그레이트 말러 시리즈를 감상하고악기의 탄생 중간고사 과제로 음악회를 감상해야한다고 들었을 때, 막막함이 가장 먼저 들었습니다. 오케스트라 공연에 대한 기억은 어린 시절 억지로 끌려가서 한참을 졸고, 부모님이 깨우는 악순환을 계속했던 것이기 때문입니다. 고등학교 시절 클래식음악에 빠지게 되었을 때도 오케스트라 공연은 볼 생각도 안하고 피아노 솔로 연주회나 비올라 솔로 연주회 등 적은 악기로 빠르게 끝나는 공연만을 감상해 왔습니다. 그 때는 어떤 지식도 없고 그저 내가 듣기 좋은게 좋은 것 이라는 생각을 가지고 있었습니다. 하지만 악기의 탄생 수업을 들으면서, 서양 음악의 역사와 음악가, 그 연주 영상들을 보며 꼭 한번 오케스트라 연주회에 가야겠다는 생각이 들었습니다. 오페라 공연과 오케스트라 연주회을 선택할 때, 이번에는 고민 없이 오케스트라 연주회를 선택하였습니다.첫 번째 곡은 말러의 피아노 4중주입니다. 피아노 연주자와 바이올린, 비올라, 첼로 연주자가 나와서 연주를 하였습니다. 4개의 악기로 진행되는 곡이라 가볍고 산뜻한 느낌이 곡일 것이라고 생각했는데 곡이 시작함과 동시에 저는 웅장함을 느낄 수 있었습니다. 정신없이 음악에 빠져들고 있을 때, 문득 같은 선율을 세 가지 현악기가 시간차를 두고 연주하고 있음을 느꼈습니다. 수업시간에 배웠던 푸가 생각이 나면서 좀 더 악기 하나하나에 집중해보고자 했습니다. 바이올린은 고음, 비올라는 중음, 첼로는 저음을 내고, 피아노가 그 균형을 잡아주는 느낌이었습니다. 곡은 웅장하다가도 아름다운 선율로 바뀌었으며, 곡은 마치 우리의 인생을 이야기하는 것처럼 낮다가도 높고, 느리다가 빠르기도 하며 제 마음을 흔들었습니다.두 번째 곡은 말러의 방황하는 젊은이의 노래(쇤베르크 편곡) 이었습니다. 협연으로 추희명 메조소프라노 분이 나왔는데, 오케스트라에 섞인 목소리를 들을 수 있다는 점이 기대되었습니다. 젊은이의 노래 1곡의 부제는 ‘그녀의 결혼식 날’입니다. 추희명 메조소프라노님의 목소리는 우울하고 슬픈 감정을 담고 있지만, 틈틈이 나오는 간주는 통통튀는 느낌이 있고 신나고 활발한, 깨끗한 자연에 있는 기분을 들게 하였습니다. 또한 트라이앵글이 중간 중간 나왔는데, 제가 어린 시절에 배우던 제가 알던 트라이앵글과는 달리 매우 청아하고 좋은 소리가 났습니다. 오케스트라에 트라이앵글도 사용할 수 있다는 것을 처음 알게 되었습니다.2곡의 부제는 ‘아침에 들판을 거닐면’입니다. 도입부부터 매우 희망찬 느낌으로 시작한 이번 곡은 밝으면서도 조용한 연주로 이른 아침의 고요함과 활기참을 연주하는 느낌이었습니다. 추희명 분의 목소리도 2악장 내내 밝은 느낌이 들었습니다. 하지만 끝부분에는 분위기가 반전되어 느리고 우울한 느낌의 연주로 끝마쳐서 3악장은 전체적으로 다운되는 느낌일 것이라는 생각이 들었습니다.3곡의 부제는 ‘분노의 칼’입니다. 제목부터 심상치 않게 시작할 것임을 느끼게 되었는데, 2번째 곡의 마무리는 다운되고 우울한 분위기였다면, 3번째 곡의 시작은 웅장하며 위협감을 느낄만한 분위기였습니다. 굉장히 우울한 분위기로 진행 될 줄 알았는데, 연주와 추희명 분의 목소리가 굉장히 긴장감을 느끼게 하였고, 마치 스릴러 영화를 보는 것 같은 느낌이 들었습니다. 3번째 곡이 진행되는 중에는 추희명 분이 매우 강하고 빠른 어투로 노래를 하셨습니다. 무슨 일이 일어 날 것 같은 느낌이 들다가 심벌즈가 쾅하고 쳐지며 점점 분위기가 다운되어갔습니다. 추희명 분의 목소리는 강하고 빠른 어투에서 비장함이 느껴지는 어투로 바뀌었습니다. 