접압은 높은것이 좋은가 낮은것이 좋은가

전압이란 말 그대로 전기의 압력입니다.  전기를 흔히 수도관에 비유해서 설명을 합니다.  수도관으로 물을 흘려보내는데 압력 즉 물을 밀어내는 힘이 필요합니다.  수돗물을 멀리 보내기 위해선 압력이 크면 클수록 좋습니다.  만약 수도관의 굵기가 같다면 압력이 클수록 물을 멀리 보내고 또 같은 시간에 많은 양을 보낼 수가 있습니다.

 

굳이 설명이 안 해도 그냥 모두가 알고 있는 사실입니다.  그러면 전기에선 어떨까요.  거의 같다고 보면 됩니다.  수돗물과 마찬가지로 전압이 높으면 전기를 멀리 그리고 같은 시간에 많이 보낼 수 있습니다.  거의 같다고 한 것은 다른 점이 있기 때문입니다.  전기선에는 저항이 있어서 보내는 길이가 길어질수록 손실이 발생합니다.  수도관은 누수가 나지 않는 이상 물이 그대로 전달되는 반면 전기는 저항에 의해 손실이 생기게 됩니다.

 

 

110v, 220v

우리나라는 예전 110v 전압을 사용했습니다.  수십년전에 220v로 우리나라 전체를 승압하는 사업을 진행했고 현재는 110v는 공급되지 않습니다.  기록에 보면 1973년부터 사업을 시작해 2005년 완료된 것으로 나옵니다.  제가 어렸을 때도 선풍기나 TV 같은 가전제품이 110v 였던 게 기억납니다.  이제 110v와 220v를 비교해 보겠습니다.  예를 들어 집에 1kw짜리 히터가 있다고 해 봅니다.  요즘 선풍기 타입 히터 같은 것이 1kw 정도 합니다.  그럼 이 히터를 켜기 위해서 100v 전압을 사용할 경우 전선에 흐르는 전류 I=1000W/100v=10A 입니다.  200v 전압으로 히터를 켜면 흐르는 전류 I=1000W/200v=5A 입니다.  전압이 작으면 그만큼 전류가 많이 흐르게 되고 전압이 커지면 그만큼 전류가 적게 흐르게 됩니다.

 

 

높은 전압이 에너지 효율이 좋다

전류의 양에 따라 전선의 굵기가 정해진다고 했습니다.  전류가 적에 흐르면 그만큼 전선의 굵기가 얇아지게 됩니다.  요즘 구리값이 엄청 비쌉니다.  전선 굵기가 얇아지면 비용이 많이 절감되고 작업도 수월하게 됩니다.  이 것뿐만이 아닙니다.  더 중요한 이유가 있습니다.  아까 위에서 저항에 의한 손실이 발생한다고 했습니다.  이 손실은 전압이 2배가 되면 무려 1/4 만큼 감소됩니다.  공식에 의해 전력의 손실 양은 전압의 제곱에 반비례합니다.  전압이 100배가 높아지면 손실은 1/10000로 감소합니다.  송전소에서 보내는 투투나인 이라고 하는 22900v의 전압이 220v의 거의 100배입니다.  전력 손실은 줄이기 위해서 이렇게 높은 전압으로 전기를 보내게 되는 겁니다.  이것만 보면 전압이 높은 것이 무조건 좋아 보입니다.

고전압의 전선을 지지하는 철탑

 

높은 전압이 위험하다

하지만 높은 전압은 전력의 손실율을 낮추어 효율을 매우 좋게 합니다.  하지만 높은 전압이 인체에 미치는 영향은 어떨까요?  아시다시피 높은 전압은 매우 위험합니다.  감전되었을 때 인체에 치명적입니다.  그리고 고압선 주위에는 유도전류가 발생하여 근처에 가는 것조차 위험합니다.  고압선이 지나가는 길을 괜히 사람이 다니지 않는 길로 놓는 게 아닙니다.  철탑들이 위치를 보시면 사람이 없는 산이나 물 위로 갑니다.  요즘엔 지중 전선로라고 해서 땅속 깊이 전선을 설치합니다.  지중 전선로는 전봇대나 철탑이 없어지는 장점이 있으나 비용이 많이 드는 단점이 있습니다.  이런 설비 방법들은 모두 다 고압선이 위험하기 때문입니다.  아직도 미국이나 일본, 대만은 110v를 사용하고 있습니다.