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🔌 핵심 개념: 위상(PHASE)
교류(AC) 전기는 파형이에요.
전압과 전류도 시간에 따라 파도처럼 올라갔다 내려갔다 해요.
👉 여기서 "위상"이란 건, 그 파도가 얼마나 앞서거나 뒤처지는지를 말해요.
💡 Lagging이란?
Lag = 뒤처지다 / 늦다
- 전류가 전압보다 나중에 흐른다는 뜻이에요
- 즉, 전압이 먼저 올라가고 → 그 다음에 전류가 올라가는 거예요
🌀 이게 바로 "전류가 전압보다 위상이 늦는다 (lagging)"는 의미!
💡 왜 그런 일이 일어날까?
보통 유도성 부하 (예: 모터, 변압기 등)는 자기장을 만들어요.
자기장을 만들려면 전기가 코일에 축적되었다가 천천히 흐르기 시작해요.
➡️ 그래서 전류가 전압보다 늦게 흐르게 되는 거예요!
📈 쉽게 비유하자면…
🎵 전압 = 음악 비트
🕺 전류 = 춤추는 사람
- 전압이 리듬을 만들면
- 전류(사람)는 그 리듬에 약간 늦게 반응해서 춤을 추는 거예요
🕰 전류가 한 박자 느려요 = lagging
⚡️ 실제 예시:
전압이 0V에서 시작해서 정점(최고점)까지 올라가는 데 걸리는 시간보다
전류가 정점에 도달하는 시간이 살짝 더 늦는 거예요
⏱ 이 차이를 각도로 나타내면 보통 "30도, 45도, 60도" 식으로 말해요.
→ 이걸 위상차 (phase angle) 라고 불러요
🔁 반대는 뭐야? ➤ Leading
- 전류가 전압보다 먼저 흐르면 = leading
- 보통 용량성 부하 (capacitive load) 에서 발생해요
✅ 요약
용어뜻예시 부하
| Lagging | 전류가 전압보다 늦게 흐름 | 모터, 변압기 (유도성 부하) |
| Leading | 전류가 전압보다 먼저 흐름 | 커패시터 (용량성 부하) |
⚠️ Lagging 현상이 계속되면 생기는 문제들
1. 역률(Power Factor) 저하 ⚡⬇️
- Lagging 전류 → 역률(PF)이 낮아짐
- 역률이 낮아지면 전기를 비효율적으로 쓰는 것과 같아요
- 마치 물은 조금 쓰는데 굵은 파이프를 써서 낭비하는 느낌 💧
2. 설비 용량 낭비 💸
- 발전기, 변압기, 배선들이 실제 전력보다 더 큰 전류를 감당해야 해요
- ➤ 설비를 크게 지어야 하고, 비용도 많이 들어요!
예:
✔️ 실제로는 80kW만 쓰지만,
✖️ 120kVA 용량을 요구하게 됨 (역률 낮으면 kW < kVA)
3. 전압 강하 증가 🔻
- lagging 전류는 리액턴스(유도성 저항)를 더 타요
- → 전압이 더 많이 떨어짐
- 결과적으로 모터나 기기들이 제 성능을 못 낼 수 있어요
4. 전력회사에서 벌금 부과 💰
- 역률이 일정 수준(보통 0.9 이하)으로 떨어지면
전력회사에서 역률 개선 비용을 따로 청구할 수 있어요
5. 과열 위험🔥
- 흐르는 전류가 많아지면서 배선, 차단기, 변압기 과열 가능성 증가
- ➤ 안전 문제로 이어질 수 있음
✅ 해결 방법은?
➤ 역률 보상(Power Factor Correction) 💡
Lagging을 줄이는 방법은?
- 커패시터(Capacitor) 설치!
- 전류를 조금 앞당겨서(leading) lagging을 상쇄함
- 이걸로 역률을 개선(PF ↑)
- 설비 안정성 + 전기요금 절감!
🎯 정리
문제설명
| 역률 저하 | 전기를 비효율적으로 사용 |
| 전력 손실 증가 | 과도한 전류 발생 |
| 설비 과부하 | 배선, 기기 용량 초과 위험 |
| 전압 강하 | 기기 성능 저하 가능 |
| 전기요금 증가 | 전력회사 패널티 가능 |
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