이대로라면 4번째 곡에는 강하고 웅장하고 비장한, 그런 느낌의 연주가 계속 될 것이라고 생각했습니다.4곡의 부제는 ‘푸른 두 눈동자’입니다. 제 생각과는 정 반대로, 매우 우울한 연주가 시작되었습니다. 추희명 분의 목소리 역시 거의 운다는 느낌이 들 정도의 구슬픈 음색 이였고, 악기 역시 잠잠하고 조용한 연주가 계속 되었습니다. 잠잠한 연주가 이어지던 중 점점 분위기가 밝아짐을 느꼈고, 이는 고음을 내는 악기들이 계속해서 추가되고 있는 느낌이 들었습니다. 밝은 분위기는 휴식 감을 느끼게 해 주었고, 추희명 분의 목소리도 점차 편안하고 느려지는 느낌이었습니다.저는 이 곡을 들으며 방황하는 젊은이가 사랑하는 여자를 잊지 못하고 분노에 차다가 결국 스스로 목숨을 끊었다고 생각했습니다. 하지만 프로그램 책자를 보니 사랑하는 여자의 결혼식 날에 우울해하고, 희망찬 아침을 맞이하지만 이내 사랑의 배신으로 가득 찬 그의 감정이 폭발하지만 그녀의 눈동자를 보고 여행을 떠나 안식을 찾게 된다는 내용이었습니다. 작가가 의도하는 바와는 조금 다르게 해석했지만, 오케스트라에 무지했던 제가 악기들의 조합과 성악가의 목소리를 통해 곡을 해석해 볼 수 있다는 점이 굉장히 흥미롭게 다가왔습니다.마지막 곡은 말러의 교향곡 1번 ‘거인’입니다. 4악장으로 구성되어있고 제목부터 웅장함과 비장함이 느껴질 것 같다고 생각하며 감상을 시작하였습니다.1악장은 ‘유연하고 장중하게’입니다. 굉장히 조용하고 심오하게 시작하는 느낌이었습니다. 심오한 시작과 함께 무슨 일이 일어날 것만 같은 느낌이 들었고, 톡톡 튀는 아름다운 느낌도 받을 수 있었습니다. 바이올린-비올라가 함께 연주하며 신비한 느낌을 주었습니다. 또한 여기서 저는 일부 바이올린과 비올라 연주자가 현을 손으로 뜯는 모습을 볼 수 있었는데, 바이올린, 비올라, 첼로 같은 악기는 무조건 활로 연주한다고 생각했는데 가야금이나 기타처럼 손으로 뜯는 모습을 보니 굉장히 어색하기도 하면서 신기했습니다. 곡의 진행 중 바이올린만으로 진행되는 부분은 굉장히 밝고 활기찼으며, 비올라만으로 진행되는 부분은 조용하고 차분한 느낌이었습니다. 이 두 부분을 계속 반복하며 이어갔습니다. 또한 중간 중간 뻐꾸기가 우는 소리처럼 들리는 것이 있었는데, 유심히 지켜보니 클라리넷 연주였습니다. 뻐꾸기가 울며 웅장하고 비장한 느낌의 연주가 추가되었는데 여기서 군대의 행진곡, 전쟁의 출정식 같은 느낌이 강하게 들며 부드러움에서 웅장하고 강인함으로 진행되었습니다. 그 이후에는 점점 긴장되는 분위기에서 심벌즈 소리와 함께 팡 터지며 활기찬 분위기로 진행되었는데, 북과 함께 어우러지는 이 부분에서 가슴속이 시원해지는 느낌이 들 정도로 매우 강하고 시원한 느낌의 악장이었습니다.2악장은 ‘힘차게 움직여서’입니다. ‘힘차게 움직여서’를 보자마자 매우 활발하고 웅장한 느낌의 연주가 지속될 것이라고 생각했습니다. 역시나 시작은 매우 웅장했으며 작은 소리로 시작해서 점점 커지는 도입부였습니다. 이번 악장에는 관악기가 매우 도드라지게 등장하였습니다. 잠시 조용하고 조심스러운 연주가 지속되다가 펑펑 터지며 웅장한 느낌을 주다가 다시 잠잠하고 부드러운 느낌을 줍니다. 항상 관악기를 중심으로 관악기가 도드라질 때 분위기가 반전되는 느낌이 있었습니다. 2악장은 부드러운 웅장함으로 가득 차 있다가 깔끔하게 마무리를 했습니다.3악장은 완만하지 않고 장중한 위엄을 가지고입니다. 북과 콘트라베이스로 심오하게 시작하여 잠잠하고 조용한 분위기로 가다가 웅장하게 분위기 전환을 합니다. 계속 분위기가 반복되다가 조용함과 평화로운 느낌을 주는 연주가 시작됩니다. 하지만 갑자기 분위기가 우울해지고 의미심장한 느낌을 줍니다. 다시 활기차졌다가 조용하고 의미심장하게 끝납니다. 사실 3악장은 제가 이해하기에는 다소 어려운 부분이었다고 생각합니다. 들으면서도 분위기가 너무 많이 전환이 되고, 다른 악장보다 집중이 잘 되지 않았습니다.
