이 계산기의 기능
이 도구는 전압 강하를 기준으로 특정 부하에 맞는 전선 굵기(미국식 와이어 게이지, AWG)를 산정합니다. 분기 회로에서 최대 전압 강하를 약 3% 이내로 권장하는 미국 NEC 기준의 일반적인 관행을 따릅니다. 14 AWG부터 4/0까지의 표준 구리 또는 알루미늄 전선을 검토해, 설정한 한도 안에서 전압 강하를 유지하는 가장 가는 굵기를 알려줍니다. (참고: AWG는 미국식 전선 규격으로, 한국의 단면적(㎟) 기준 KS 규격과는 표기 방식이 다릅니다.)
사용 방법
먼저 DC/단상 또는 3상을 선택한 뒤, 계통 전압, 부하 전류(A), 부하까지의 편도 거리(ft), 허용 전압 강하율(보통 3%)을 입력하세요. 구리와 알루미늄 중 재질을 고릅니다. 계산기는 권장 전선 굵기와 함께 해당 굵기에서의 실제 전압 강하 값을 보여줍니다.
계산 공식 풀이
전압 강하는 다음으로 구합니다.
$$V_{drop} = k \cdot L \cdot I \cdot R_{ft}$$전류는 부하로 나갔다가 다시 돌아오므로, 단상과 DC는 \(k = 2\)(거리가 두 배)를 적용합니다. 3상은 \(k = \sqrt{3} \approx 1.732\) 를 사용합니다. \(L\)은 편도 배선 길이, \(I\)는 전류, \(R_{ft}\)는 전선의 길이당(1ft) 저항입니다. 알루미늄의 저항은 구리의 약 1.61배입니다.
계산 예시
120 V 단상 회로가 100 ft 길이의 구리 전선으로 20 A를 흘리고, 한도가 3%(허용 3.6 V)라고 합시다. 12 AWG(\(R = 1.93\ \Omega/1000\ \text{ft} = 0.00193\ \Omega/\text{ft}\))의 경우:
$$V_{drop} = 2 \times 100 \times 20 \times 0.00193 = 7.72\ \text{V}$$— 너무 큽니다. 8 AWG(\(0.000764\ \Omega/\text{ft}\))의 경우:
$$2 \times 100 \times 20 \times 0.000764 = 3.056\ \text{V} \le 3.6\ \text{V}$$따라서 8 AWG가 선택됩니다(10 AWG는 4.84 V로 여전히 한도를 초과합니다).
자주 묻는 질문
왜 거리를 두 배로 계산하나요? 전류가 부하로 갔다가 다시 돌아오기 때문에, 전류가 실제로 지나는 전선 길이는 편도 거리의 두 배가 됩니다.
허용 전류(앰페어시티)도 함께 따져야 하나요? 네. 이 도구는 전압 강하만을 기준으로 굵기를 산정합니다. 전선이 NEC의 허용 전류 및 차단기 요건도 충족하는지 반드시 별도로 확인하세요.
알루미늄은 왜 더 굵은 전선이 필요한가요? 알루미늄은 단위 면적당 저항이 더 높기 때문에, 같은 전압 강하를 맞추려면 더 큰 단면적이 필요합니다.
