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전자노이즈 대책을 위한 전기의 성질 이해

전문가 제언: ○ 단순히 저항이라 하면 옴의 법칙(R=V/I)에 의해 전압과 전류의 비가 되지만 코일은 직류에는 거의 저항이 없지만 교류에는 유도성 저항이 발생하고 반면에 콘덴서는 직류 성분을 차단시켜 직류에서 매우 큰 용량성 저항을 갖는다. 이러한 코일이나 콘덴서에 있는 교류저항 성분이나 직류저항 성분을 모두 합한 것이 임피던스(impedance)이다.

○ 본문에서는 전송선로(transmission line)의 특성 임피던스가 콘덴서(C)에 반비례하는 것으로 제시하고 있는데, 특성 임피던스는 모든 RF회로에 주어지는 것으로 하나의 회로 또는 시스템을 기준으로 정하는 임피던스이다. 기준 임피던스를 정하여 회로의 입출력 단에서 부품이 서로 호환성을 가지도록 하자는 것이다. 대개 회로에는 50옴, 안테나에서는 75옴을 많이 사용하고 있다.

○ 본문에서 설명하고 있는 교류는 규칙적으로 일정한 주기를 갖고 크기와 방향을 바꾸는 전원으로 보통 정현파(sin곡선)의 성격을 갖는다. 1초 동안의 사이클(주기:360도) 수가 주파수(Hz)이며 가정용이나 상업용은 보통 50, 60Hz인데 우리나라는 60Hz, 일본은 50Hz를 사용하고 있다.

○ 교류에서 위상은 임의의 기준점에 대한 상대적 차이인데, 우리나라에서는 60Hz의 주파수로 단상은 180도, 3상은 120도의 위상차를 갖는다. 3상의 경우 전기 발생 코일의 위치를 120도로 간격을 두고 발전하기 때문에 3개의 정현파 전압이 발생하여 위상차는 120도가 된다.

○ 교류전압의 순간 값은 Em x sinωt로 표시되고 Em은 최대값으로 보통 계측기에는 실효값이 나타나기 때문에 Em은 계측기 눈금의 √2배의 값이 된다. 전기회로에서 R은 에너지를 열로 소비만 하고 L(인덕턴스), C(콘덴서)는 에너지를 저장하였다가 소비할 수 있도록 내놓는다. L에 흐르는 전류는 전압보다 90도 늦고 C에 흐르는 전류는 90도 빠르다.

○ 이러한 교류에 대한 전기적 성질의 이해가 전자노이즈 감소나 제거에 도움이 될 것으로 사료되며 이를 이용한 전자노이즈 저감대책 연구가 활발히 진행되기를 기대해 본다.

저자: Itou Kenichi
자료유형: 학술정보