전기는 물론이며 공학분야 또는 일상생활에서도 물체의 양, 길이등을 다양한 단위로 표현을 하곤합니다.
여러분은 이러한 단위를 제대로 사용하고 표기를 하고 계셨나요? 이번에는 단위표현을 정확하게 나타내는 것과 단위가 의미하는것은 무엇인지 알아보겠습니다.
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목차
전기 단위 정확히 이해하기, kW와 MW등
1.전기 단위 정리
본 글에서는 전기와 관련되있으면서 자주 사용하는 단위에 대하여 정리를 하였습니다. 특히 단위를 표현하는 영어 대소문자는 단위를 나타내는데에 있어서 중요한 의미를 가지기 때문에 꼭 구분을 해서 사용을 해야합니다.
1)전류[A]
전류를 나타내는 전기 단위는 바로 대문자 [A] 입니다.
식에서는 I로 표현하며, Ampere의 약자로 ‘암페어’라고 읽습니다.
1[A](암페어)는 ‘1초동안에 전기회로에 흐른 전하량’을 의미합니다. 이것을 다시 단위로 표현하면 1C/1s 입니다.
따라서 1[A] = 1[C]/1[s]가 되는것이죠.
*그렇다면 여기서 1C는 무엇일까요?
1C는 1쿨롱이라고 읽으며 6.238792 X 1018 개의 전자를 뜻합니다.
결국, 1[A]를 정의하자면 6.238792 X 1018 개의 전자가 1초동안 이동한 량(값)을 의미하게 됩니다.
2)전압, 전위차[V]
다음은 전압입니다. 이는 전기 단위 대문자 [V]로 나타내며 Volt의 약자이며 한글로는 ‘볼트’라고 읽습니다. 또한 전위차이라고 말하기도 합니다.
전압은 일정한 전기장에서 단위 전하를 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는데 필요한 일(에너지)로 정의됩니다.
이것을 식으로 나타내면 다음과 같습니다.
1[V] = 1[J](줄)/1[C](쿨롱) 과 같이 나타낼수 있죠.
*그렇다면 여기서 1J (줄)이라는것은 무엇일까요?
J, Joule(줄) 이란 에너지 또는 일의 국제 단위입니다.
이것은 1N(뉴턴)의 힘으로 물체를 1m(미터) 이동하였을 때 한 일이나 이에 필요한 에너지를 의미합니다.
곧, 1J[J] = 1[N·m] (뉴턴 미터)이며 1[N·m]는 다시 1kg*m2/s2 이 됩니다.
전기에서의 1J는 1[V],1[A]가 1초동안 흘렀을 때의 에너지입니다.
3)저항[Ω]
다음으로는 저항입니다. 식으로는 R로 나타내며 이는 Resistance의 약자입니다. 단위로는 [Ω]을 사용하며 Ohm, 즉 ‘옴’이라고 읽습니다.
1[Ω]은 1[V]를 1[A]로 나눈 값을 의미하며, 1암페어의 전류가 흐를때, 1볼트의 전위차를 일으킬때 나타나는 전기저항으로 정의가 됩니다.
곧, 전기에서 저항이란 도체에서 전류의 흐름을 방해하는 정도를 의미합니다.
4)전기전도도[S]
저항과 반대되는 개념으로 전기전도도라는 것이 있습니다. 이것은 저항의 역수이며 전기를 얼마나 잘 흐르게 하는지를 의미합니다.
전기전도도는 Conductivity 로 표현하며 식으로는 G로 나타내며 단위로는 [S]이고 Siemens ‘지맨스’라고 읽습니다.
또한, 전기저항인 [Ω]의 역수이기에 [Ω]을 뒤집어서 표현하기도 합니다.
5)전력[W]
전력은 단위시간당 전류가 할 수있는 일의 양을 말합니다.
전력은 식으로 P이며, 전기 단위로는 [W] Watt, ‘와트’로 표현하고, 이는 다시 1[J]/1[s]로 나타낼수 있습니다.
전기에서 P=VI로써 전압[V] 과 전류[A]의 곱으로 표현합니다. (Power의 약자 P)
이러한 전력은 일상생활에서 사용한 전기에너지의 양을 곧 나타내며 전력에 사용시간을 곱한 전력량을 바탕으로 전기요금에 부과되게 됩니다.
*위의 전력[W]은 저항성분만 있는 회로에서 유효한 유효전력을 의미하기도 합니다.
저항성분만이 아닌 리액턴스 성분이 회로에 추가되면 피상전력[VA], 무효전력[var], 유효전력[W]로 나뉘게 됩니다.
이때 피상전력[VA]은 V X I 의 값이며 무효전력[var]은 V X I 에서 sin을 곱한값을, 유효전력[W]는 cos을 곱한값을 의미합니다.
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6)전기용량[F]
전기용량은 전하가 대전되어 있는 대전체에서 전압 당 전하량 총합의 비를 의미합니다. 식에서는 Capacitance의 약자인 C로 표현하며, 전기 단위는 [F]이고 Farad ‘패럿’이라고 읽습니다.
이러한 전기용량 C = Q/V로 나타내며 이는 곧, 1[V] 전압에서 1[C]의 전하량을 저장 또는 방출하는것을 말합니다.
7)인덕턴스[H]
인덕턴스는 코일에서 흐르는 전류의 변화에 의해 유도기전력이 생기는성질을 말합니다. 이러한 현상을 자기 유도 현상 (작용)이라고 하며 Self induction 이라고 합니다.
식에서는 L로 표현하며, 전기 단위는 [H] Henry ‘헨리’ 라고 읽습니다.
어떤 회로에서 전류의 변화율이 1초당 1암페어이면 기전력은 1볼트가 되는데 이것을 1[H] 헨리라고 정의합니다.
[H]=[Wb]/[V] 으로써 전류의 변화율을 전압으로 나눈것이죠.
Wb는 웨버라고 읽으며 이는 다시, [T·m2]으로 표현되고, 면적당의 자기밀도[테슬라]를 의미합니다.
2.단위 접두사로 사용하는 단위
킬로와트라고 하는것을 단위로 나타낸다면 어떻게 나타낼까요? [KW]? [kW]?
정답은 [kW]입니다. 10의 세제곱인 1000의 단위를 표현하는것이 k인 kilo이기 때문이죠.
이것을 대문자 K로 나타낸다면 온도를 의미하는 Kelvin을 의미하기 때문에 전혀 다른 단위가 되어버립니다!
따라서, 우리는 단위를 사용할때 소문자와 대문자를 꼭 구분하여 정확하게 사용하여야 합니다.
다음은 자주 사용하는 SI 접두어의 명칭과 기호에 대하여 알아보겠습니다.
| 기호 (접두어) | 명칭(읽는법) | 배수 |
| p (pico) | 피코 | 10-12 |
| n (nano) | 나노 | 10-9 |
| μ (micro) | 마이크로 | 10-6 |
| m (milli) | 밀리 | 10-3 |
| k (kilo) | 킬로 | 103 |
| M (Mega) | 메가 | 106 |
| G (Giga) | 기가 | 109 |
| P (Peta) | 페타 | 1012 |
피코부터 페타까지를 나열해보았는데요 여기만해도 소문자 p인 피코와 대문자 P인 페타의 의미는 하늘과 땅처럼 달라집니다. M(메가)와 m(밀리)도 마찬가지이죠.
따라서, 단위 접두사를 사용할때는 반드시 소문자 대문자를 구분해야합니다.
