*병* 스토어

*병*

개인

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

6개
전체 판매량

18개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균B
자료문의 응답률

-

전체자료 6개

전기공학 기초 이론

전기공학 기초 이론●원자[1]원자의 구조① 원자 : 양전하를 가진 원자핵과 음전하를 가진 전자로 구성[2] 원자핵① 원자핵 : 양성자와 중성자로 구성.② 양성자와 중성자의 질량은 거의 같으며, 전자의 약 1840배인 입자.③ 양성자와 중성자를 한데 합하여 핵자라 함.④ 동위원소 : 같은 원소이지만 원자 1개씩 비교하면 양서자 수는 같지만, 핵자의 총수로 나타내는 질량수가 다른 원소[3] 자유전자① 단결정 : 다수의 원자가 규칙적인 그물 눈금(격자)모양으로 배열된 결정.ex) 실리콘(Si), 게르마늄(Ge)② 다결정 : 단결정의 조각들이 많이 모여있는 구조.ex) 구리(Cu)③ 자유전자 : 전자 중에서 원자핵의 인력에 의한 구속을 떠나 자유롭게 이동할 수 있는 것.④ 전자각은 원자핵 가까이부터 순서대로 1, 2, 3, …, n번째, 이것을 K각(2개), L각(8개), M각(18개), N각(32개), …, Q각이라 한다.⑤ 자유전자의 전하량 e=-1.602189×10-19[C]⑥ 자유전자의 질량 m0=9.109534×10-31[kg]●전기와 물질[1] 물질의 구조① 모든 물질은 매우 작은 분자 또는 원자의 집합.② 원자 : 원자핵과 그 주위를 둘러싸고 있는 전자로 구성.(1) 전하와 전류① 대전 : 어떤 물질이 전자의 과부족으로 전기를 띠는 것② 전하 : 대전에 의해서 물체가 띠고 있는 전기-양(+), 음(-)전하-단위 : 쿨롬(coulomb, [C])-전자 1개의 전기량=1.60219×10-19[C]③ 전류 : 전하의 흐름. 어떤 도체의 단면을 1초간에 통과하는 전하량. I=Q/t[A](2) 금속 내의 전자와 전류① 전위의 기울기가 크면 전자의 속도가 빨라진다.(전류가 커진다.)② 평균 자유 행정(mean free path) : 전도 전자가 한 번 충돌한 다음, 다시 충돌할 때까지의 운동 거리의 평균값. 전자가 이동하는 자유도를 나타내는 것.(금속 도체-10-4[m]정도, 진공관-10[m]이상)③ 1초 동안에 도체의 단면을 통과하는 전자의 수 N=nAv개(n : 도체 중의 전자밀도[개/m3], A : 도체의 단면적[m2], v : 전자의 평균 이동속도[m/s])④ 전류 I=-enAv[A] (-e : 전자의 전하[C])⑤ 전류는 전자의 속도 v에 비례, 평균 속도 v는 전위차, 즉 전압에 비례)(3) 에너지대 이론에서 본 도체, 반도체, 절연체- 허용대 : 전자가 존재할 수 있는 에너지대.- 금지대 : 전자가 존재할 수 없는 에너지대. 에너지 갭(energy gap)- 전도대 : 전자가 자유로이 이용되는 허용대.- 충만대 : 들어갈 수 있는 전자의 수가 전부 들어가서 전자가 이동할 여지가 없는 허용대.- 공핍대 : 보통의 상태에서는 전자가 존재하지 않는 허용대.금속 도체: 충만대에 공핍대가 접해 있어 공핍대에서는 충만대로부터 전도 전자가 옮겨져서 전도대를 형성하고 있기 때문에 전기 전도가 매우 높다.반도체: 보통 때에는 공핍대에는 전자가 없으며, 또 상위의 충만대와 공핍대와의 사이에 금지대의 폭이 좁다. → 충만대의 일부 전자는 적은 에너지(1[eV]정도)에서도 비교적 용이하게 금지대를 너어서 공핍대에 올라갈 수 있다.절연체: 전자의 움직임은 반도체와 같다고 보나, 충만대와 공핍대 사이의 에너지 갭이 크므로 상당히 큰 에너지(6∼7[eV])를 가하지 않으면 충만대의 전자는 공핍대에 올라갈 수 없다.