전기

{{{#!wiki style="margin-right:10px;margin-left:30px"

이 문서는 비로그인 사용자의 편집이 제한되어 있습니다. 자세한 사유는 여기를 참고하시기 바랍니다.

}}}

  기술로서의 전기를 제외한 동음이의어에 대한 내용은 전기(동음이의어) 문서를 참조하십시오.

1. 개요
2. 어형
3. 용도
4. 위험성
5. 직업과 관련 자격증
6. 생산
8. 자연 전기
8.1. 생체전기
9. 관련 문서

1. 개요

/ Electricity

전하와 관련된 현상의 총체. 자기 현상과 직접적인 상관이 있어 전자기력으로 묶인다. 전하가 흐르는 것을 전류, 단위 전하가 받는 퍼텐셜[1]의 차이를 전위차, 또는 전압이라고 한다. 자기와 같이 이 성질을 공부하는 물리학의 학문을 전자기학이라고 한다.

2. 어형

이름은 기원전 600년경 그리스의 철학자 탈레스가 양털에 문지른 호박(琥珀)이 가벼운 종이나 털 등을 끌어당기는 현상을 발견하고, 이를 마찰 전기라 이름 붙인 것에서 유래하였다.[2] 그 후 마이클 패러데이가 오늘날 전기 모터의 전 단계인 '전자기 회전 장치'를 만들면서 비로소 일상에서 전기 에너지를 활용하는 것이 가능해졌다. 사실 벤자민 프랭클린발명했다 카더라

3. 용도

컴퓨터냉장고, 텔레비전과 같은 가전제품과 길거리의 수많은 가로등에도 공급된다. 현대의 본격적인 도구에서 전기가 사용되지 않는 분야는 거의 없다. 그래서 현대 사회에서 없어서는 안 될 중요한 것이며 근대 문명을 상징하는 것 중 하나이기도 하다. 도란스 내려라는 공대개그가 괜히 나온 게 아니다. 이 모든 생명체의 근본이자 시작, 이 인류문명의 시작이라면, 전기는 현대문명의 시작이다. 이를 나타내듯 전기를 '제 2의 불'이라고 칭하기도 한다.

전기가 없으면 큰 세계적 혼란을 초래하며 인류의 문명은 원시 시대로 다시 돌아갈 수도 있는 것이기도 하며 최악의 경우는 인류는 종말에 다다른다고 한다.[3]

심지어 생물 내부에서도 전기적 작용이 끊임없이 벌어지고 있다. 신경계부터 일종의 생체적 전선임을 생각해 보자.

4. 위험성

사실 단순히 높은 전압으로 사람이 죽는 것이 아니라 큰 전류가 흐를 때 사람은 타 죽는다.(다만 피부저항을 뚫고 심장을 직접 통과한다면 전류가 낮더라도 심장마비를 일으켜 매우 위험하다) 인간의 몸도 전해질이기 때문에 높은 전류 근처에 있는 것은 위험하다.[4]하지만 전류가 많아도 전압이 너무 낮다면 전류가 수백이든 수천 암페어든 피부의 신체저항에 의해 막힌다. V=IR을 생각해보라. 일례로 자동차 배터리는 수백 암페어의 엄청난 전류가 흐를 수 있는데 정작 양 손으로 잡고 있어도 별 느낌이 없다.[5] 하지만 전선같이 낮은 저항의 금속으로 양 단자를 합선시킨다면 그 금속이 엄청난 전류로 인해 순식간에 폭발할 것이다!

그러니까 피부저항을 뚫고 '몸 속을 통과하는 전류'가 중요하다. 단순히 방출되는 전류가 크다고 위험하지는 않다. 전압보다 전류가 더 위험하다는 주장이 연령층이 어린 SNS나 유튜브 등지에서 와전되어 퍼지고 있는데, 실은 정전기를 제외하고 전압이 크기만 해도 무조건 위험하다. 전압이 높아질수록 피부저항을 뚫고 장기를 가로지르는 전류 또한 선형적으로 증가하기 때문이다.

전기 감전에 인한 사망의 일반적인 전류 기준은 50mA이며 전기가오리는 50mA~60mA를 낼 수 있기 때문에 함부로 접근해서는 안 된다. 역으로 이걸 이용해 상대를 고문하는 데 쓰기도 한다. 특히 번개는 1억~10억 볼트에 이르는 고전압이라 심하면 즉사할 수도 있다. 당연히 전류도 수천 암페어가 넘기 때문에 전자기기는 다 태워버린다.

5. 직업과 관련 자격증

전기와 관련된 직종은 설치, 조립, 납땜 등의 단순기술부터 설계, 제어 등의 고급기술을 요구하는 것까지 무궁무진해서 일자리 수요가 매우 많으며 특히 전기기사 자격증을 따 놓으면 여러 곳에서 러브콜이 들어온다. 하지만 공과대학 출신들이 다 그렇듯 대우는 한없이 바닥을 기는 눈물겨운 상황이 무한반복 되고 있다. 그런 반면 미국이나 호주에서는 이 직업이 좋은 대우를 받고 있다.

