110V와 220V를 사용하는 국가와 그 비교

 

국가별 전압과 주파수를 지도로 표시한 것으로 발송배전선로 및 특수수용가를 제외한 일반수용가 기준이며 위 그림을 보면 대부분 국가들은 220V를 사용하며 우리나라는 같은 220V지만 주파수가 60Hz입니다.

 

주파수는 단순하게 말하면 발전기의 회전 속도가 빠를수록 주파수가 높게 나오며 이는 회전하면서 전기를 외부로 내보내는 장치와 가까워지고 멀어지고 하면서 전기가 보내졌다가 안보내졌다가 하는데 가까워지면서 전압이 0부터 최대치를 찍고 멀어지면서 0까지 내려갔다가 또 가까워지면서 다시 올라가는 과정을 반복하므로 이 반복 횟수가 1초에 60번 반복하냐 50번 반복하냐의 차이입니다.

(잉? 그럼 전압이 높아졌다가 낮아졌다가 하면 110V, 220V표기는 뭐야? RE: 그 전압은 실효전압이라고 합니다. 최대전압과 평균전압 중간쯤이라고 보시면 됩니다.)

 

일단 전압이 110v든 220v든 전압이 같은 경우 50Hz짜리 제품을 60Hz에 연결하면 출력이 상승하고 전류가 감소하면서 소비전력이 감소하고 큰 무리없이 돌아가지만 장시간 사용하면 무리가 될 수 있고 반대로 60Hz전용 제품을 50Hz에 연결하면 출력이 낮아져 기능을 하지못하거나 과전류로 인해 제품회로가 타버릴 수 있습니다.

 

주파수 이야기는 여기까지 하고 전압으로 넘어가면 사실 110V와 220V의 차이를 아시는 분들은 많을겁니다. 전공공부또는 전문가분들이라면 더더욱 아시겠죠.. 전압이 높을 수록 시간당 흐르는 전류가 많아지고 전선에서 일어나는 전력손실은 줄어듭니다. 물론 낮은 전압에서도 전류는 많을 수도, 적을 수도 있습니다. 부하(제품 건물 공장 등 전기를 사용하 모든 것)마다 사용하는 전류량은 다르니까요. 다만 애초에 전압이 높을수록 큰 전류를 보낼수 있고 전압이 상대적으로 낮으면 큰 전류를 보낼수록 손실이 크다는것이죠.

 

그럼 왜 효율이 안좋은 110V를 쓰나? RE: 선진국은 국민의 안전을 위해 110V를 쓰며 후진국은 효율을 중시해 220V를...

의외로 많은 분들이 이렇게 알고 계시죠. 여기서 안전은 감전을 이야기하는 것 같은데 사실 110V에 감전되어도 죽을 수 있고 220V에 감전되어도 살 수 있습니다. 중요한건 전압이 아니라 전류로 전류랑이 많으면 죽고 적으면 사는건데 사람의 몸은 5mA정도의 전류가 들어오면 경련이 일어나고 50mA에 달하면 사망에 이를 수 있으며 100mA가 되면 심장이 정지하게 됩니다. 컴퓨터 뿐만 아니라 사람도 전기신호로 움직이는데 심장또한 전기적인 신호로 박동합니다. 우리가 사용하는 전력은 인체내 미세전류보다 훨씬 크기때문에 그런 전류가 몸에 흐르고 그것이 심장에도 흐르면 말그대로 과전류로 멈춰버리고 사망합니다.

고전압이 무조건 위험하다면 겨울철에 수천V에서 수만V까지 내는 정전기를 느끼면서 거의 다 죽었을겁니다. 안죽는 이유는 순간적이기 때문에 전류량이  미세해서 뜨끔 하고 마는거죠. 하지만 이 정전기도 심장 근처에서 일어나 심장마비로 사망하는 사례가 있습니다. 정말 재수 없는거죠..

 

그럼 왜 이런 말이 나왔을까요? 제 생각에는 한국이 개발도상국이던 시절 우리 근처에 선진국이었던 일본이 110V를 사용해서 그런 말이 나돌았던거라 생각합니다. 그런데 그렇게 따지면 220V로 승압한 유럽국가들은 국민의 안전을 생각하지 않는 선진국이 되는건데 그게 아닌거죠. 전압이 높으면 많은 전류를 흘려보낼수 있기도 하니 그런말이 아예 틀렸다고 할수는 없지만 110V에 감전되어 살 가능성과 220V에 감전되어 살 가능성이 큰 차이를 보이는건 아닌것이죠.