●정전기대전된 물체들이 서로 끌어당기거나 밀어내는 성질은 정전기를 이용한 페인터 뿌리기, 분말도포, 굴뚝의 분진채집, 비충격 잉크제트 인쇄 및 광전복사등(토너: 알갱이의크기는 0.3mm)→복사기의 원리[1] 콘덴서의 구조① 커패시터 : 2개의 도체 사이에 유전체를 끼워넣어 커패시턴스 작용을 하도록 만들어진 장치. 콘덴서 C=εA/l[F]C : 커패시턴스[F], ε : 유전율[F/m], l : 극판간의 간격[m], A : 극판의 면적[m2]② 큰 정전용량의 콘덴서를 얻는 방법- 극판의 면적을 넓게 함- 극판 간의 간격을 좁게 함- 비유전율이 큰 절연체를 사용함③ 콘덴서의 종류콘덴서- 가변콘덴서, 고정콘덴서( 마일러 콘덴서, 마이카 콘덴서, 세라믹 콘덴서, 전해 콘덴서 )[2] 콘덴서의 접속① 병렬 접속?Q1=C1V[C], Q2=C2V[C], Q3=C3V[C]Q=Q1+Q2+Q3=C1V+C2V+C3V=(C1+C2+C3)V[C] ∴C=Q/V=C1+C2+C3[F]② 직렬 접속V1=Q/C1[V], V2=Q/C2[V], V3=Q/C3[V]V=V1+V2+V3=Q/C1+Q/C2+Q/C3=(1/C1+1/C2+1/C3)Q[V]∴C=Q/V=1/(1/C1+1/C2+1/C3)[F]③ 콘덴서로 유입되는 에너지- 정전 에너지 : 콘덴서를 충전할 때 발생하는 에너지 W=1/2QV=1/2CV2=Q2/(2C)[J]● 전자력의 방향과 크기[1] 전자력의 방향① 전자력 : 자기장 내에 있는 도체에 전류를 흘릴 때 작용하는 힘.② 플레밍의 왼손 법칙 : 전자력의 방향을 결정하는 법칙엄지-힘(F)의 방향, 검지-자기장(B)의 방향, 중지-전류(I)의 방향[2] 전자력의 크기① 자기장과 도체가 직각인 경우 : F=BlI[N]② 직각이 아닌 경우 : Fθ=BlIsinθ[N](2) 코일에 작용하는 힘 [맨위로]① 자기장과 구형 코일이 평행할 때 : F=IBaN[N]② 코일에 발생하는 회전력 : τ=Fb=IBabN[Nm]③ 자기장과 구형코일이 θ의 각을 이룰 때 : τ=Fbcosθ=IBabNcosθ[Nm](3) 평행 도체 사이에 작용하는 힘[1] 힘의 방향① 2개의 도체에 동일한 방향의 전류가 흐르면 흡인력이 형성.② 2개이 도체에 반대 방향의 전류가 흐르면 반발력이 형성.[2] 힘의 크기① 전선 A의 전류 I1에 의해 전선 B의 위치에 형성되는 자기장의 세기 :② 자속밀도 :③ 전선 B의 1[m]당 작용하는 힘 :[3] 전류의 단위1[A] : 무한히 긴 2개의 왕복 도선을 진공 중(또는 공기중)에 1[m]의 간격을 유지하여 양 도선에 전류를 흐르게 할 때, 양 도선 사이의 흡인력 또는 반발력의 크기가 전선 1[m]당 2×10-7[N]이 되게 하는 전류.(1) 전자유도 ?????????????[1] 자속의 변화에 의한 유도 기전력(가) 전자유도① 전자 유도 : 코일을 관통하는 자속을 변화시킬 때 기전력이 발생하는 현상② 유도 기전력 : 전자 유도에 의해 발생된 기전력(나) 유도 기전력의 방향① 렌츠의 법칙 : 자속변화에 의한 유도기전력의 방향 결정. 즉, 유도 기전력은 자신의 발생원인이 되는 자속의 변화를 방해하려는 방향으로 발생.② 유도 기전력의 방향 : 유도 기전력은 코일을 지나는 자속이 증가될 때에는 자속을 감소시키는 방향으로, 또 감소될 때에는 자속을 증가시키는 방향으로 발생한다.?(다) 유도 기전력의 크기① 패러데이의 전자유도 법칙 : 자속 변화에 의한 유도기전력의 크기를 결정하는 법칙② 유도 기전력의 크기e=코일의 권수×매초 변화하는 자속=(e:유도기전력[V], Δt:시간의 변화량[s], N:코일권수, ΔΦ:자속의 변화량[Wb])음(-)의 부호 : 유도 기전력이 발생하는 방향[2] 도체 운동에 의한 유도 기전력(가) 유도기전력의 크기(u:도체의 운동속도[m/s], l:도체의 길이[m], 자속밀도:B[Wb/m2](나) 유도기전력의 방향① 플레밍의 오른손 법칙 : 도체 운동에 의한 유도 기전력의 방향을 결정하는 법칙.엄지-도체의 운동방향, 검지-자기장의 방향, 중지-유도기전력의 방향[3] 맴돌이 전류

