회로가 왜 직류 회로와 완전히 다른 양상을 띠는지 이해하는 단계에 들어서야 한다. 그 중심에는 바로 임피던스라는 개념이 자리하고 있으며, 이 개념은 단순히 전류의 흐름을 방해하는 저항의 확장이라기보다는 교류에서 전압과 전류의 관계를 한층 더 복합적이고 실질적으로 설명하는 새로운 시각을 제공한다. 직류에서는 전기 흐름을 방해하는 요소가 저항 하나뿐이었다면, 교류에서는 전류의 위상까지 영향을 주는 리액턴스라는 요소가 함께 존재한다. 즉, 교류 회로에서는 단순히 전류의 크기만이 아니라 언제 흐르느냐, 즉 시점이 얼마나 앞서는지 혹은 뒤처지는지가 매우 중요한 역할을 하게 되며, 이 모든 요소를 하나로 묶어주는 개념이 바로 임피던스다. 임피던스는 저.. 2025. 12. 1. 4장. 교류전기의 시작, 보이지 않는 파동의 세계 전기기사 이론에서 교류전기는 하나의 장벽처럼 느껴지지만, 사실 이 장은 전기기술의 발전이 어떤 과정을 거쳐 이루어졌는지를 이해하게 해주는 중요한 전환점이다. 직류는 단순하고 일정한 흐름이었다면, 교류는 파도처럼 오르내리는 전기의 세계로 들어가는 순간이며, 이를 제대로 이해하는 순간 전기기사 공부의 흐름이 한층 자연스러워진다. 교류전기는 전압과 전류가 시간에 따라 지속적으로 변화하는 특성을 갖고 있으며, 이 변화는 일정한 규칙을 따르기 때문에 수학적으로 표현할 수 있고, 이로 인해 다양한 전력 시스템에 유연하게 적용할 수 있다. 우리가 흔히 보는 송전탑과 발전소의 대부분은 교류 기반으로 운영되는데, 그 이유는 교류가 직류보다 변압이 쉽고 장거리 송전에 유리하기 때문이다. 전압을 쉽게 올리고 낮출 수 있어 .. 2025. 11. 30. 직류회로의 본질과 흐름을 이해하는 시간 전기기사 이론 공부에서 직류회로는 단순히 전압과 전류가 일정하게 흐르는 구조를 넘어, 전기라는 보이지 않는 에너지가 어떻게 세상을 움직이는지 가장 기본적인 원리를 알려주는 영역이다. 직류회로는 교류회로보다 변화가 적고 일정하게 흐른다는 특징 덕분에 기본 개념을 배우기에 최적화되어 있다. 직류전원에서 나오는 전류는 한 방향으로만 흐르기 때문에 이를 이해하면 저항, 전압, 전류 사이의 관계를 훨씬 명확하게 파악할 수 있다. 우리가 중학교 때 한 번쯤 배웠던 옴의 법칙도 사실 이 직류회로를 이해하기 위해 만들어진 원리이며, 전기기사 시험 또한 이 법칙을 중심축으로 다양한 응용문제를 풀게 만든다. 우선 전압은 전류를 밀어주는 힘으로 흔히 수돗물의 압력으로 비유되는데, 전압이 높을수록 전류는 더 쉽게 흐른다. 전.. 2025. 11. 30. 이전 1 2 3 4 5 6 7 다음 반응형
