DIY 기초 - 전압, 전류, 전력 개념 이해

감사합니다. 집에 전구갈때 잘 봐야 겠네요. 요즘 집콕들 하시니 DIY가 많이 늘었습니다.

재미있는 설명 잘 읽었습니다. 저희집 두꺼비 집에는 10kA 라고 돼있는데 그러면 10A 인가요? k는 무슨 뜻인지. 

스위치에 15나 20이라고 써있지 않나요? 그거 보시면 됩니다. 미국이면 보통 15A, 20A 많이 쓰더라구요.

10KA 는 두꺼비집의 사이즈는 아닐거고, 차단기에 쓰이는 단위 KA RATING 으로, 두꺼비집에 있는 개별 차단기의 용량 입니다.  10KA 는 10AMP 까지 그 이상은 차단됩니다. 

10 A가 아니라 10,000 A 입니다.

여기서 k는 kilo입니다 (1,000). 1 kA = 1,000 A.

10 kA = 10,000 A입니다.

일반집에 1만 암페어가 들어오지는 않습니다. 저희 집이 400A 들어오는데 가정집치곤 엄청 큰 용량 들어온다고 했구요. 제가 있는 건물도 2000A 정도 들어오구요. 10KA 는 서킷 브레이크에 사용되는 규격이지만 , 실제 10000A 암페어를 의미하는것은 아니라고 알고 있거든요. 10KA 는 10AMP 이상사용시 전류 차단되는 걸로 알고 있습니다. 제가 전기쪽 전공은 아니라 자세한건 모르지만, 제가 알고 있는 상식에 의해서는 1만 암페어의 전류는 가정집에서 사용되지 않습니다.

물론 1 kA급의 전류도 엄청난 전류죠. 10 kA급이 전류가 들어온다면 거기에 생기는 자기장 때문에 사람이 살기가 쉽지도 않을것 같습니다.

저는 발전쪽 전공은 아니라 확실치가 않아서 한번 kA Rating에 대해 찾아보니까 10 kA rating라는 뜻은 10 kA 전류까지 휴즈가 제대로 작동을 한다는 뜻이라네요. 10 kA가 넘어가야 서킷브레이커가 트리거 되는 것은 아니라는 것 같습니다.

아하 기초는 아주 좋았습니다. 자 다음편 빨리 만들어 주세요.

저도 이게 요즘 관심이 많아졌어요. 

특히 주방을 고치려면 이걸 많이 신경써야 겠더라구요. 

우선 오븐이나 인덕션 레인지 같은 경우 50A정도의 전류를 필요해서 기존에 있던 작은 쿡탑을 인덕션으로 바꾸려니 두꺼비 집에서 새로 선을 따서 벽을 부수고 와야한다고 해서 멘붕오고 포기하려고 하고 있습니다. 

이건 암페어 보다는 240V 를 끌고 와야 하는거예요. 인덕션 레인지가 최대 1만와트 정도 사용하기 때문에 ,주방쪽에 240V 전기 라인이 따로 없는 상태라면, 엄청나게 많은 일을 하셔야 합니다....... 

아니 !!!!! 

전문가의 스멜이 소올솔.... 

아예 새싹을 싹둑 자르셧습니다. 그냥 있는 쿡탑 다른 전기 쿡탑으로 바꾸려구요.. 내팔자에 무슨 인덕션... 

정확히는 일 (Work) 보다는 엄청나게 많은 전류가 필요한게 맞습니다. P = V*I기 때문에 voltage가 올라가면 current는 내려가거든요 (Power가 constant라고 가정).

참고로 일 (Joule)은 W = P*t 입니다. P가 constant이상 일량은 voltage에 상관없이 같습니다.

네. 전 전기 전공이 아니라, 왜 제가 언급한 일을 JOULE 로 계산해주셨는지는 모르겠습니다. 전 미국 집 보면 부엌에 240V 있는 경우가 있고, 이런 경우는 그냥 쓰면 되지만, 240V가 없는 집이라면 240V 를 부엌까지 놓아야 하니 엄청난 공사를 해야된다는 의미였습니다.