3차원 2팀 업체 탐방 보고서탐방배경 :공학과 윤리라는 과목을 수강하면서 우리 조는 4차 산업 혁명 중 하나인 3D 프린팅이라는 기술을 주제로 선정하게 되었다. 3D 프린팅 기술을 조사하면서 직접 3D 프린팅 기술을 가진 업체들을 방문하면 우리가 조사를 하는데 더 도움이 될 것이라고 생각하여 3D 컨트롤즈 라는 회사를 탐방하게 되었다.탐방 사전조사 :○ 업체 명 : 3D 컨트롤즈○ 장소/일정 : 경기 수원시 영통구 덕영대로 1731 / 2016. 11. 15○ 인 원 : 정병기, 김영조 (2명)○ 사전계획 : 3D 컨트롤즈 업체의 주요 분야는 3D 프린팅 소재, 3D 프린팅을 이용한 가공, 중국과 미국과의 투자를 바탕으로 한 3D 프린팅이다. 즉 3D 컨트롤즈 업체에 서 직접 프린팅한 제품들과, 3D 프린터, 3D 프린팅 소재를 직접 체험해본다.○ 사전조사 :3D 프린팅 업체 3D 컨트롤즈가 운영하는 홈페이지를 방문하여 업체에서 진행하는 대표적인 3D 프린팅 작업을 조사하였다. 홈페이지의 소개를 바탕으로 내용은 다음과 같다.1. FDM METAL 프린팅 기술3D 컨트롤즈는 기존에 플라스틱 제품 출력에 주로 사용되던 FDM 방식을 적용한 금속 3D 프린팅 기술을 개발하였다. 현재 주로 사용되고 있는 3D 프린팅 방식은 레이저를 사용해 금속 분말을 녹여 제품을 출력하는 방식이다. 하지만 3D 컨트롤즈의 프린팅 방식은 고가의 레이저를 사용하지 않기 때문에 가격을 획기적으로 낮출 수 있다는 큰 장점을 가지고 있다.2. 3D 프린팅 소재3D 컨트롤즈는 FDM METAL 프린터에 적용하기 위해 금속 분말과 폴리머 바인더를 결합한 합성소재를 개발해 사용하고 있다. 맞춤형 바인더를 통해 금속은 물론 초경재료, 세라믹, 자성 재료 등 분말화 될 수 있는 거의 모든 소재에 적용 가능하다. 또한 특수 분말이 아닌 일반 분말을 사용하기 때문에 가격 경쟁력이 매우 높다.3. 적층 제조법적층제조법이라고도 하는 3D 프린팅은 원료를 한 층씩 쌓아 올려 제품을 만드는 방식으로 재료를 깎아려하여 프린터 타입을 결정하는 것이 중요하다. 적층 제조법이라고도 하는 3D 프린팅은 3D 모델 파일을 이용해 입체적인 물체를 만들어내는 것이다. 3D 프린터는 컴퓨터로 디지털화된 3D 모델 정보를 해석하여 소재를 얇게 출력하고 이를 촘촘히 쌓아 붙여 3차원 물체를 완성한다.5. Industial Application3D 프린팅은 제품기획에서 생산 단계에 걸쳐 기존에 없었던 효율적인 솔루션들을 제공함으로써 제조업에 혁명을 일으키고 있다. 3D 프린팅을 제조업에 적용하면 형상에 제약이 없어 디자인의 한계를 극복할 수 있으며, R&D시간 및 제조비용을 효과적으로 감소시킬 수 있다.출처 : http://www.3dcontrols.co.kr/2-3.php또한 3D 컨트롤즈를 방문하는 3차원 2팀은 사전에 인터뷰 질문사항을 사전 방문계획 회의 시 의견을 종합하여 다음과 같은 양식을 작성하였다. 인터뷰 양식은 다음 페이지를 참고한다.방문업체 인터뷰 질문 사항인터뷰 일시 : 16. 11. 15(화)◎ 업체 명GLUCK◎ 질문 자인터뷰 질문사항1. 3D 컨트롤즈의 소개와 3D 프린트를 사용하여 진행하는 사업은 어떤 것이 있습니까?2. 현재 우리나라 3D 프린터 산업에 대해서 어떻게 생각하십니까? (발전 정도, 인지도)3. 