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이미 게시한 질문글이 수정이 불가하여 이곳에 역률과 효율의 관계에 대한 저의 생각을 덧붙입니다. 잘못된 부분이 있다면 지도 부탁드립니다.
* 아래 글에서 선생님은 타 사이트 강사
선생님께서 ‘역률 100%면 효율 100% 그죠~?‘라고 말씀하실 때, 저는 속으로 아주 크게 ‘아닙니다!’라고 소리쳤습니다. [역률↓ → 효율↓] 맞지만, [역률=100%] → [효율=100%]에서 [역률=100%]는 [효율=100%]가 성립하기 위한 충분조건이 아니기 때문입니다. 선생님의 말씀대로라면, 전압과 전류의 위상차가 없을 때, 즉 역률이 1이면, 자동적으로 전송선로상에서의 전력손실도 0이 되어 효율이 100%가 된다는 것인데 이것은 사실과 다르지 않습니까? 어떻게 생각하시는지요?
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김대호 |(2025.09.25 00:48)
반갑습니다. 김대호교수 입니다.
특별한 조건이 없으면 전등이나 전열기와 같은 부하는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 과정이 없으므로 효율을 100%로 간주하는 것이 일반적입니다.
다만, 조건이 주어지면 조건에 맞게 답하면 됩니다.
부하의 종류와 효율의 의미
- 동력 부하 (전동기 등): 전동기는 전기 에너지를 입력받아 회전력이라는 **기계적 에너지(축동력)**로 변환하는 기기입니다. 이 변환 과정에서 손실(열, 마찰 등)이 발생하므로, 입력된 전기 에너지(P입력 )가 모두 기계적 에너지(P출력 )로 변환되지 않습니다. 따라서 **효율(η)**이라는 개념이 필요하며, 입력 전력은 P입력 [kW]=P출력 [kW]/η 로 계산합니다. 문제에서 전동기의 '출력'은 기계적인 축동력을 의미합니다.
- 전등 및 전열 부하 (전등, 기타): 전등이나 전열기는 전기 에너지를 빛 에너지나 열 에너지로 변환하는 기기입니다. 이 부하들은 기계적인 출력을 내는 것이 아니며, 소비하는 전기 에너지 자체가 부하의 용량이 됩니다. 즉, 문제에서 주어진 [전등, 기타]의 출력 50 [kW]는 이 부하가 **소비하는 전력(입력 전력)**을 의미합니다. 따라서 전기적 입력과 전기적 소비 사이의 효율은 100%(η=1)로 보는 것입니다.
따라서, [전등, 기타] 부하 50 [kW]는 그 자체가 부하 설비가 소비하는 유효전력이므로, 별도의 효율 보정 없이 계산에 바로 적용하는 것이 올바른 풀이 방법입니다.
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