공학/기술| 2008.04.03| 9페이지| 1,500원| 조회(1,363)

전자, 전기, 전기전자

미리보기

닫기
인턱터의 원리와 종류

3.코일(Inductor)1)코일의 개요코일이란 동선과 같은 선재(線材)를 나선 모양으로 감은 것이다.회로기호는 으로 표시한다.또, 코일의 성질 정도를 나타내는 단위로 헨리(Henry:H)가 사용된다. 선재를 감으면 감을수록 코일의 성질이 강해지며 헨리의 값도 커진다. 코일은 내부에 아무것도 넣지 않은 공심으로 하는 것보다 철심에 감거나 코어라 부르는 철분말을 응고시킨 것에 감는 편이 보다 큰 헨리값이 얻어진다. 통상 전기회로에서 사용하는 코일은 마이크로 헨리(μH)부터 헨리(H)까지 폭넓게 사용된다.코일을 인턱터(Inductor) 또는 인덕턴스(Inductance)라고 하는 경우가 있다(엄격히 말해서, 인덕턴스라고 하는 것은 코일 성분의 정도를 나타내는 것이며, 부품 그 자체를 나타내는 말이 아니다. 콘덴서의 경우는 커패시턴스(Capacitance), 저항의 경우는 레시스턴스(Resistance)라는 것이 각각 성질의 정도를 나타내는 것이다).코일에 교류전류가 흐른 경우, 코일에 발생하는 자속이 변화한다. 그 코일에 다른 코일을 가까이 했을 경우, 상호유도작용(Mutual Induction)에 의해, 접근시킨 코일에 교류전압이 발생한다. 이 상호유도작용의 정도를 상호 인덕턴스(단위는 헨리:H)로 표시한다.코일이 하나만 있는 경우에도 자신이 발생하는 자속의 변화가 자신에게 영향을 준다. 이것을 자기유도작용이라고 하며, 그 정도를 자기 인덕턴스(Self Inductance)로 나타낸다.헨리의 정의는 어떤 코일에 매초 1A의 비율(1A/s)로 전류가 변화할 때, 다른 쪽의 코일에 1V의 기전력을 유도하는 두 코일간의 상호 인덕턴스를 1헨리(H)로 한다고 되어 있다.자기 인덕턴스의 경우는 전류의 변화율이 1A/s일 때 1V의 기전력을 발생하는 경우의 자기 인덕턴스를 1H로 한다고 되어 있다.2) 코일의 성질선재를 나선 모양으로 감으면 원래의 선재가 지닌 특성과는 전혀 다른 여러 가지 특성이 나온다.여러 특성 가운데서 몇가지 주요 특성에 대해 그 개요를 쉽게 설명하기로 한다.●전류의 변화를 안정시키려고 하는 성질이 있다전류가 흐를려고 하면 코일은 전류를 흘리지 않으려고 하며, 전류가 감소하면 계속 흘릴려고 하는 성질이다. 이것을 "렌츠의 법칙"이라 부르는데, 전자유도작용에 의해 회로에 발생하는 유도전류는 항상 유도작용을 일으키는 자속의 변화를 방해하는 방향으로 흐른다는 것이다.이 성질을 이용하여 교류로부터 직류로 변환하는 전원의 평활회로에 사용된다. 교류를 정류기에 의해 직류로 변환한 경우, 그대로는 맥류(리플:Ripple)라고 하여 교류성분이 많은 직류이며 완전한 직류가 아니다. 플러스의 직류로 정류한 경우, 마이너스 전압성분은 없어지지만, 0V와 플러스 전압을 왕래하고 있다.평활회로는 콘덴서와 코일을 조합한 회로를 사용하면 코일이 전류의 변화를 저지하려는 작용을 하고, 콘덴서가 입력전압이 0V로 되어도 축적한 전기를 그때 토출하기 때문에 안정한 직류를 얻을 수 있다.간단한 평활회로에서는 코일 대신에 저항기를 사용하여, 콘덴서의 평활 기능만 이용하는 경우도 있다.●상호유도작용이 있다이것은 앞에서도 언급했지만, 두 코일을 가까이 하면 한쪽 코일의 전력을 다른 쪽 코일에 전달할 수 있다는 것이다.이 성질을 이용한 것이 트랜스이다. 전력을 공급하는 쪽의 코일(입력)을 1차측, 전력을 꺼내는 쪽(출력)을 2차측이라고 한다. 1차측 권수와 2차측 권수의 비율에 따라 2차측의 전압이 변화한다.전원트랜스 등은 2차측에서 권선의 도중에 선을 내어(tap이라고 한다) 복수의 전압을 얻을 수 있도록 한 것이 많다.●전자석의 성질이 있다여러분이 잘 알고 있듯이, 전류가 흐르면 철이나 니켈을 흡착하는 성질이다.이 성질을 이용한 것으로 계전기(릴레이)가 있다. 전류가 흐를 때에 철판을 끌어당겨 철판에 부착된 스위치를 닫도록 하는 것이다. 그리고 차임벨도 전자석의 성질을 이용한 것이다.●공진하는 성질이 있다코일과 콘덴서를 조합하면 어떤 주파수의 교류전류가 흐르지 않거나, 쉽게 흐르기도 한다. 라디오의 방송국을 선택하는 튜너는 이 성질을 이용하여 특정한 주파수만을 선택하고 있는 것이다.공진(共振)에 대하여 설명하기 시작하면 점점 깊은 부분까지 빠져들기 때문에 더 자세하게 알고 싶은 분은 전문서를 보기 바란다.각종 코일의 모양사진은 소형 코일 부품의 예이다.맨 좌측에 있는 것은 소북 모양의 코어에 가느다란 동선을 감은 것으로, 100μH의 것이다. 고주파의 공진, 고주파의 저지 등에 사용한다.샘플로 구입한 것의 크기는 직경이 약 4mm, 높이가 약 7mm였다. 저항기와 마찬가지로 컬러코드로 값을 표시하고 있는 것도 있다.종류는 1μH 정도부터 수백 μH까지 여러 가지가 있다.1μH, 2.2μH, 3.3μH, 3.9μH, 4.7μH, 5.6μH, 6.8μH, 8.2μH, 10μH, 15μH, 18μH, 22μH, 27μH, 33μH, 39μH, 47μH, 56μH, 68μH, 82μH, 100μH 등.