현재 외국에서 3D 프린터를 활용하여 전자부품(회로)를 만들 정 도로 3D 프린터 기술이 발전하였는데 우리나라에서도 이를 상 용화시킬 수 있다고 보십니까?4. 3D 프린터를 사용하는데 있어서 윤리적 문제가 발생하는데 이 에 대하여 어떻게 생각하십니까?(저작권, 인권 침해, 일자리 상 실 등)5. 앞으로의 우리나라 3D 프린터의 발전을 위해 필요한 것은 무엇 이라 생각하십니까?* 바쁜 와중에 질문에 응해주셔서 감사합니다. *탐방내용 :사전조사 및 인터뷰 내용을 바탕으로 탐방의 목적을 찾았다. 사전조사 내용에서 이 업체에서 핵심적으로 하는 작업은 1. 3D 모델링 2. 3D 스캔, 제작 및 가공 3. 3D 프린트 금속소재 개발과 제작, 가공이고 우리는 업체에서50만원 정도 이다.제품사진상세내용제품명 뉴런. 3개의 축을 사용하는 방식으로 프린팅을 한다. 카이스트 학생들이 개발한 보급형 3D프린터로 가격은 100만원대 선이다.제품 사진상세 내용400만원대 제품이다. 가로 세로 양축을 사용하여 제품을 만들며, 현재 3D컨트롤즈에서 가장 많이 활용하는 제품이다. 위에 올라가있는 것은 이 프린터를 이용해 만든 제품이다.제품사진상세내용메이커 봇 사의 Replicator Z18 모델이다. 가격은 1000만원대 초반에 형성되어있으며, 앞선 제품들보다 크기가 큰 제품들을 출력하는데 사용한다고 한다.○ 3D 프린터로 뽑은 제품들3D 컨트롤즈는 프린팅 전문 업체보다는 새로운 소재를 개발, 상용화를 위해 연구개발을 진행하는 업체였다. 현재 3D프린트의 대다수는 플라스틱 소재의 필라멘트로 제품을 만들어서 구현하기 때문에 활용할 수 있는 분야가 적어서 금속을 사용한 필라멘트를 생각하고 개발했다고 한다. 따라서 다양한 형태의 프린터와 그 출력물들을 접할 수는 없었지만, 미래의 3D프린팅 산업에 크게 이바지 할 사업 계획들을 들을 수 있었다.소재 전문 기업이지만 가지고 있는 3D 프린트를 활용하여 다양한 형태의 물건들을 출력한다. 또한 경희대 학생들의 졸업 작품 제작과 3D 디자인 제작 등 다양한 활동도 하고 있다. 위 사진은 프린트를 활용해 출력한 제품들로, 다양한 방법으로 제작을 하고 있다.왼쪽 사진은 3D프린트를 사용하여 제품을 뽑아 낸 뒤, 프린터에서 꺼내지 않은 상태이다. 회색 필라멘트를 사용하여 건물 구조를 뽑아낸 상태이다. 건물을 뽑아낸 경우 지지대가 따로 필요가 없어 뽑아낸 상태로 표면만 잘 처리하면 되기 때문에 다른 구조물을 뽑는 것보다 훨씬 편하다고 한다.오른쪽 사진은 3D프린터를 사용하려 드론의 표면을 만든 것이다. 위 드론은 조립식으로 만든 것인데, 도면 전체를 뽑아내는 것도 물론 가능하지만 부품들을 따로 뽑아내어 조립하는 것이 내구성이나, 편의성에서 훨씬 좋다고 한다.이 사진은 3D 컨트롤즈의 주요 사업인 금속 필라멘트린트에 활용하는 디자인도 만들고 있다. 디자이너 분은 3D프린트 제작을 맡기시는 분들 중에 3D 모델링을 해오지 않은 분들을 위해 비용을 받고 3D 프린트 모델링과 디자인을 대신 해준다고 한다. 또한 개인적으로도 만들고 싶은 제품들이 있을 때 직접 디자인하거나 3D 프린트를 사용하는 사람들이 만든 커뮤니티 사이트에서 3D 프린트 디자인을 직접 다운받아서 출력하여 제작한다고 한다.○ 인터뷰 자료 내용다음은 미리 작성한 인터뷰 양식을 바탕으로 3D 컨트롤즈 관계자와 인터뷰한 내용을 탐방내용을 마지막으로 설명하고자 한다.1. 3D 컨트롤즈의 소개와 3D 프린트를 사용하여 진행하는 사업은 어떤 것이 있습니까?답변 : 현재 3D 프린팅 시장의 한계의 원인 중 하나는 금속 프린팅 기술입니다. 