제가 잘못 이해를 한 것 같네요. '일'을 Work로 이해를 해서 그런 것 같습니다. ㅡㅡ;;; 120V로 보통 들어오는데 240V로 다시 승압을 해야한다면 정말 엄두가 나지도 않긴 하군요...

Hot, Neutral에 대해서도 알려주세요. 초등학교 시절에 +/-만 배웠는데 실제 집은 교류라서 복잡하더군요.

https://youtu.be/7QnZ48wsIik

https://youtu.be/nZALoczJQPk

요새 즐겨 보고있는 유투브 체널입니다. 핫라인, 중성선, 접지선 등 전기 시공 전체를 쉽게 잘 설명해 놓았더라고요.

저도 원합니다, 기대하겠습니다.

저희 집에 리세스드 라잇 공사를 했는데 스위치를 끄면 방에 원래 있는 아웃렛 하나가 죽어버리더라구요. 큰 불편이 없어서 그냥 그러러니했는데 혹시 이걸 쉽게 고칠수 있을까요?

제가 이해하기로는 미국은 의외로 집 천장에 등이 없고 콘센트에서 간접조명을 하는 경우가 많아서 그런 간접조명등을 조절하려고 벽 스위치와 컨센트를 같이 묶어 놓은것으로 알고 있습니다. 기술적으로 고치는 것은... 제가 잘 알지는 못하는데요, 적어도 라인 하나가 스위치에서 등으로 그리고 콘센트로 연결되어있는거라서 왠지 그 라인을 독립시키는(?) 것 일것 같고 그러면 배선을 벽으로 새로 내야 할 것 같아서 일이 간단하지는 않을 것 같은데요? 

+2

아.. 그렇군요... 

공사할땐 모르고 집에 들어가서야 알았네요.... 전기 기술자를 불러봐야겠군요.. 감사합니다..

이건 아마도, 스위치 배선이 잘못되어서 그럴거에요. 배선 할 때 빨간색 핫 라인를 보면 라인 2개를 하나로 묶어서 사용합니다. 교류 전원이라 업다운 하는거고요. 나머지는 neutral, ground인데요. 핫라인(빨간색)을 두개를 잘못배선하면 그 뒤에 연결된 전구나 스위치가 영향을 받습니다. 서킷브레이커 내리시고 스위치 뜨어서 핫라인 두개가 스위치에 연결되었는지 확인해보세요. 스위치 배선은 보통 핫라인 2개 묶은 것 하나, 그라운드 하나 이게 기본이고요. 상황에 따라 뉴트럴이 필요한 경우가 있어요.

감사합니다.. 다만 전기를 잘 몰라서 제가 해결하기는 힘들고 아무래도 기술자를 불러야겠다는 결심이 서네요... 

말씀하신 거를 제가 이해하기로는 \ 원래 리세스드 라잇이 없는 곳에 스위치를 설치하고 전기를 기존에 있던 아웃렛에 있던 라인에 그냥 연결시킨게 문제가된게 아닐까 싶네요...

오옷!! 저도 리세스드 라잇 공사하려고 견적 받아봤는데요, 등 끼는거는 쉬운데 스위치를 어디다가 설치할거냐고 묻더라구요, 그게 돈이 많이 들어간다구요. 배선 따는게 벽 여기 저기 뚫어서 선을 내려야하니 그렇겠지요? 혹시 싶어 유툽 몇개 보긴했는데...... 사람 불러야겠다는 결심만 서더라구요. 혹시 혼자 하셨나요?

혼자 했으면 그냥 그러려니 할텐데.. 이건 여기저기 집에 돈 많이 들여한 공사라 야속한 마음만 드네요... 

1. 원래 recessed가 아닌 천장등이 있었나요?

2. 있었다면 현재 recessed 등을 켜고 끄는 스위치가 원래 천장등을 켜고 끄던 스위치였나요?

3. 없었다면 현재 recessed 등을 켜고 끄는 스위치는 없던 스위치를 새로 단 건가요?