6. 생산

전기는 흔히 발전소에서 석탄, 석유, 우라늄 등과 같은 자원들을 이용해서 만들기도 하며 수력, 풍력을 이용해 만들기도 한다.

그렇게 만든 전기는 저장하기가 쉽지 않다. 장난감에 쓰이는 건전지나 휴대폰의 리튬 이온 배터리를 많이 접하다 보니 저장하기 쉬울 거라 생각하기 쉽지만, 충전하거나 사용하기 위해 화학반응을 이용하기 때문에 에너지 손실이 일어난다. 또한 사용 횟수가 많아지고 시간이 지날수록 충전 최대용량이 줄어들면서 결국 방전이 된다. 버려지는 전기를 아끼려는 국가와 비상시에도 전기가 꼭 필요한 병원 같은 시설을 위한 대용량의 에너지 저장 장치는 엄청 비싸고 생각보다 저장용량이 크지 않다.

가만히 놔두면 흩어져서 없어져 버리므로 발전소에서는 전기 사용량이 확 줄어드는 심야 시간대에 전기 생산량을 줄이려 하지만 그게 쉽지 않다. 발전소의 발전기는 우리 주변의 가전제품처럼, 스위치 내리면 바로 꺼지고, 스위치 올리면 바로 켜지는 물건이 아니다. 원자력 발전소는 원자로에 연로를 주입한 후 가동을 시작하면 긴급 사유가 아닌 이상 발전 설비를 중단할 수 없다. 화력 발전소도 만가동 중인 발전기를 완전히 중단하는데 6시간 이상 소요된다. 다시 가동하는 것도 상당한 시간이 걸린다. 원자력 발전소의 경우에는 수년 주기로 연료를 주입하는 데 주입 후 최대 출력까지 약 2개월 가량이 소요되고[7] 화력 발전소의 경우에는 초기 가동에서부터 최대 출력까지 3~7일 정도가 걸린다.

그런데 사람은 낮에 일을 하고 밤에 잠을 자기 때문에, 낮과 밤의 전기 사용량이 엄청나게 차이가 난다. 낮에만 발전소를 가동하고 밤에는 발전소도 쉬면 좋겠지만, 앞 문단에서 설명했듯 그런게 가능한 발전소는 없다. 그러면 밤에 생산한 전기를 저장해뒀다가 낮에 쓰면 좋겠지만, 역시 앞에서 설명했듯이 전기에너지는 저장하기 쉬운 에너지가 아니다. 결국 밤에 생산되어 남아도는 전기는 쓰일 곳을 찾지 못해 그냥 버릴 수밖에 없는데 너무 아까우니까 어떻게든 쓸 곳을 찾아보려고 생각해 낸 방법 중 하나가 펌프를 가동해 수력 발전소 하류의 물을 다시 위쪽으로 퍼올리는 것. 물론 이것도 효율이 안 좋긴 하지만, 어차피 버릴 수밖에 없는 전기이기에 이렇게라도 쓰는 거다. 화력 발전소는 그나마 연료의 연소량을 줄여서 출력을 줄일 수 있기 때문에 시간대에 맞게 출력량을 탄력적으로 운영하고 있다. 하지만 원자력 발전소는 한 번 연료를 주입하면 출력량을 조정할 수 없기 때문에 시간대에 맞게 출력량을 조정하는 것이 불가능하다. 이 때문에 수요가 적은 경부하시간대(밤 23시~오전 9시)의 전기를 다른 시간대의 절반가격으로 공급하여 수요를 분산시키려고 하는 것이다. 주택이나 아파트에 공급되는 주택용 전력의 경우 해당하지 않는다.

한국에서는 한국전력공사(韓國電力公社, KEPCO)는 대한민국 산업통상자원부 산하 시장형 공기업으로서 흔히 줄여서 한전 또는 한국전력으로 불리며 송전, 변전, 배전 및 전기의 판매를 담당하고 있다. 전기의 생산은 2001년 6개로 분리된 한국수력원자력(주), 한국동서발전(주), 한국남동발전(주), 한국서부발전(주), 한국중부발전(주) 등 발전 자회사가 담당하고 있다.

한국전력공사의 발전자회사 외에도 한국수자원공사와 같은 공기업이나 GS파워[8]와 같은 민간발전사가 있다. 최근 풍력같은 신재생에너지에 의한 분산형전원이 증가하여 발전사는 더 늘어나고 있다. 그리고 한국전력공사만 송전, 변전, 배전 및 전기의 판매를 담당하고 있는 것은 아니다. 일부 지역 단위로 구역전기사업자가 송/변/배전 및 판매를 하고 있다.