재료 다양성의 한계, 비싼 소재 가격, 비싼 장비 가격, 약한 강도가 그 원인들입니다. 따라서 저희 3D 컨트롤즈는 금속 소재의 문제점을 해결하는 데 초점을 둔 사업을 진행하고 있습니다. 또한 졸업 전시회를 준비하는 학생의 시제품을 3D 프린팅을 이용하여 만들어주는 사업과 조그만 부품이 망가졌을 시 그 부품만을 3D 프린팅을 이용하여 만들어주는 사업을 진행하고 있습니다.2. 현재 우리나라 3D 프린터 산업에 대해서 어떻게 생각하십니까?(발전 정도, 인지도)답변 : 현재 국내 3D 프린팅 시장이 급속하게 성장하고 있지만 3D는 대부분 수입에 의존하고 있습니다. 산업용 3D 프린터를 제조, 판매하는 국내 기업은 고작 2개사에 불가하며 개인용 3D 프린터의 경우 최근 국내에 진출한 해외기업들이 시장의 대부분을 차지하고 있습니다.또한 3D 프린터 장비 관련 원천 기술이 취약하고 소재 및 소프트웨어 개발 부족 등으로 우리 기업들의 세계시장 참여가 매우 미진한 상황이라고 생각합니다.3. 현재 외국에서 3D 프린터를 활용하여 전자부품(회로)를 만들 정도로 3D 프린터 기술이 발전하였는데 우리나라에서도 이를 상용화시킬 수 있다고 보십니까?답변 : 기술적으로 봤을 때 외국처럼 3D 프린터를 활용하여결방안을 제시하여 천천히 문제점을 제거해나가야 한다고 생각됩니다. 하지만 일자리 상실 문제에 있어서는 다르게 생각합니다. 오히려 3D 프린터에서 오는 일자리 상실보다 디자인 및 소프트웨어 관련 일자리 창출이 발생하여 일자리 상실 문제는 해결될거라 생각합니다.5. 앞으로의 우리나라 3D 프린터의 발전을 위해 필요한 것은 무엇이라 생각하십니까?답변 : 주요국들은 3D 프린팅 산업의 육성을 위하여 자국의 상황에 맞게 중점 분야를 선정 후 연구개발을 전략적으로 추진하고 있습니다. 따라서 우리나라 역시 위와 같은 해외 사례를 모방하는 단계부터 시작해야 된다고 생각합니다.3D 프린팅 업체 ‘3D 컨트롤즈’ 방문 후기공학과 윤리라는 수업을 듣기 이전부터 다른 과목에서 3D 프린터를 이용하기도 해 보았고 3D 프린터에 대해서 얕은 지식은 가지고 있었다. 왜 다른 4차 산업에 비해 3D 프린팅 기술의 발전 속도는 더딘지에 대해서도 고민을 해보았지만 3D 프린팅을 이용했을 때 이득이 별로 없기 때문이라는 막연한 생각뿐이었다. 하지만 3D 컨트롤즈 라는 업체를 방문하면서 현재 우리나라에서 3D 프린터가 발전해나가기에 미흡하다는 사실을 알 수 있었다. 실제로 내가 생각했던 것과는 많이 달랐다. 직접 3D 프린팅을 이용하여 사업을 하시고 경험하시는 분이기에 현재 3D 프린터 시장과 발전이 미비한 이유가 내게 더 와 닿았다. 현재 우리나라에서 3D 프린팅이 발전하지 못하는 가장 큰 이유이자 첫 번째 이유는 아직 해외 기업들에 비해 아직 우리나라의 투자와 기술들이 미흡하다는 것이었다. 우리나라는 당장의 이익만을 중시하기에 미국, 중국, 일본과 같이 3D 프린팅에 투자를 많이 하지 않았다. 따라서 다른 나라에 비해 기술도 부족하고 영향력 또한 그만큼 감소하게 된 것이다. 두 번째 이유는 특허 및 저작권 이슈이다. 3D 프린터의 보급 확산에 따라 제품 디자인에 대한 특허 및 저작권 침해가 발생할 것이라는 점이다. 3D 프린터 발전이 미비한 이유를 들으면서 소프트웨어 기술이 발전하면 어떨까라.