공학/기술| 2008.04.03| 4페이지| 1,000원| 조회(1,349)

동선, 선재, 코일

미리보기

닫기
수광소자의 원리와 종류

1. Cds 성질 및 특성?수광소자(Cds)빛에 의해 저항값이 변화하는 부품이 있다. 카드뮴을 사용한 것으로, 빛이 닿으면 저항값이 작아진다.수광감도, 크기, 저항값 등에 따라 여러 종류가 있다.?사진과 같은 것은 원통형의 직경이 8mm, 높이가 4mm의 크기로, 빛이 닿지 않을 때에는 2MΩ 정도, 빛이 닿으면 200Ω 정도로 저항값이 변화한다. 빛이 닿는 강도에 따라 저항값이 변화한다.이 Cds 소자는 자동차의 헤드라이트의 점등 확인 장치에도 사용되고 있다.CdS는 광도전셀이라고도 하며 카드뮴과 유황이 화합하여 생긴 황화카드뮴 결정에 금속다리를 붙인 부품으로써 가시광선이 없는 어두운 곳에서는 절연체와 같이 전류가 흐르지 않다가 가시광선이 닿으면 도체와 같이 전류가 잘 흐르는 성질을 가지고 있다. ?다시 말해서 어두운 곳에서는 높은 저항값을 갖고 있다가 빛이 밝아질수록 자체의 내부 저항값이 낮아진다. ?즉 CdS는 빛의 밝기에 따라 내부 저항값이 변화하여 연결된 회로를 동작시키는 일종의 가변저항기라 생각할 수 있다. 이 센서는 고감도, 소형, 저가격, 가시광선에 민감한 특징으로 자동점멸기, 노출계 등 용도가 넓다. 그러나, 응답속도가 0.1∼10 ms로 늦다는 것이 결점이다. CdS 소자로는 CdS (황화 카드뮴), CdSe (셀렌화 카드뮴), CdSSe(황화 셀렌화 카드뮴) 등이 있다. CdSe는 사용온도가 40℃이하로 낮다.?저항값이 낮다 --> 회로 동작 --> 동작 안됨저항값이 높다 --> 동작 안됨 --> 회로 동작1) 감도CdS 소자는 빛의 파장에 따라 감도가 다르다. 감도의 최대 파장은 CdS에서는 515ms, CdSe에서는 730ms이다. 그러나 제작시의 Cu등의 불순물의 첨가농도나 소결방법, 조건에 따라서 분관감도 특성//ADC 변환 시작은 달라진다. 그러나 이들의 어느 것을 막론하고 조사광(照射光)이 밝아짐에 따라서 전기저항이 감소한다.?2) 허용손실CdS의 특징인 하나는 비교적 큰 전류를 특별한 증폭장치 없이 흘릴 수 있다는 것이다. 이것은 CdS 자체는 하나의 큰 저항체 이므로 가능한 특징이다. 하지만 저항체이므로 셀에 흐르는 전류에 의해 자체 발열하고 허용한도를 넘으면 저항값 변화가 커져서 CdS 결정이 파괴될 수도 있다. 따라서 입사하는 조도범위에 있어서의 셀저항값의 동작범위, 주위온도 범위를 고려해서 셀의 소비전력을 설정하여야 한다.?3) 암전류와 명전류CdS를 빛이 닿지 않게 하고 양단에 전압 V를 인가한 뒤 전류계를 보면 약간의 전류가 흐르는 것을 볼 수 있다. 이를 암전류라 하며 광도전체 고유의 전류이다. 대체로 CdS의 저항값은 크기 때문에 암전류의 크기는 작다. 이 CdS의 광도전체에 빛을 비추면 ?I 인 명전류가 흐른다. 명전류는 처리되어질 물리량을 나타내고 암전류는 잡음 성분이 된다.?4) 응답특성입사광의 변화에 대해 즉시 응답하지 않고 시간지연이 있다. 포토다이오드나 포토 트랜지스터에 비해 느린 편이며 조도 10 lux에 대한 응답시간이 10에서 100ms정도 이다. CdS의 응답시간은 비춰진 광량에 따라 다르며 광량이 증가하면 빨라지고 광량이 감소하면 늦어진다.CdS(황화카트뮴)의 최대감도는 빛의 파장 550 [nm] 부근에 있고, CdSe(셀렌화카트뮴)은 파장 700 [nm] 부근에 있다. 이들의 어느 것을 막론하고 조사광(照射光)이 밝아짐에 따라서 전기저항이 감소되는 특성이 있다.이 센서는 소형 경량으로 가격적으로 값싸서 자동점멸기, 노출계 등의 용도가 넓다. 그러나, 응답속도가 0.1∼10 [ms]로 늦다는 것이 결점이다. 