양*목 교수님

안녕하세요. 양진목입니다.

(자세한 설명은 교재의 해당부분을 참고하시기 바랍니다.)

평균전력을 다른 말로 유효전력이라고도 하는데요 평균이라는 말은 순간전력 p(t)가 매순간 변하는데 정현파정상상태에서 p(t)는 주기함수이므로 이것의 평균값을 취하여 이에 대응하는 상수를 구하는 수학적인 면을 강조한 표현이구요 유효전력이란 말은 이렇게 구한 평균값은 일반적으로 양수인데 시간이 아주 많이 흐른 경우를 생각해보면 평균전력에 아주 큰 시간이 곱해지므로 흐른 시간에 비례해서 에너지가 무한히 커집니다. 그런데 에너지를 무한대로 저장하는 소자는 없으므로 이렇게 흡수한 에너지는 모두 열 또는 일로 소비되어서 사용자의 목적대로 쓰였다고 볼 수 있습니다. 이런 의미에서 유효전력이라는 말을 씁니다.

모든 과목이 그렇듯이 책을 읽다보면 어떤 용어에 대한 설명이 '정의'인지 단순한 '부연 설명' 내지는 '추가 설명'인지 헷갈리는 경우가 있는데요 전기공학에서는 용어의 수학적인 정의를 기본적인 정의로 두고 출발하는 경우가 많습니다. 무효전력의 경우는 엄밀히 말해 실재하는 전력은 아니고 순간전력을 분석하는 과정에서 단순히 수학적으로 정의된 개념입니다. 즉, 인덕터나 커패시터는 정현파정상상태에서 한 주기 동안 같은 양의 전력을 흡수했다 공급하는 것을 반복하는데요(교재 157p) 편의상 인덕터는 무효전력을 흡수하고 커패시터는 무효전력을 공급하는 것으로 말할 뿐입니다.

무효전력, 역률 등의 개념은 발전소에서 전력을 생산하여 부하가 필요로 하는 전력을 공급하는 과정을 생각해야 정확히 이해할 수 있는데요

부하는 정해진 전압에서 정해진 평균전력을 소모하는데 이때 부하에 흡수 또는 공급하는 무효전력성분이 있으면 부하의 피상전력이 증가해서 선로에 흐르는 전류값이 증가하고 이것이 선로손실의 증가로 이어집니다.  그래서 질문하신 내용 중 효율을 낮춘다는 것은 선로에서의 손실을 염두에 둔 것입니다. (이 부분은 교재의 173p를 참고하시기 바랍니다.) 

답변이 되었는지 모르겠습니다.

그럼 안녕히계세요.

• 2025-04-18