4. 아니면 원래 있던 (하지만 용도를 모르던) 스위치를 재활용하신 건가요?

말씀하신 내용으로 봐서는 4번인 것 같은데, 원래 아웃렛을 켜고 끄던 용도의 스위치를 재활용하면서 아웃렛과 recessed 등을 동시에 조종하게 된 것 같습니다.

혹시 아웃렛이 duplex인가요? 스위치를 내리면 두 개 모두 꺼지나요? 아니면 한 개만 꺼지나요?

한 개만 꺼지면 고치기가 좀 쉬운데, 이 경우에는 아웃렛만 하나 새로 사다 끼우셔도 될 것 같습니다.

한 개만 꺼진다는 뜻은 그 아웃렛 자리로 스위치에 연결된 선이 하나, 그리고 스위치 거치지 않은 선이 또 하나 두 개가 들어온다는 뜻인데, 새 아웃렛을 사셔서 스위치 거치지 않은 선만 연결하시고 스위치에 연결된 선은 wire nut으로 막아버리시면 될 것 같습니다.

그림이 작아서 잘 보이려나 모르겠네요. (오.. 누르면 커지네요.) 검은색은 Hot, 회색(사실은 흰 색)은 Neutral, 초록색(사실은 bare copper)은 Ground입니다.

말씀하신 것으로 미루어보건데, 원래 왼쪽 모양으로 wiring이 되어있어서 스위치가 아웃렛을 켜고 끄던 것을 기술자께서 오른쪽 위 모양으로 recessed 등을 그냥 추가 연결하는 식으로 바꾸신 듯 합니다. 그래서 스위치가 아웃렛과 recessed 등을 둘 다 동시에 켜고 끄게 된 것이구요. 아웃렛은 스위치의 영향을 받지 않도록 바꾸고 싶으시면 오른쪽 아래 모양으로 wiring을 바꾸시면 됩니다. 

저처럼 근거 없이 자신감과 용기가 넘치신다면 (ㅋㅋ) 한 번 breaker 내리시고 스위치 뜯어서 wiring을 한 번 확인해보세요. 이론적으로는 outlet으로 들어가는 까만 선을 스위치에서 떼어서 breaker로만 연결해주면 되는 간단한 작업인데, 이게 처음 열어보면 wire nut을 어떻게 썼는지 등등에 따라 굉장히 다르게 보일 수 있어서 겁나는 작업이긴 하더라구요.

하지만.. 처음 말씀하신 것 처럼 별 불편이 없으셨다면 그냥 주욱 이렇게 쓰시는 것도 방법입니다. ㅎㅎ 이참에 그 아웃렛에 예쁜 스탠딩 램프를 하나 연결하셔서 recessed 등과 함께 켜지고 꺼지게 하시는 것은 어떨까요?

그림까지 그려주시고 너무 감사합니다.... 스위치를 내리면 아웃렛 두 개 모두 꺼지더라구요....

천장등이 원래는 하나도 없었는데 집에 들어오면서 안방이랑 지하방에 리세스드 라잇을 달면서 스위치를 새로 달았었어요... 그 스위치가 아웃렛이랑 연결되어 있는것은 상상도 못했는데, 워런티 기간 1년 지나고 알게 되었네요... 말씀하신대로 오른쪽 아래처럼 만들어야 제대로 하는 건데 그냥 평소하던대로 연결해놓은것 같아요... 직접 그려주신 그림까지 보니 한번 용기내서 해볼까 하는 생각도 드는데 워낙 막손이라.. 좀 겁이 나긴하네요..... 

다시 천천히 살펴보니, 다른건 건들거는 없고 까만선 하나만 옮겨주면 되긴 하네요...아웃렛에서 오는 까만선하고 브레이커 오는 까만 선 그리고 스위치로 가는 까만 선 3개의 연결도 wire nut으로 하면 될까요? 