주로 전봇대를 통해 전선을 설치해 유통시키는데, 종종 전선 절도범이 전봇대에 올라가 전선을 자르는 일이 일어나기도 한다. 최근 구리 대신 알루미늄 전선을 자주 쓰는 이유 중 하나이기도 하다. 구리보다 전기 전도성은 떨어지지만, 대신 알루미늄은 가격이 구리보다는 저렴하기 때문이다.

알루미늄 전선을 이용하는 또 한 가지는 송전탑에 알루미늄 전선을 사용하는 이유만 봐도 알 수 있다. 송전탑에 몇백미터씩 늘어진 전선은 보기보다 무게가 굉장히 많이 나간다. 전도성보다 무게를 줄이는 것이 더 중요하기 때문에 알루미늄 전선을 사용한다.

7. 전압

  자세한 내용은 전압 문서를 참고하십시오.

8. 자연 전기

8.1. 생체전기

모든 생명체는 체내에 미세한 전류가 흐르고 있으며 이를 통해 신경근육을 작동시킨다. 전기뱀장어 등 일부 생명체는 이외에도 방어용 수단으로 고전압의 생체전기를 발전해낼 수 있다.

8.2. 번개

9. 관련 문서

10. 창작물에서의 전기

  자세한 내용은 속성/전기 문서를 참고하십시오.


  1. [1] 퍼텐셜 에너지 UU=\int_a ^b Fds 로 구한다.
  2. [2] 조금 더 자세히 설명을 덧붙이자면 탈레스가 이런 현상을 발견한 후, 16세기의 자기와 전기에 관해 체계적인 연구를 하였던 영국의 William Gilbert가 처음으로 electricity라는 단어를 사용했다. 호박은 고대 그리스어로 '엘렉트론(ἤλεκτρον)'(현대 그리스어로 호박은 '케흐리바리(Κεχριμπάρι)'라고 한다. 호박의 터키어 단어인 케흐리바르(Kehribar)에서 유래한 단어인데 수백년 간 오스만 제국의 지배를 받는 바람에 그 영향으로 터키어 단어가 그리스어 단어를 대체하였다.)이라고 하는데, 털에 문지른 호박이 가벼운 종이나 털 등을 끌어당기는 힘을 호박력(琥珀力)이라는 의미에서 electricity라고 불렀다.
  3. [3] 미국 드라마 레롤루션이 전기가 사라진 미래를 보여주는데 문명 사회가 원시시대 수준으로 퇴화해버리고 강한 자가 살아남는 약육강식의 세상이 되어버린다. 미국 소설 1초 후 역시 같은 맥락의 상황을 보여준다. 특히 전기가 없는 상황에서 의료기술이 필요한 사람들이 얼마나 속수무책으로 죽어나갈지 실감나게 해주는 소설. 해당 문서로. 여기서의 "전기가 없다"는 것은, 인프라의 부족을 나타내는 사회적 측면이다. 물리학적 측면에서는, 전기가 없으면 (거의) 모든 것이 붕괴한다. 이는 전자가 점전하이기 때문이다.
  4. [4] 몸이 따끔한 정전기와 감전사고의 차이를 생각하면 된다. 정전기의 전압은 수천~수만V에 달하지만 전류량이 적어서(논란의 여지가 있다. 해외 논문에 정전기의 전류가 1~2A에 달하지만 워낙 시간이 짧아 전하량이 적기 때문에 에너지가 적어 영향을 못 준다고 서술되어 있다. 실제로 반도체는 약간의 정전기로도 다 타버린다.) 사망으로 가기는 어려운 반면, 감전사고의 경우 수백V 미만의 상대적으로 낮은 전압에서도 전류랑이 많아서 인체에 치명적인 영향을 미치게 된다. 물론 치명적인 수백 V미만의 기준이 약 100V 이상의 수준이다. 법적으로는 30V 이상을 위험한 것으로 규정
  5. [5] 건조한 환경에서 인간의 신체저항은 50kΩ에 달한다.
  6. [6] 과거엔 단일 종목이었는데 지금은 1. 발송배전기술사, 2. 건축전기설비기술사, 3. 전기응용기술사, 4. 전기철도기술사, 5. 철도신호기술사 6. 전기안전기술사 같은 여러 종목으로 기술사가 분화되었다.
  7. [7] 특히 원자력 발전소 같은 경우는 연료 교체 주기에 맞추어서 설비 점검을 진행하기 때문에 중단 기간은 더 길어진다.
  8. [8] 2000년 6월 경 한국전력 부천, 안양 열병합발전소와 한국지역난방공사 부천, 안양지사 민영화 정책에 따라 설립한 기업. 민영화 당시에는 LG파워.

최종 확인 버전:

cc by-nc-sa 2.0 kr

Contents from Namu Wiki

Contact - 미러 (Namu)는 나무 위키의 표가 깨지는게 안타까워 만들어진 사이트입니다. (69.01ms)