1. 다음 질문을 간략히 답하시오.(60점) ㄱ) 전자기학이란 어떤 학문인가?(5점) 1. 접촉에 의하지 않고 공간이나 물질에서의 거리를 두고 전계, 전기장 또는 자계, 자기장의 힘이 분포·전달되는 현상을 연구하는 학문 2. 정지된 전하 또는 움직이는 전하에 의해 발생된 전기적 자기적 현상을 연구하는 학문 ㄴ) 장(場) 그리고 계(界), 파(波) 란 어떤 의미를 가지고 있는 가?(5점) 장(場), 계(界) : 시간의 함수 또는 아닐 수 있는 어떤 양의 공간적인 분포를 계(界) 또는 장(場)이라는 개념으로 설명한다. 파(波) : 어떤 주어진 시간, 어떤 한 장소에서 발생된 물리적인 현상이 시간이 지난 후 다른 장소에서 재생된다면, 이런 현상들의 그룹은 파를 형성한다고 한다. 일반 적으로 자유공간 또는 물질을 통해 전파되는 힘의 동요를 의미한다고 할 수 있다.
Lab 7, 8, 9, 10예비보고서제출일전공조학번조원이름이름1. 실험목적lab 7. 단일 전압원의 DC회로의 등가저항 과 등가전압 을 구하는 방법을 익힌다.직 병렬 회로의 분석 시 와 의 값을 실험적으로 확인한다.lab 8. 한 개 또는 그 이상의 전압원을 가지는 직류 회로에서 노턴의 정전류원 과 노턴의 전류원 저항 의 값을 확인한다.두 개의 전압원을 가지는 복잡한 직류 회로망의 해석에 있어 과 의 값을 실험적으로 확인한다.lab 9. 브리지 회로에서 저항과의 관계를 확인한다.미지의 저항을 측정하기 위해 브리지 회로에서 저항들 간의 관계를 확인한다.lab 10. 직류 부하에서 전력을 측정하여 확인한다.부하의 저항이 전원의 저항과 같을 때 부하에 대한 직류 전압원에 의하여 최대전력이 전송되는 것을 실험적으로 확인한다.2. 이론Lab 7. 테브냉의 정리이러한 구조를 갖는 능동 회로망도 그 임의의 두 단자 a-b 외측에 대해서는 이것을 등가적으로 하나의 전원 전압 에 하나의 임피던스 가 직렬 접속된 것으로 치환할 수 있다. 그림 1.27(a)와 같이 어느 회로망의 두 단자 a, b로부터 본 회로망의 임피던스가 이고, a, b 양단의 전압을 라 할 때, 그림 1.27(b)와 같이 부하 를 연결하면 부하에 흐르는 전류 는 다음과 같이 된다.이것을 테브냉의 정리라고 하며, 회로망 전체의 전압, 전류 상태는 몰라도 회로망 속에 있는 임의의 가지에서 발생되는 문제점을 간단히 해결할 수 있는 중요한 정리이다.주어진 회로의 두 단자에 대하여 테브냉의 등가회로를 구성하려면 등가회로를 구성하는 전압원 전압()과 등가저항()을 구해야 한다. 원래 회로와 등가회로는 모든 저항 값에 대하여 동일한 전압과 전류를 발생시켜야 한다는 사실로부터 등가회로의 전압과 저항을 구할 수 있다. 먼저 원래회로와 등가회로에 연결되는 저항이 무한대이면(즉, a와 단자를 개방하였을 때) 저항에 흐르는 전류는 영이므로 그림 2.38에서 는 와 같아야 한다. 여기서, 테브냉의 등가회로에서는 전류가 흐르지 않으자 a, b에 대하여 전류원과 저항의 병렬연결로 동일한 전기적인 특성을 나타낼 수 있도록 회로를 구성하는 노턴의 등가회로는 테브냉의 등가회로를 구하는 방법과 유사하게 원래회로와 노턴의 등가회로에 모든 값의 저항을 연결하였을 때 저항에서 발생되는 전압과 전류가 같아야 한다는 사실로부터 구해진다.먼저 2.46에서와 같이 원래회로에 저항이 영인 도선을 단자 a, b에 연결하였을 때 흐르는 전류를 라 하면 노턴의 등가회로의 경우에는 전류원의 모든 전류가 단자 a, b를 통하여 흐르므로이 된다. 노턴의 등가회로에서 단자 a, b를 저항이 없는 도선으로 연결하면 단자 a의 전압과 단자 b의 전압이 같으므로 저항 에는 전압 차가 발생되지 않아 전류가 흐르지 않으며 전류원의 출력전류 은 모두 단자 a, b를 통하여 흐르게 된다. 따라서 노턴의 등가회로에서 전류원전류 은 단자 a, b를 단락시켰을 때 단자 a, b를 통하여 흐르는 단락회로전류로 구해진다.이제 노턴의 등가회로 저항 을 구해보자. 