우선, 뭐가 잘 못 돼도 제 책임은 없습니다! 라고 disclaimer부터 달고... ㅎㅎ

제가 생각한 wiring이 맞다는 가정하에, 말씀하신대로 아웃렛의 까만 선과 브레이커의 까만 선만 연결하시면 되는 게 맞습니다.

연결 자체는 여러가지 상황이 있을 수 있는데,

1. breaker 까만 선과 switch 까만 선이 이미 wire nut으로 연결되어있는 경우 (pigtail이라고 합니다.): 말씀하신대로 outlet으로 가는 까만 선만 이 wire nut에 추가로 연결하시면 됩니다. 기존 wire nut 풀고 outlet 까만 선 같이 모아서 wire nut으로 다시 묶으시면 됩니다.

2. breaker 까만 선과 switch 까만 선이 직접 연결되어있는 경우

2-a. switch로 들어가는 까만 선이 나사로 고정되어있는 경우: 나사를 풀어 switch 까만 연결을 푸시고 pigtail을 직접 만드시고 1.의 방법으로 세 까만 선을 wire nut으로 묶으시면 됩니다.

2-b. switch로 들어가는 까만 선이 구멍에 직접 꽂혀있을 경우: 이건 저도 잘 모르겠어요. ㅠ_ㅜ 설명서를 보면 wire를 눌렀다가 다시 빼면 빠진다는데, 개인적으로 성공한 적이 없습니다;; 만약에 정 안 빠지면, 그리고 breaker에서 나오는 wire에 여유가 좀 있으면 breaker에서 나오는 검은 선을 중간즈음 자르고, 자른 부분 양쪽을 벗기고 outlet 검은 선까지 세 개를 wire nut으로 연결하셔도 되구요.

어찌됐든 검은 선 세 개만 다 연결하면 됩니다. ㅋㅋ

다시 한 번 말씀드리지만 꼭 breaker 먼저 내리시고 스위치 올려서 불 안 켜지는 거 확인하시고 다시 스위치 내리신 후에 작업 시작하세요.

이런 툴 하나 있으시면 좀 더 확실히 breaker 내려가있는 지 확인하실 수 있습니다. live hot wire 근처에 대면 불 색깔이 바뀌는 툴이에요.

https://www.homedepot.com/p/Klein-Tools-Non-Contact-Voltage-Tester-NCVT-1SEN/100661787?mtc=Shopping-B-F_D27E-G-D27E-27_11_TOOLS_And_ACCESSORIES-NA-NA-Feed-LIA-NA-NA-TOOLS_ACCESSORIES&cm_mmc=Shopping-B-F_D27E-G-D27E-27_11_TOOLS_And_ACCESSORIES-NA-NA-Feed-LIA-NA-NA-TOOLS_ACCESSORIES-71700000052584485-58700005051480447-92700050457564081&gclid=Cj0KCQjwz4z3BRCgARIsAES_OVeoevjKXVtABgKomi3tbTy_2qyEzYg9_EJp4b-ZvPOwmTwT4VTjx88aAlKuEALw_wcB&gclsrc=aw.ds

Wire가 생각보다 두껍고 잘 구부러지지 않습니다. YouTube 영상 많이 찾아보시고 이미지 트레이닝 많이 하시고 도전하세요. 화이팅!

만약 스위치를 열었는데 생각보다 wiring이 복잡하고 두렵다 하시면 우선 꼼꼼히 사진 찍으시고 다시 스위치 닫으신 후에 사진 보시면서 연구하시고 다시 도전하셔도 돼요. 급한 거 아니시면 천천히 재밌게 취미삼아 시도해보세요.

정성스런 답변 감사합니다... 

구리선이 생각보다 두껍고 손으로는 잘 구부려지지가 않더라구요... 날 잡아서 한번 뜯어봐야겠어요.. 물론 브레이커는 내리구요... ^.^;

앗.. 다시 보니 스위치를 새로 다셨다구요? 원래 outlet이랑 연결되어있던 스위치가 아니구요? 그럼 제가 생각한 wiring이 아닐 수도 있는데.. 

