W는 뭐고? V는 뭐고? A는 뭘까요?

오늘은 WAV에 대해서 이야기를 해 볼까요? 



WAV, 와브? 웨이브?

물론 음악파일을 뜻하는 것은 아니고 W는 와트, A는 암페어, V는 볼트를 뜻합니다.

그런데 이 와트, 암페어, 볼트는 무엇이고 어떻게 사용되는 것일까요?

최근 스마트폰과 노트북의 충전 용량이 올라가면서 45W, 65W 심지어 100W까지 쉽게 찾아볼 수 있습니다.

예전에는 어댑터 규격을 말할 때 몇 V(볼트)에 몇 A(암페어)를 사용하는가를 보고 나누었다면

최근엔 이런 규격보다는 통합 개념인 W(와트)를 표기하는 경우도 많습니다.


김기사의 쉬운 전기의 블로그에 나오는 전기이론에서 전기와 전자를 설명하기 위해서

원자핵, 양성자, 중성자까지 거론하는데 양자가 +전기이고 전자가 -전기라고 합니다.

또 전자의 움직임으로 전기가 생겨나고 어떤 물체에 전기가 남아 흐르지 않는 전기정전기(靜電氣, static electricity),

움직이는 전기동전기(動電氣, electrification)라고 부른다고 합니다.

우리가 흔히 전기라고 부르는 것이 바로 동전기를 말하는 것입니다.






그럼, 무엇을 V(볼트)로 부르고 무엇을 A(암페어), 무엇을 W(와트)로 부를까요?

흔히 가정에서 사용하는 220V, 산업현장에서 많이 사용하는 380V

소형 디지털기기에서 사용하는 5V, 12V, 19V 등으로 볼트를 부르는데

V(볼트)는 전압(voltage, 電壓)을 이야기하는 것입니다.

전압은 도체 안에 있는 두 점 사이의 전기 위치 에너지의 차이를 말합니다.



예를 들어 여기에 넓이와 높이가 다른 3개의 폭포가 있습니다.

폭포수의 넓이가 넓은 폭포인 2번 폭포가 같은 높이의 1번 폭포보다 힘이 큽니다. (A의 차이)

같은 넓이인 2번 3번 폭포사이에도 높이가 더 높은 3번 폭포가 힘이 더 큽니다. (V의 차이)


이 폭포 그림을 전기에 대입하면 어떻게 될까요?

W = V x A 공식에 대입해본다면 넓이에 해당하는 암페어높이에 해당하는 볼트가 높아진다면

결국 떨어진 물의 총량에 해당하는 와트가 높아지게 됩니다.


우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 전봇대의 고압선은 약 23,000V이고

가정으로 들어오는 전압은 대부분 220V라는 정도만 알아도 충분할 것입니다.






이제 V(볼트)는 이해를 했는데 A(암페어)는 무엇일까요?

암페어는 전류(current, 電流)를 나타내는 말로 같은 시간 동안 흘러가는 전기의 양을 나타내는 단위입니다.

1A는 1초 동안 1C의 전하가 이동하는 것을 말합니다.

여기서 1C의 C는 또 뭐지? C는 전하(Coulomb)를 뜻합니다.

전하란 물체가 가지고 있는 전기적인 성질로 전류는 바로 이 전하가 1초동안 이동하는 양을 전류라 말합니다.


말이 어렵죠? 쉽게 얘기하자면, 폭포수의 흐르는 물이 바로 전류라고 생각하시면 됩니다.

폭포의 높이가 높을수록 넓이가 더 넓을수록 같은 시간동안 더 많은 물을 흘려보낼 수 있듯이

전압이 높을 수록 전류를 더 많이 흘려보낼 수 있습니다.







마지막으로 W(와트)는 무엇일까요?

집에 있는 콘센트나 가전제품 혹은 디지털 기기의 설명서나 표시사항에

220V 16A, 5V 1A와 같은 기호가 적혀 있는 것을 본적이 있을 겁니다.

와트는 바로 볼트와 암페어의 곱을 나타냅니다.


즉 220V 16A는 3,520W를, 5V 1A는 5W를 나타냅니다.

그럼 와트의 기준은 무엇일까요?

바로 1초 동안에 소비하는 전기 에너지를 전력(electric power, 電力)이라 하고 기호를 W(와트)를 사용하는 것입니다.

다시 말하면 5V 1A의 기기는 1초 동안 5W의 전력을 소비하며 1분에 5Wx60=300W의 전력을 소비하게 되는 것입니다.


위의 설명은 전기, 전자 이론을 간단하게 설명한 것이구요,

그 이상의 정보와 지식은 천천히 조금씩 풀어보도록 하겠습니다~!!

그래도 뭔가 좀 명확한 그림이 머릿속에 그려지면 더 좋겠죠?



자, 수도관으로 위의 WAV를 설명해 보겠습니다.

10이라는 압력(V)으로 지름 1cm의 관을 통해 100리터 물통을 채울 경우(①) 10초의 시간이 걸립니다.

압력(V)을 20으로 늘리면 5초가 걸릴 것이고 지름을 2cm로 넓혀도 5초의 시간(②)이 걸립니다.

같은 양의 물통을 같은 시간에 채울 경우 압력(V)과 지름(A)은 반비례하게 됩니다.

반면에 시간에 관계없이 무조건 빨리 채우는 것이 목적이라면 압력과 지름 모두를 높이면 되겠죠.(③)






하지만 여기서 또 다른 의문이 남게 됩니다.

바로 대부분의 전기전자 제품에 표기되어 있는 “용량에 맞게 사용하세요”라는 문구입니다.

여기서 말하는 용량은 보통 볼트(V)를 말하는 것입니다.

220V에서 작동하는 제품을 110V에 꽂으면 작동하지 않거나 제대로 성능을 내지 않습니다.

전압이 충분하지 않기 때문이죠.

반대로 110V에서 작동하는 제품을 220V에 꽂으면?

펑! 소리를 내며 터지거나 내부 회로가 고장이 납니다.

그래서 보통은 볼트(V)를 먼저 맞추고 다음으로 암페어를 맞추어야 합니다.



여기까진 이해가 쉬운데 5V, 9V, 12V, 20V는 어떨까요?

보통은 이런 제품은 어댑터나 내부 회로를 통해 전압(볼트)과 전류(암페어)를 제품에 맞게 바꿔주니까 무리 없이 사용할 수 있습니다.

최근 PD(Power Delivery)기술이 보편화 되면서 특정 기기(주로 노트북이나 스마트폰 등)에서

다양한 볼트와 암페어를 허용하는 경우도 있지만 그 외의 제품은 정해진 볼트와 암페어가 있습니다.

때문에 “용량”에 맞게 사용하는 것이 전자기기를 오래 사용하는 옳은 방법입니다.


꼭! “용량에 맞게 사용하세요”






그.런.데,


100W면 110V 1A와 거의 맞먹는 제품인데,

20V 5A 100W의 제품을 손으로 만지면 어떻게 될까요?

온풍기의 800W와 어댑터의 5V 1A(총 5W)는 다른가요?

어떤 경우에 감전이 되고 어떤 경우에는 괜찮을까요?


파워존의 파워이야기는 계속 이어집니다~

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