또한 CdSe는 사용돈도가 40[℃] 이하로 낮다. 그림 2.51에 CdS 셀의 조도-저항 특성과 그 그림 기호를 도시하였다.???????????????????????? ? ?5) 광도전효과반도체에 에너지(1eV정도)를 가하면 내부에서 광전효과에 의해 전자와 정공의 쌍을 발생시킨다. 따라서 반도체에 빛을 쬐면 전자와 정공이 발생하여 도전율을 증가시키는 것을 광도전효과라고 한다.6) Cds의 검사?이 부품을 검사하는 방법은 다음과 같다. 회로 시험기의 전환 스위치를 x100R 위치에 놓고 그림과 같이 리드를 연결한 다음 손바닥으로 빛을 차단하면 저항값이 증가 곧 회로 시험기의 지침이 올라가는 것이 정상이다.?Cds 다리는 방향이나 극성이 없다.?2. 트랜지스터(1) 트랜지스터의 구조와 동작[1] 트랜지스터의 내부[2] 트랜지스터에 흐르는 전류(단, npn형에 대해 설명)(가) 전압을 가하는 방법- B와 E간의 pn접합면 …VBE ⇒ 순방향 전압- C와 B간의 pn접합면 …VCB=VCE-VBE ⇒ 역방향 전압EBJCBJ상 태응 용순방향역방향능동 상태증폭 작용역방향역방향차단 상태스위칭 작용순방향순방향포화 상태⇒ 능동 상태(나) 전류의 흐름- IC는 IB에 의해 크게 변화- IB는 VBE에 의해 크게 변화- IC는 VCE에 의해 크게 변화 않는다.- IE=IB+IC[3] 내부에서 전자의 움직임- C-B간 역전압이 가해져 있는 것만으로는 전류가 흐르지 않는다. 단, C-B 접합면 가까이에는 전기장이 있다.- B-E간에 순전압을 가하면, 이미터에서 베이스로 많은 전자가 흘러 들어가고, 그 전자의 대부분은 베이스가 대단히 얇으므로 바로 C-B접합면 가까이에 도달.- C-B 접합면까지 도달한 전자는 그 접합면 가까이에 있는 전기장에 끌려 컬렉터 속으로 들어간다.(a) 이미터 전류 IE : B-E 간에 가해진 순전압 VBE 때문에 이미터에서 속으로 들어간 전자의 양에 상당하는 전류(b) 베이스 전류 IB : 베이스 속으로 들어간 전자 중에서 C-B 접합면까지 도달하지 않은 전자의 양에 상당하는 전류(c) 컬렉터 전류 IC : 베이스 속으로 들어간 전자 중에서 C-B 접합면까지 도달하고 이어서 컬렉터 속으로 끌려 들어간 전자의 양에 상당하는 전류(2) 트랜지스터의 특성 표시[1] 전압-전류 특성(가) IB를 일정하게 유지했을 때의 VCE와 IC의 관계를 그래프로 그린 것…VCE-IC특성(출력 특성)도 : IC는 IB에 의해 크게 변화하고 VCE에는 그다지 영향을 받지 않는다.(나) VCE를 일정하게 유지했을 때의 IB와 IC의 관계를 그래프로 그린 것…IB-IC특성(전류 특성)도 : IB와 IC는 거의 정비례한다.(다) VCE를 일정하게 유지했을 때의 VBE와 IB의 관계를 그래프로 그린 것…VBE-IB특성(입력 특성)도 : VBE가 어느 값 이상이 되면 IB가 크게 변화한다.(라) IB를 일정하게 유지했을 때의 VCE와 VBE의 관계를 그래프로 그린 것…VCE-VBE 특성(전압 특성)도① VCE-IC 특성에서는 IB 에 의해 IC가 크게 변화하므로, 여러 개의 곡선이 그려진다.② IB-IC 특성, VBE-IB 특성에서는 VCE에 의해 특성이 그다지 변화하지 않으므로, 어떤 크기의 VCE일 때의 특성 곡선 1개만 나타내어 있는 경우가 많다.[2] 최대 정격① 트랜지스터에 가할 수 있는 최대 전압, 흘릴 수 있는 최대 전류를 최대 정격이라 한다.② VCE나 IC가 최대 정격값 이내라도 PC=VCEIC가 컬렉터 손실 PCM 이내라야 한다.[3] h상수(가) hFE(직류 전류 증폭률) : IC와 IB의 비(나) h상수① hoe(출력 어드미턴스) : VCE-IC 특성 곡선의 기울기, 즉 ΔIC/ΔVCE이고 단위는 [Ω-1]또는 [?]로 된다.