기술자분께서 전기를 outlet에서부터 따오셨을 수도 있습니다. 그렇다면 outlet이 같이 꺼질 이유가 없는데;;; 급 자신이 없어지네요. ㅋㅋㅋ

아예 모르는 상태인 저로서는 그래도 해볼 수 있겠다라는 마음이 드네요. 일단 날 잡아서 한번 뜯어봐야겠어요...

원래는 스위치를 이용해서 컨트롤 하는 아웃렛이었는데 그 선을 뽑아서 recessed light 을 설치 했을 겁니다. 시공 하시는 사람한테 연락 해서 스위치에 상관 없이 항상 작동하도록 아웃렛을 고쳐 달라고하세요. 공사에 포함 되어 있어야 할 부분 같습니다. 

안그래도 얘기했는데 전부 다 뜯어야 된다고 굉장히 힘든일인 것처럼 얘기하더라구요. 그래서 조금 불편을 감수하기로 했는데, 잘못한 일인거 같아요...

이해하기 아주 쉽네요.. 감사합니다.

전자공학을 업으로 하고 있는 제가 봐도 아주 깔끔한 그리고 이해하기 쉬운 설명입니다. 대단하십니다.

전공자 이제야 이해하고 갑니다. 이걸 진작 알았으면 박사가 되었을텐데... ㅎㅎ 감사합니다.

앞으로는 amp로 환산해서 전기제품들을 비교하게되겠네요 감사합니다.

전기가 어렵다던 저의 투정(?)에 대해 또 하나의 개인 교습 해주신 것 같습니다. 감사합니다! 

오.. 감사합니다. 

온라인 강의 같애요. ^^ 

쏙쏙들어오네요. 감사합니다!

스케치와 설명! 이해가 쏙쏙되네요.  감사합니다.  추측컨데 이분 직업이 건축가일듯.  간략한 스케치이지만 선들이 프로의 느낌이 나네요.  

어렸을 때부터 이것 저것 만드는 걸 좋아하기는 했는데... 공대 못 가서 약사가 되었답니다... 인생 참 신기 하죠?

스케치 선에서 이랑아빠님의 손재주가 느껴져요.  약사님이지만 취미로 스케치하셔도 될듯한데요. 

자, 이론은 다 알겠고, 실전편 부탁드립니다.

피복 벗겨진 전선만 봐도 알러지가 나요.

아웃렛 한번 열어봤다가 바로 닫은 일인...

^^ 뭔가 하고 싶은 말이 너무 많게 해주시는 글이네요.. 

>> 흐르는 물의 양 = 전류 로 생각 하시면 됩니다.

일단 요건 틀리셨다고 봅니다.   물로 비교할 경우, 전류 = 물 흐름의 속도, 유속? 으로 비교하셔야 되요.  물의 양 --> 전하량 입니다.

네. 정확한 지적이십니다. 그런데 저같은 비전공 초보에게는 그 개념조차도 어려워요. 100% 정확하지는 않지만 그냥 직관적으로 이해하기 쉬운 수준으로만 그렸으니 불편하신 전공자들은 좀 참아주시기 바랍니다. 

이런 식으로 전기를 물로 비교하는건 학교에서도 하고 교과서에도 있을 정도로 유용합니다.

다만 전류를 물의 양으로 정의하시면 나중에 여러가지 오류가 많이 생길수 있어서 드려본 말씀입니다.  대강 와꾸는 다 맞아요..

그러면 차라리 '시간당' 흐르는 물의 양이라고 정의를 하시면 어떨까요? 비유로 치자면 그게 유속인 것이고 전류를 구하는 공식도 I = dQ/dt 니까요 (여기서 I는 전류, Q는 전하, t는 시간입니다.). 그냥 물의 양이라고 하시면 @포트드소토 님 말씀처럼 나중에 오류가 생기기도 하고요.

결국 물은 전자에 해당하는 군요.   

전류 이야기를 하다가 전자까지 가네요. 이렇게 보면 저는 분무기 사진기 업체에 일하는 사람이네요..