그림 2.47과 같이 원래회로에 무한대의 저항을 단자 a, b에 연결하였을 때 발생되는 전압을 라 하면 이는 노턴의 등가회로에서 단자 a, b를 개방하였을 때 발생되는 전압과 같아야 한다. 노턴의 등가회로에서 a, b 단자가 개방되면 모든 전류원의 전류 이 저항 을 통하여 흐르므로 개방회로전압 이고 으로부터 노턴의 등가회로 저항을 구할 수 있다.테브냉과 노턴의 등가회로에서 전압원 전압과 전류원 전류, 저항사이의 관계를 살펴보기 위하여 그림 2.48과 같이 단자 a, b를 개방하였을 때와 단락시켰을 때의 전압과 전류로부터 다음 식이 성립함을 알 수 있다.위의 결과로부터 , 임을 알 수 있다. 즉, 테브냉과 노턴의 등가회로 저항은 같은 값을 가지며 전압원의 전압과 전류원의 전압은 옴의 법칙을 만족하므로 어느 하나의 등가회로를 구하고 나면 다른 등가회로의 변환은 위의 관계식을 이용하여 쉽게 이루어질 수 있다.Lab 9. 브리지 회로이 회로는 브리지회로의 기본적인 모양이며, 저항이 사각형을 형0A 정도의 전류도 검출할 수 있으므로, 정밀한 실험에 쓰인다.브리지를 평형 상태로 만들어서 V _{AC} =0 이므로 A와 B사이의 전압 V _{AB} 와 B와 C사이의 전압 V _{BC} 가 같게 된다.V _{AB} =V _{BC} 이므로 옴의 법칙에 따라 I _{1} R _{1} =I _{3} R _{3} , 마찬가지로 A와 D, C와 D 사이를 보면, V _{DA} =V _{DC} 이므로 I _{2} R _{2} =I _{x} R _{x}이 된다.전류끼리의 관계를 보면 A와 C사이의 전류가 흐르지 않기 때문에 I _{1} =I _{2} , I _{3} =I _{x} 이므로 I _{1} R _{1} =I _{x} R _{3}와 I _{1} R _{2} =I _{x} R _{x}이 성립하게 된다.따라서 {I _{1}} over {I _{x}} = {R _{3}} over {R _{1}} = {R _{x}} over {R _{2}} 이다.R _{x}를 구하기 위한 회로이므로 R _{x}에 관하여 정리해 보면 R _{x} =` {R _{2}} over {R _{3}} R _{3} 이로써 가변저항 R _{3}을 조절하여 A와 C사이의 전압차이를 0으로 만들면 미지의 저항 R _{x} 값을 계산할 수 있다.Lab 10. 최대 전력전송 정리전력은 P=VI 이기 때문에 부하저항에 흐르는 전류와 전압 값만 알면 원하는 전력을 구할 수 있다.위의 회로에서 부하 RL에 전송되는 최대 전력을 구하고자 한다면P=VI=R _{L} I ^{2} = { {V} over {R _{C} +R _{L}} }^{2}R _{L}= {V ^{2} R _{L}} over {{R _{C} +R _{L}}^{2}가 되어 결국 R_{C}= R_{L } 가 될 때 최대 전력 값을 갖게 된다. 이것은 R_{L } 의 값을 변화시키면서 전력 값을 계산해보면 역시 같은 결과가 나온다.만약에 전압원의 내부 저항이 많아서 회로가 복잡해질 경우에도 마찬가지로 해석할 수 있다. R_{C} 부분에 저항이 여러 개가브리지 측정lab 10.▶ 직류 회로상의 전력 측정▶ R _{C} = R_{ L} 일때, 최대전력 전송이 이루어지고, R _{C} != R_{ L} 일때, 최대전력 전송 이 이루어 지지않는다. 4. 사용기기 및 부품lab 7.직류 전원. 장치 -1-디지털. 멀티미터. -1-SPST 스위치. -2-저항. 330Q , 390Q , 470Q , 1kQ, 1.2kQ , 3.3kQ(1/2W) , 5kQ(2W)lab 8.