์ํ์ด โ ํฌ๋ก์ํธ ๋ณํ ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋?
์ด ๊ณ์ฐ๊ธฐ๋ ์ ๋ฅ ๋จ์์ธ ์ํ์ด(A)๋ฅผ ์ ํจ์ ๋ ฅ ๋จ์์ธ ํฌ๋ก์ํธ(kW)๋ก ๋ณํํด ์ค๋๋ค. ์ ๋ ฅ์ ์ ๋ฅ๋ง์ผ๋ก ๊ฒฐ์ ๋์ง ์๊ธฐ ๋๋ฌธ์ ์ ์์ ํจ๊ป ์ ๋ ฅํด์ผ ํ๋ฉฐ, ๊ต๋ฅ(AC) ํ๋ก๋ผ๋ฉด ์ญ๋ฅ ๋ ํ์ํฉ๋๋ค. ์ง๋ฅ(DC), ๋จ์ ๊ต๋ฅ, ์ผ์ ๊ต๋ฅ๋ฅผ ๋ชจ๋ ์ง์ํ๋ฏ๋ก ์ ๊ธฐ๊ธฐ์ฌ, ์์ง๋์ด, ํ์๊ด ์ค์น ๊ธฐ์ ์๋ ๋ฌผ๋ก , ๋ฐฐ์ ยท๋ฐ์ ๊ธฐยท๊ฐ์ ๊ธฐ๊ธฐ ์ฉ๋์ ์ฐ์ ํ๋ ค๋ ๋๊ตฌ์๊ฒ๋ ์ ์ฉํฉ๋๋ค.
์ฌ์ฉ ๋ฐฉ๋ฒ
๋จผ์ ์ ๋ฅ ์ข ๋ฅ๋ฅผ ์ ํํ์ธ์. ์ง๋ฅ(DC), ๋จ์ ๊ต๋ฅ, ์ผ์ ๊ต๋ฅ ์ค์์ ๊ณ ๋ฅด๋ฉด ๋ฉ๋๋ค. ๊ทธ๋ค์ ์ ๋ฅ๋ฅผ ์ํ์ด(A) ๋จ์๋ก, ์ ์์ ๋ณผํธ(V) ๋จ์๋ก ์ ๋ ฅํฉ๋๋ค. ๊ต๋ฅ ํ๋ก๋ผ๋ฉด ์ญ๋ฅ (PF)์ ์ ๋ ฅํ๋๋ฐ, ์ด๋ 0๊ณผ 1 ์ฌ์ด์ ๊ฐ์ผ๋ก ์ ๋ฅ๊ฐ ์ค์ ์ผ๋ก ์ผ๋ง๋ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ๋ณํ๋๋์ง๋ฅผ ๋ํ๋ ๋๋ค. ํํฐ์ฒ๋ผ ์์ ์ ํญ์ฑ ๋ถํ๋ 1.0, ์ผ๋ฐ์ ์ธ ๋ชจํฐ๋ ์ฝ 0.8 ์ ๋์ ๋๋ค. ์ง๋ฅ ํ๋ก์ ์ญ๋ฅ ์ ํญ์ 1์ ๋๋ค. ๊ณ์ฐ ๋ฒํผ์ ๋๋ฅด๋ฉด ํฌ๋ก์ํธ์ ์ํธ ๋จ์์ ๊ฒฐ๊ณผ๊ฐ ํ์๋ฉ๋๋ค.
๊ณต์ ์ค๋ช
๋จ์ ๊ต๋ฅ์ ์ง๋ฅ์์ ์ ๋ ฅ์ ์ ์, ์ ๋ฅ, ์ญ๋ฅ ์ ๋ชจ๋ ๊ณฑํ ๊ฐ์ ๋๋ค: $$P_{kW} = \frac{V \times I \times PF}{1000}$$ 1000์ผ๋ก ๋๋๋ ์ด์ ๋ ์ํธ๋ฅผ ํฌ๋ก์ํธ๋ก ํ์ฐํ๊ธฐ ์ํด์์ ๋๋ค. ์ผ์ ์์คํ ์ ์ธ ๊ฐ์ ๋์ฒด๋ก ์ ๋ ฅ์ ๊ณต๊ธํ๋ฏ๋ก ์ ๊ฐ(line-to-line) ๊ณต์์๋ \(\sqrt{3} \approx 1.732\) ๊ณ์๊ฐ ํฌํจ๋ฉ๋๋ค: $$P_{kW} = \frac{\sqrt{3} \times V \times I \times PF}{1000}$$
๊ณ์ฐ ์์
๋จ์ ๋ชจํฐ๊ฐ 230V์์ 10A๋ฅผ ์๋นํ๊ณ ์ญ๋ฅ ์ด 0.8์ด๋ผ๊ณ ๊ฐ์ ํด ๋ด ์๋ค. $$\text{์ ๋ ฅ} = \frac{230 \times 10 \times 0.8}{1000} = \frac{1840}{1000} = 1.84 \text{ kW}$$ ๊ฐ์ ๋ถํ๊ฐ 400V, 10A, ์ญ๋ฅ 0.8์ ์ผ์์ด๋ผ๋ฉด: $$P = \frac{1.732 \times 400 \times 10 \times 0.8}{1000} \approx 5.54 \text{ kW}$$๊ฐ ๋ฉ๋๋ค.