ㅎㅎㅎㅎ 재밌는 주제 만들어 주셔서 공대들 다 기어나왔네요. ㅋㅋㅋㅋㅋ 

사족을 달자면... 옛날 과학자들은 양성자 (proton)이 움직여서 전류가 생긴다고 생각을 했습니다 (실제로는 전자가 움직여서 전류가 생기는 것이죠; 아인슈타인의 상대성 이론을 대입하면 전자의 기준으로는 맞을 수도 있겠네요.). 그래서 Conventional Current는 양극에서 시작해서 음극으로 움직이 나죠 (양성자가 움직인다는 가정아래요.). 하지만 실제로는 음극에서 양극으로 전자들이 움직입니다. 덕분에 전기공학 할때는 conventional current의 방향으로 쓰고 있습니다 (사실 큰 문제는 아니라서요.).

강은 구리 전선으로... 흐르는 물방울들은 전자로... 뭐 그렇게 이해하고 있습니다.

전에 다른 분이 물으신 비슷한 질문도 있고.. 제 댓글들도 있네요.. ㅎㅎ 

* 전기란 무엇입니까 질문 --> https://www.milemoa.com/bbs/board/7288488#comment_7294435

* 전기의 생성원리 질문 --> https://www.milemoa.com/bbs/board/7070675

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(중간생략)

그렇게 전기를 만드는 겁니다.

그럼, 이제 이런 전기를 어떻게 저장하느냐?

답: 배터리에 저장하지요..

배터리가 뭔데?

떡들을 담아두는 항아리라고 보시면 됩니다.. ㅎㅎ. 화학적으로 작용하는 거라서 더 복잡..

그럼 마지막으로 맨날 쓰는 말인.. 전류, 전압이 뭔데? 5A 암페어? 110V 볼트? 이건 왜 설명 안해? 헥헥..

아까 전자 이동 = 전기 라고 말씀 드렸죠? 그럼 이제 이게 물처럼 흐른다 생각하시면 됩니다..

물은? 높은데서 낮은데로 떨어지고...  수로 폭이 좁으면 물량이 적겠고, 넓으면 많겠죠?

같은 물이라도.. 주차장에 있는 물하고  백두산 천지에 있는 물은 틀리죠? 무슨 말이냐면 백두산 천지 물은 높이 있잖아요..

그걸 떨어뜨리면? 물이 세게 흐르죠?  그럼 2개 물이 다른 높이에 있는걸 뭐라고 부를까? 

주차장 물을 0V Ground 라고 부르자..  백두산 천지 물은? 100m 높이에 있으면.. 100V 라고 부르자.. 이런 겁니다..

즉, 모든 전류는 이런 전압 차이가 있어야만 물이 흐립니다..  주차장에는 물을 아무리 많이 흘려도.. 그냥 주차장에만 고임.. ㅋㅋ

그런데, 백두산에서 물을 흘리는데  조그만 개울로 흘립니다. 물이 별로 많이 흐르지 않겠죠? 

또는 큰 강을 만들어서 흘립니다. 물이 엄청 많이 흐르겠죠?

이런 물의 흐름 속도를 전류라고 부릅니다.  천천히 흐르면 1A. 많이 흐르면 10A.

저는 DIY나 전기쪽엔 손도 대보지 않은 사람이지만 호기심이 많아서 이렇게 손수 그림까지 그려가며 알려주시는거 이해기도 쉽고 정말 좋아요. 시간들여 설명해주셔서 감사합니다!

간단한 정리 감사합니다.

미국 전기에서 전 아직도 교류전기에서 핫라인과 그라운드 라인, 그리고 Neutral  라인이 아직도 잘 이해가 안 갑니다.

아직은 혼자 뭐 공사할 상황이 아님으로 관심갖고만 있습니다.

친절한 설명과 그림 감동입니다. 댓글 쓰신분들도 대단하신 분들인거 같아요. 저같은 생초보에게 확 이해되는 글 이네요. 감사합니다

이런거 너무 감사합니다. 딱 home diy 할정도만되면 됩니다. 

다음편기대 알겠습니다