 

110V를 사용하게 된 계기는 산업 혁명 이후 전기가 각 가정에 보급되면서 대부분 전기를 불을 밝히는데 사용해 왔고 100V-110V면 충분했었습니다. 그런데 가전제품들이 나오면서 전력사용량은 점점 늘어만 갔고 전선에 전류가 많이 흐르면서 손실도 커지자 전압을 올릴 필요성을 느끼면서 국가적으로 승압을 해야했는데 이미 많은 가전제품들이 출시하고 사용되고 있어 쉽게 바꿀 수가 없었던거죠.

 

일본과 미국이 대표적으로 승압시기를 놓친 나라이며 미국은 전 국토를 220V로 승압하려고 보니 답이 없고 또 일본은 괴랄한것이 서부지역은 60Hz, 동부지역은 50Hz입니다. 그 이유는 초창기 발전기를 건설할때 유럽의 독일 발전기를 모티브로 건설하여 50Hz 주파수의 교류전력을 사용했으나 2차세계대전을 일으키고 패전 후 미국의 통치로 영향을 받아 미국의 발전기를 기준으로 전기를 만들어 60Hz가 되었다고 합니다. 아마 대부분의 일본 전자제품들은 프리프리퀀시로 주파수에 상관 없게끔 만들어질겁니다. 우리나라는 60Hz 기준이라 유럽에서 가져온 220V 제품중 50Hz 전용으로 표기되어있을 때는 왠만해서 사용하지 않는게 좋습니다. 물론 요즘은 많은 전자제품들이 다양한 국가에 수출하고 USB등에 연결하면서 전압이 다르게 입력되는 경우가 많아 프리볼트, 프리프리퀀시를 추구하고 있긴 합니다만 냉장고와 세탁기 같은 백색가전은 모터가 들어가는 경우도 있고 안정성이 중요하기에 전용전압과 주파수를 가지고 있는 경우가 대부분입니다.

 

일본은 이미 기존에 110V 전기를 많이 사용하고 60년대 급성장 시기에도 110V를 사용했는데 이때 가전제품이 각 집안에 속속 들어가면서 220V로의 승압을 놓친거죠.

한국은 이보다 20년정도 뒤인 70년대 가전제품이 막 보급되고 있었을때 앞으로 전기사용량이 많이질 것을 예상하여 220V로의 승압을 추진했습니다. 그렇게 1973년부터 110V를 220V로 올리는 승압사업을 시작해 2005년 한전이 220V로 승압을 완료했다고 보고하면서 32년간의 승압사업이 끝난거죠. 독재정권 시절 전기기구들을 정부주도하에 규격화하여 법제화하여 통일된 규격으로 빠르게 교체한 것이죠. 일본 도쿄전력에서 한국에 왔을때 220V로 승압한것을 부러워할정도 였다니 전기를 물쓰듯 하는 현대사회에서 승압은 국가적으로 엄청나게 큰 사업이라 지금 일본은 엄두도 못내고 있죠. 그럴 수 밖에 없는게 만약 지금의 한국도 가정용 전기를 승압하라고 하면 못할겁니다.

한국도 가전제품이 막 들어왔을 시기에 바꾼거라 아마 아재라면(중요) 옛날 전기밥솥이나 전기제품에 전원부분에 110V모드와 220V모드를 바꾸는 장치와 110V용 코드, 변압기 등을 집안에 두고 있었던 시절을 기억하실겁니다.

 

배전전압도 과거에는 일본 방식인 5.7kV, 11.4kV로 하였으나 22.9kV로 전부 승압해버렸습니다. 송전도 765kV에서 1MV(100만볼트)로 승압할 계획이라고 합니다. 이렇게 발,송,배전과정에서 승압을 하는 이유는 전력손실을 줄이기 위함이지요.

 

더 나아가 100만볼트로 올리지 않고 직류송전으로 바꾸려는 움직임이 있습니다. 전압이 매초 50번~60번 계속 바뀌는 교류는 그 바뀌는 과정에서 필연적으로 전력손실이 일어날수 밖에 없는데 전압이 일정한 직류로 바꾸면 그 손실이 사라지게 되는건데 아마 앞으로 3차-4차 산업혁명에서 많은것이 바뀌겠지만 전기분야는 교류에서 직류로 점차 바뀌면서 직류시대가 올지 모르겠습니다.

 

보면 글이 110V와 220V설명보다 부차적인 설명이 괜시리 많은것 같은데 팁/강좌게시판이라 그냥 길게 써보려고 손가락 가는대로 끄적여 봤습니다. 세세한 기초지식에 비하면 상식선에서 설명했기 때문에 다소 흘러가듯 설명한 부분도 있을 수 있습니다.