공학/기술| 2008.04.03| 7페이지| 1,500원| 조회(3,065)

공학, 전류, 수광소자

미리보기

닫기
다이오드의 원리와 종류

다이오드는 P형 반도체와 N형 반도체의 PN접합에 의해 만들어진다.그림 1에 다이오드의 소자기호를 나타낸다. 그림 1에 나타낸 것과 같이 전압과 전류의 양의 방향이 선택되는 것이 보통이다. 이 다이오드는 P형 반도체에서 N형 반도체로는 전류가 흐르기 쉽지만 역방향으로는 전류는 거의 흐르지 않는다. 따라서 소자기호는 전류가 흐르는 방향으로 삼각형의 정점이 향하고 있다. 다이오드의 전기적 특성은 간단하게는 저항과 같고, 단자간의 전압값으로 흐르는 전류가 바로 결정된다. 즉 콘덴서나 코일과 같이 전압변화나 전류변화에서 전류나 전압이 결정되는 것은 아니다. 그러나 보통 저항과 다른 것은 단자전압에 비례하여 전류가 흐르지 않는 점이다. 즉, 흐르는 전류가 전압의 복잡한 함수이다.그림 2는 그림 1의 전압과 전류 방향을 양으로 하고 다이오드 전압에 대한 전류특성을 나타내고 있다. 이와 같이 다이오드의 전압이 음일 때 전류는 거의 흐르지 않는다. 거꾸로 전압이 양일 때는 전압이 작으면 전류는 흐르지 않지만, 전압이 0.7V 부근에서 커지면 지수함수적으로 전류가 증대해 간다. 이러한 특성은 PN 접합의 전기적인 성질에 따라 생긴다. 여기서는 이 전기적 특성을 어떻게 취급하고, 어떻게 전기회로에 응용하는지를 살펴보자.직선이라는 것을 설명했다. 이때 직선의 경사는 저항 컨덕턴스에 의해 주어졌다. 저항값이 작으면 기울기는 커지고, 저항값이 커지면 기울기는 작아진다. 극단적인 경우, 저항값 0 즉, 쇼트의 경우는 세로축 위의 직선이 되고, 저항값 ∞ 즉, 오픈일 경우는 가로상의 직선이었다. 이것을 염두에 두고 다이오드의 전압-전류특성을 보면 부분적으로는 직선이라고 보지 않을 것도 없다.여기서 전기회로에서의 동작해석이나 설계로, 그림 2의 전기적 특성을 직선으로 근사한 특성을 이용하고 있다. 즉 다이오드의 전압-전류 특성을 그림 3에 나타내는 직선으로 근사한 것이다. 이 2개의 직선은 저항값 0과 저항값 ∞의 직선이 갖는 특성 중 일부에서 생긴다. 이것은 다이오드 전류가 양일 때는 쇼트 회로에, 다이오드 전압이 음일 때는 오픈 회로에 가깝다는 것을 의미한다. 다이오드 쇼트 회로로서 동작하고 있을 때 다이오드는 ON으로 되어 있다. 단, 쇼트 회로에서도 다이오드 전류가 양방향으로 흐르고 있다는 것이 조건이다. 즉, I≥0이 다이오드의 ON조건이다. 이에 대해 오픈 회로로서 동작하고 있을 때는 다이오드는 OFF로 한다고 한다. 이 경우도 다이오드 전압이 음인 것이 조건이다. 즉 V≤0이 다이오드의 OFF조건이 된다(그림 4).< 다이오드의 ON - OFF특성>ON : 쇼트 회로 단, I ≥ 0OFF : 오픈회로 단, V ≤ 0다이오드 회로의 해석다이오드를 포함하는 회로의 해석은 전압이나 전류에 따라 다이오드가 다른 특성을 나타내므로 특별한 테크닉이 필요하다. 여기서는 그림 5 에 나타내는 것과 같이 다이오드와 저항을 직렬로 접속한 회로를 예로 들어 그 테크닉을 설명한다. 그림 5와 같이 이 회로에 직류전압원 E를 추가했을 때의 저항에 드는 전압을 조사한다.우선 입력 직류전압원의 전압이 E＝5V일 때의 출력전압을 조사해 보자.다이오드는 온(ON)인지 오프(OFF)인지 금방 알 수 없다. 그래서 다이오드가 온인지 오프인지 어느 한쪽의 상태를 가정하여 온 조건과 오프 조건을 만족하고 있는지 조사한다. 이것이 특별한 테크닉이다. 다이오드에는 양의 전압이 걸리므로 온으로 하는 것이 아닐까 라고 짐작하여 다이오드를 온의 등가회로인 쇼트 회로로 치환한다. 치환된 회로는 그림 8에 나타낸 것과 같이 단순히 전압원과 저항이 접속된 직류회로가 된다. 계산할 뿐 아니라 저항의 양단에 걸리는 전압은 입력전압원의 전압 5V라는 것을 알았다. 문제는 온(ON)조건이다. 다이오드는 양방향으로 전류가 흐른다는 조건에서 쇼트 회로로 치환되었다. 그림 6의 등가회로에서는 다이오드는 쇼트 회로로 바뀌어져 있는데, 다이오드 부분에 흐르는 전류의 방향은 저항으로 흐르는 전류의 방향과 같다. 저항에는 전원전압 5V가 추가되어 있으므로 전류는 그림의 방향으로 1mA 흐른다. 이 전류의 방향은 다이오드의 양방향 전류이므로 ON조건을 만족시킨다는 것을 알았다.만일 잘못되어 다이오드가 ON이라고 가정하면 어떻게 될까? 다이오드를 OFF 등가회로의 오픈 회로로 치환된 회로는 그림 7과 같다. 이 회로는 루프가 형성되지 않기 때문에 회로에는 전류가 흐르지 않는다. 물론 저항에도 전류는 흐르지 않는다. 따라서 저항의 양단 전압은 0이 된다. 여기서는 OFF조건을 문제시하고 있지만 이것은 다이오드의 양단 전압이 음이라는 것과 같다. 지금의 경우, 다이오드의 양단 전압은 전압원의 전압과 같은 5V이다. 이것은 OFF 조건을 만족시키지 않는다. 이같은 사실은 다이오드는 ON이라는 점을 OFF로 가정한 것이므로 모순이 생기는 것이다.다음으로 입력전원의 전압이 －5V인 경우를 생각해보자. 다이오드는 OFF한다고 짐작해 보자. 다이오드가 OFF인 오픈 회로의 등가회로를 내장한 경우는 그림 8과 같다. 위에서 설명한 것처럼 회로에는 전류가 흐르지 않고 저항 전압은 0이 된다. 따라서 다이오드의 플러스 측은 전압원의 전압 －5V에 마이너스 측이 0V가 된다. 즉, 다이오드의 전압은 －5V이고, OFF 조건을 만족시킨다.이 특별한 테크닉을 이용한 해석에서 이것 이외의 입력전압에 대해서도 다음과 같은 것을 알 수 있다. 그림 5의 다이오드 회로의 입력전압 E가 양일 때는 다이오드는 ON으로 하여 그림 6의 등가회로가 된다. 이 때의 출력전압 Vout는 그 때의 입력전압과 같아진다. 또한 입력전압 E가 음일 때는 다이오드는 OFF로 하여 그림 8의 등가회로가 된다. 이 때의 출력전압 Vout는 입력전압과는 관계없이 0V가 된다. 여기서 입력전압에 대한 출력전압의 관계를 나타내면 그림 9를 얻을 수 있다.실제 응용 예로서 입력전압으로 직류전압원 대신에 양과 음의 전압이 반복하는 정현파 교류전압을 추가하면 양의 전압 사이클에서는 전압이 그대로 출력되지만 음의 전압 사이클에서는 다이오드가 OFF하여 출력전압은 0V가 된다. 그림 10에 나타난 것처럼 이러한 출력파형은 정류파형이라 불리며 교류에서 직류로의 변환에 이용되고 있다.