๋ถํ ์ ํ๋ณ ์ ํ์ ์ธ ์ ๋ ฅ๊ณ์ ๊ฐ
์ ๋ ฅ๊ณ์(PF)๋ ์ค์ ์ ๋ ฅ(kW)๊ณผ ํผ์ ์ ๋ ฅ(kVA)์ ๋น์ ๋๋ค. ์์ ํญ ๋ถํ๋ PF๊ฐ 1.0์ด์ง๋ง, ์ ๋ ๋ถํ(๋ชจํฐ, ๋ณ์๊ธฐ)๋ ์ถ๊ฐ ๋ฌดํจ ์ ๋ ฅ์ ์๋นํ๋ฏ๋ก PF๊ฐ 1.0 ๋ฏธ๋ง์ ๋๋ค. ์ํ์ด๋ฅผ ํฌ๋ก์ํธ๋ก ๋ณํํ ๋, ๋ถํ ์ ํ์ ๋ง๋ ํ์ค์ ์ธ ์ ๋ ฅ๊ณ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ด ํ์์ ์ ๋๋ค. ๋ชจํฐ์ ๋ํด PF = 1์ ๊ฐ์ ํ๋ฉด ์ค์ ์ ๋ ฅ์ ๊ณผ๋ ํ๊ฐํ๊ฒ ๋ฉ๋๋ค. ์๋ ๊ฐ๋ค์ ํ์ค ์ ๊ธฐ ๊ณตํ ์ฐธ๊ณ ์๋ฃ์ ์ ํ์ ์ธ ๋ฒ์์ด๋ฉฐ, ๊ฐ๋ฅํ ๋๋ ํญ์ ๋ช ํ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ธ์.
| ๋ถํ ์ ํ | ์ ํ์ ์ ๋ ฅ๊ณ์ |
|---|---|
| ์ ํญ ๊ฐ์ด๊ธฐ(์ ๊ธฐ ๊ฐ์ด, ์ค๋ธ) | 1.0 |
| ๋ฐฑ์ด ๋จํ | 1.0 |
| ํ๊ด๋ฑ(๋ณด์ ์ ) | 0.5 โ 0.6 |
| ํ๊ด๋ฑ(๋ณด์ ํ) | 0.9 โ 0.95 |
| LED ์กฐ๋ช (๋๋ผ์ด๋ฒ ํฌํจ) | 0.9 โ 0.95 |
| ์ ๋ ๋ชจํฐ โ ๋ฌด๋ถํ | 0.15 โ 0.20 |
| ์ ๋ ๋ชจํฐ โ 50% ๋ถํ | 0.70 โ 0.80 |
| ์ ๋ ๋ชจํฐ โ ์ ๊ฒฉ ๋ถํ | 0.80 โ 0.90 |
| ๋ฐฐ์ ๋ณ์๊ธฐ(์ ๋ถํ) | 0.10 โ 0.30 |
| ์ํฌ ์ฉ์ ๊ธฐ | 0.35 โ 0.60 |
| ์ ํญ ์ฉ์ ๊ธฐ | 0.40 โ 0.60 |
์ฃผ: ์ด๋ค์ ๋ํ์ ์ธ ์ ํ์ ๊ฐ์ด๋ฉฐ, ์ค์ ์ ๋ ฅ๊ณ์๋ ์ค๊ณ, ๋ถํ ์์ค ๋ฐ ์ ์ ์กฐ๊ฑด์ ๋ฐ๋ผ ๋ค๋ฆ ๋๋ค.
์ฃผ์ ์ฉ์ด ์ค๋ช
- ์ํ์ด(A)
- ์ ๋ฅ์ SI ๋จ์ โ ๋์ฒด๋ฅผ ํตํ ์ ํ ํ๋ฆ์ ์๋์ ๋๋ค. 1 ์ํ์ด๋ ์ด๋น 1 ์ฟจ๋กฑ์ ์ ํ์ ๊ฐ์ต๋๋ค.
- ๋ณผํธ(V)
- ์ ์ ์ฐจ(์ ์)์ SI ๋จ์์ ๋๋ค. ํ๋ก๋ฅผ ํตํด ์ ๋ฅ๋ฅผ ๊ตฌ๋ํ๋ ์ ๊ธฐ์ "์๋ ฅ"์ ๋ํ๋ ๋๋ค.
- ํฌ๋ก์ํธ(kW)
- 1,000 ์ํธ์ ๊ฐ์ ์ ๋ ฅ ๋จ์์ ๋๋ค. ์ ๊ธฐ ์๋์ง๊ฐ ์ ์ฉํ ์ผ์ด๋ ์ด๋ก ๋ณํ๋๋ ์๋๋ฅผ ์ธก์ ํฉ๋๋ค.