직류 전원 장치 : -2-디지털 멀티미터 : -2-SPST 스위치 : -2-SPDT 스위치 : -2-저항 : 390OMEGA , 590OMEGA , 1.2KOMEGA , 1.8KOMEGA ,(1/2W), 10KOMEGA (2W)lab 9.직류 전원장치 : -1-디지털 멀티미터 : -1-SPST 스위치 :-2-저 항 : 5.1kQ , 5.6kQ , 10kQ (1/2W)lab 10.직류 전원장치 : -1-디지털 멀티미터 : -1-SPST 스위치 : -1-SPDT 스위치 : -1-저항 : 100Q , 330Q , 470Q , 1kQ, 2.2kQ , 10kQ(1/2W)5. 실험 순서lab 7.[실험 1: 옴미터의 사용](1) 옴미터를 사용하여 제공된 7개의 저항기의 각 저항을 측정하고 값을 표 7.1에 기록하라.[실험 2: R_L이 330Ω일 때 IL, VTH, RTH의 측정(R_L=330Ω)](2) 전원을 끄고 S1과 S2를 개방시킨다. 그림 7.3의 회로에서 R_L=330Ω을 연결하고 전원을 켠 다음 스위치 S1을 닫는다. 그리고 15V로 VPS를 조정한다. S2를 닫고 부하 저항 R_L의 전류 IL을 측정하고 이 값을 표 7.2의 330Ω란에 기록하라. S2를 개방하고 S2를 닫는다.(3) S1을 닫고, S2는 개방한 상태에서 그림 7.3의 B단과 C단 사이의 전압을 측정한다. 이 전압이 VTH이다. 측정된 값을 표 7.2의 VTH상의 330Ω란에 기록하라. S1을 개방하고 전원을 끈다.(4) A단과 D단 사이를 연결함으로써 회로의 전원을 제거 하고 그 RTH를 계산하라. 계산된 값을 RTH하의 표 7.2의 330Ω란에 값을 기록하라.(9) 표 7.2에 기록된 (7)과 (8)의 VTH와 RTH의 값을 사용하여 IL을 계산하고, 전류 IL하의 표 7.2의 330Ω란에 값을 기록하라.[실험 4: 저항 R_L을 1kΩ으로 했을 때](10) 그림 7.3의 회로에서 1000Ω 저항을 R_L로 대체한다. VPS를 15V로 조정하고 전원을 켠 다음, S1과 S2를 닫는다. 표 7.2에 IL 밑에 1000Ω 난에 값을 기록하라. S2를 개방하라.(11) 330Ω 저항 대신에 1000Ω의 부하 저항을 사용하여 그림 7.4와 같이 태브냉 등가 회로를 연결하라. VTH와 RTH는 표 7.2에서 330Ω 난에 기록된 측정치 이다.(13) 전원을 켜라. VPS를 VTH에 맞추고 S2를 닫고 IL을 측정하라. 표 7.3에서 측정치 VL밑의 1000Ω난에 그 값을 기록하라. S2를 개방하라.lab 8.(1) 우선 두 개의 전원을 다끄고 스위치 S4와 S5를 연다. 그리고 a의 위치에 S1, S2, S3 스위치를 그림 8.4회로와 같이 연결하라(2) V _{PS`1}과 V _{eqalign{PS2#}}의 전원을 켜고 V _{PS1}=12V , V _{PS2}=6V가 되도록 조절하고 실험하는 동안에는 전원을 계속 유지하고, 스위치 S4와 S5를 닫는다. R _{L}에 흐르는 I _{L}을 측정하고, 표 8.1의 I _{L} 아래의 1200Ω 난에 결과를 기록하라.(3) 390Ω, 560Ω 그리고 1800Ω의 저항을 순차적으로 R _{L}과 대치하여 본다. 각각의 실험에서 I _{L}을 측정하고, I _{L}난에 값을 기록하라.(4) 스위치 S3를 b의 위치로 옮긴다. 그러면 R _{N}은 단락된다. 이때 측정되는 전류는 노턴 등가원 I _{N}의 단락 회로 전류이다. 이것을 표 8.1의 I _{N}의 1200Ω으로 되어 있는 난에 값을 기록하라.(5) 전원을 끄고, 스위치 S1, S2를 b로 옮겨 놓고 S5를 연다. 이로써 전압원은 단락되.
3D 프린트 현장 방문
2015 전자기학1 경희대학교 김교수님