공학/기술| 2008.04.03| 4페이지| 1,000원| 조회(1,072)

트랜지스터, 다이오드, AND 게이트

미리보기

닫기
교토의정서

교토의정서 [(경도의정서), Kyoto protocol]1.교토의정서란?기후변화협약에 따른 온실가스 감축목표에 관한 의정서.교토프로토콜이라고도 한다. 지구온난화의 규제 및 방지를 위한 국제협약인 기후변화협약의 구체적 이행 방안으로, 선진국의 온실가스 감축 목표치를 규정하였다. 1997년 12월 일본 교토에서 개최된 기후변화협약 제3차 당사국총회에서 채택되었다.1995년 3월 독일 베를린에서 개최된 기후변화협약 제1차 당사국총회에서 협약의 구체적 이행을 위한 방안으로 2000년 이후의 온실가스 감축목표에 관한 의정서를 1997년 제3차 당사국총회에서 채택키로 하는 베를린 위임사항(Berlin Mandate)을 채택함에 따라 1997년 12월 제3차 당사국총회에서 최종 채택되었다. 그러나 의정서가 채택되기까지는 온실가스의 감축 목표와 감축 일정, 개발도상국의 참여 문제로 선진국간, 선진국·개발도상국간의 의견 차이로 심한 대립을 겪기도 했다.의무이행 대상국은 오스트레일리아, 캐나다, 미국, 일본, 유럽연합(EU) 회원국 등 총38개국이며 각국은 2008∼12년 사이에 온실가스 총배출량을 1990년 수준보다 평균 5.2% 감축하여야 한다. 각국의 감축 목표량은 -8~+10%로 차별화하였고 1990년 이후의 토지 이용변화와 산림에 의한 온실가스 제거를 의무이행 당사국의 감축량에 포함하도록 하였다. 감축 대상가스는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 불화탄소(PFC), 수소화불화탄소(HFC), 불화유황(SF6) 등 6가지이다. 당사국은 온실가스 감축을 위한 정책과 조치를 취해야 하며, 그 분야는 에너지효율향상, 온실가스의 흡수원 및 저장원 보호, 신·재생에너지 개발·연구 등도 포함된다.의무이행 당사국의 감축 이행시 신축성을 허용하기 위하여 배출권거래,공동이행, 청정개발체제등의 제도를 도입하였으며, 1998년 11월 부에노스아이레스에서 개최된 제4차 당사국총회에서는 신축적인 제도운용과 관련한 작업을 2000년까지 완료한다는 부에노스아이레스 행동계획이 연방의 비준에 의해서 2005년 2월 16일에 발효되기 시작했다.5. 교토 메커니즘교토의정서가 기존의 기후변화협약과 다른 점은 교토 메커니즘의 추가라 할수 있다. 온실 효과 가스 삭감을 위해서 실시하는 나무심기 활동 등을 제외하고, 타국의 배출권을 구입하거나 자국보다 삭감 코스트가 낮은 나라에 자금 제공이나 투자를 통해서 그 배출 삭감량을 자국의 삭감량에 환원할 수 있도록 하는 구조로서 일반적으로 CDM의 메커니즘, 배출권 거래의 메커니즘, 공동 실시의 메커니즘, 흡수원 활동의 4종의 메커니즘을 지칭한다.● 교토의정서를 이해하는 핵심 키워드▲교토 메커니즘= 교토의정서는 온실가스를 효과적이고 경제적으로 줄이기 위해 배출권 거래제, 공동이행제도, 청정개발체제와 같은 유연성 체제를 도입했는데, 이 제도들을 통칭 교토 메커니즘(Kyoto Mechanism)이라고 부른다.▲유연성 체제= 선진국들이 온실가스 감축 의무를 자국 내에서만 모두 이행하기에는 한계가 있다는 점을 인정, 배출권의 거래나 공동사업을 통한 감축분의 이전 등을 통해 의무 이행에 유연성을 부여하는 체제를 말한다. 