- ์ค์ ์ ๋ ฅ
- ๋ถํ๊ฐ ์ผ์ ์ํํ๊ธฐ ์ํด ์๋นํ๋ ์ค์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก, ์ํธ(W) ๋๋ ํฌ๋ก์ํธ(kW)๋ก ์ธก์ ๋ฉ๋๋ค. ์ด๊ฒ์ด ์ ๊ธฐ ๊ณ๋๊ธฐ๊ฐ ๊ธฐ๋กํ๋ ๊ฐ์ ๋๋ค.
- ํผ์ ์ ๋ ฅ(kVA)
- RMS ์ ์๊ณผ ์ ๋ฅ์ ๊ณฑ์ผ๋ก, ๋ณผํธ-์ํ์ด(VA) ๋๋ ํฌ๋ก๋ณผํธ-์ํ์ด(kVA)๋ก ์ธก์ ๋ฉ๋๋ค. ์ค์ ์ ๋ ฅ๊ณผ ๋ฌดํจ ์ ๋ ฅ์ ๊ฒฐํฉํ๋ฉฐ ๋์ฒด์ ๋ณ์๊ธฐ ํฌ๊ธฐ ๊ฒฐ์ ์ ์ข์ฐํฉ๋๋ค.
- ์ ๋ ฅ๊ณ์(PF)
- ์ค์ ์ ๋ ฅ๊ณผ ํผ์ ์ ๋ ฅ์ ๋น์ด๋ฉฐ, \(PF = \dfrac{P}{S}\)์ด๊ณ 0์์ 1 ์ฌ์ด์ ๋๋ค. PF๊ฐ 1์ด๋ฉด ๊ณต๊ธ๋ ๋ชจ๋ ์ ๋ ฅ์ด ์ ์ฉํ ์ผ์ ํ๋ฉฐ, ๋ ๋ฎ์ ๊ฐ์ ์์คํ ์์ ์ํํ๋ ๋ฌดํจ ์ ๋ ฅ์ ๋ํ๋ ๋๋ค.
- ๋จ์
- ํ๋์ ๊ต๋ฅ ์ ์ ํํ์ ์ฌ์ฉํ๋ AC ์ ์์ผ๋ก, ๊ฐ์ ๊ณผ ์๊ท๋ชจ ์์ ๊ฑด๋ฌผ์์ ์ผ๋ฐ์ ์ ๋๋ค(์: 120 V ๋๋ 230 V).
- ์ผ์
- 120ยฐ์ฉ ์คํ์ ๋ ์ธ ๊ฐ์ ์ ์ ํํ์ ์ฌ์ฉํ๋ AC ์ ์์ผ๋ก, ๋ชจํฐ์ ๋ํ ์ฅ๋น์ ๋ ํจ์จ์ ์ผ๋ก ์ ๋ ฅ์ ์ ๋ฌํ๋ฏ๋ก ์ฐ์ ๋ฐ ๋๊ท๋ชจ ์์ ๋ถํ์ ์ฌ์ฉ๋ฉ๋๋ค.
- โ3 ๊ณ์
- ์ ๊ฐ ์ ์์ ์ฌ์ฉํ๋ ํํ ์ผ์ ์์คํ ์์, ์ค์ ์ ๋ ฅ์ \(P = \sqrt{3} \times V_{LL} \times I \times PF\)์ ๋๋ค. ๊ณ์ \(\sqrt{3} \approx 1.732\)๋ ์ธ ์ ๊ฐ ์ ์ ๊ฐ์ 120ยฐ ์์ ๊ด๊ณ์์ ๋ฐ์ํฉ๋๋ค.
์์ฃผ ๋ฌป๋ ์ง๋ฌธ
์ ์ ์๊ณผ ์ญ๋ฅ ์ด ํ์ํ๊ฐ์? ์ํ์ด๋ง์ผ๋ก๋ ์ ๋ ฅ์ ์ ์ํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์์ ๊ณฑํ๋ฉด ํผ์์ ๋ ฅ์ด ๋์ค๊ณ , ์ฌ๊ธฐ์ ์ญ๋ฅ ์ ๊ณฑํ๋ฉด ์ํธ ๋จ์์ ์ค์ (์ ํจ) ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ํ์ฐ๋ฉ๋๋ค.
์ญ๋ฅ ์ ์ด๋ค ๊ฐ์ ์จ์ผ ํ๋์? ์ ํญ์ฑ ๋ถํ(ํํฐ, ๋ฐฑ์ด๋ฑ)๋ 1.0, ๋ชจํฐ๋ ์ฝ 0.8์ ์ฌ์ฉํ๋ฉฐ, ๊ธฐ๊ธฐ ๋ช ํ(๋ค์ํ๋ ์ดํธ)์ ํ๊ธฐ๋ ๊ฐ์ด ์๋ค๋ฉด ๊ทธ ๊ฐ์ ์ฐ์ธ์.
์ผ์์์๋ ์ด๋ค ์ ์์ ์ฐ๋์? 400V๋ 480V ๊ฐ์ ์ ๊ฐ(์๊ฐ) ์ ์์ ์ฌ์ฉํ๊ณ \(\sqrt{3}\) ๊ณต์์ ์ ์ฉํ์ธ์.