교토 메커니즘의 배출권 거래제, 공동이행제도, 청정개발체제 등이 이에 속한다.▲공동이행제도(Joint Implementation)= 교토의정서에서 규정한 선진국들 사이에서 온실가스 감축사업을 공동 수행하는 것을 인정하는 것이다. 한 국가가 다른 국가에 투자해서 이뤄낸 온실가스 감축량의 일부를 투자국의 감축 실적으로 인정하는 제도다. 현재 EU는 동유럽 국가들과의 공동이행을 활발하게 추진 중이다.- 선진국 기업이 다른 선진국에 투자해 얻은 온실가스 감축분의 일정량을 자국의 감축실적으로 인정받을 수 있도록 한 제도?? * 비판!!- 선진국으로 하여금 온실가스를 다량으로 배출하는 그들의 에너지 과소비적 생활 양식을 계속 유지하도록 허용- 선진국들의 국내적인 책임을 회피하고 대안적 생산 및 소비 패턴 같은 새로운 기술적, 시회적 해결책 개발의 필요성을 느끼지 못하게 한다.- 개도국의 가스 배출을 억제 새로운 나무심기뿐만이 아니라, 「삼림 관리」,「방목지 관리」,「식생의 관리」를 이용하는 일도 허용 되었다. 이 때문에, 기존의 삼림에서의 흡수도 삭감분에 카운트 할 수 있게 되었다. 의무 달성의 어려운 나라인 일본, 캐나다가 주장했다.5. 한국에 미치는 영향한국은 유엔 기후변화협약에서 개발도상국으로 분류되어 당장 온실가스를 감축할 의무는 없다. 하지만 지구온난화의 원인인 온실가스 배출량이 계속 늘어나고 있어 여기에 동참하라는 선진국들의 외교 압력이 거세질 것으로 예상된다. 우리는 1999년 이산화탄소 배출량이 세계 열 번째로 많았다. 미국이 표면적으로 드러내는 교토의정서 탈퇴 이유가 한국과 중국, 인도같은 나라들도 의무적으로 이산화탄소 배출량을 줄여야지 선진국만 줄이는 것은 의미가 없다 점이었다.2004년 10월 3일 국제 에너지기구(IAE)가 공개한 ‘세계주요에너지 통계’ 자료에 따르면 2002년 한 해 동안 선진국들은 (교토의정서를 지키지 않겠다고 선언한 미국도) 배출량이 줄어든 것으로 조사된 반면 한국이 배출한 온실가스, 즉 이산화탄소는 모두 4억 5155만t으로 국가별로는 세계 아홉째였다. 1인당 이산화탄소 배출량도 한국은 일본, 영국, 프랑스, 이탈리아를 앞질러 우리의 사정은 더욱 다급해졌다.게다가 선진국에선 온실가스 줄이기 위한 기업들의 노력이 본격화되고 있지만, 한국은 2013년 이후 언제, 어떤 방식으로 감축에 참여하느냐에 대한 입장을 정리해 협상에 임해야 할 처지지만 정부나 업계는 아직도 머뭇거리고 있다.부존자원이 거의 없고 에너지 다소비형 산업구조를 가진 우리로서는 무엇보다 대체 에너지를 개발하는 것과 산업구조를 환경친화적으로 바꿔나가는 것이 급선무이다. 하지만 어느 것 하나라도 쉽지 않다.대체에너지로 수력, 태양열, 풍력 등이 있다. 하지만 여기서 만들어지는 에너지의 양이 우리가 쓸 수 있을 만큼 충분한지, 설치비용과 조건이 우리에게 적당한지 등을 따져 봐야 할 것이다.또 산업구조를 바꾼다고 해서 당장 이들 산업을 없애거나 외국으로 보낼 다고 한다. 우리에게 환경은 무엇인가? 지구는 무엇인가? 교토의정서를 계기로 환경을 한 번 더 생각해 보아야 할 때이다.8.전망과 시사점우리나라는 기후변화와 관련해서도 환경·정치·경제 모든 분야에서 어려운 과제를 안고 있다. 우선 환경적 측면에서 삼면이 바다이고 산지가 많은 지형이라는 점에서 기후변화에 따른 온난화 및 해수면 상승에 직접적인 영향이 우려된다. 국제정치적 측면에서도 향후 기후변화협상의 핵심쟁점인 감축의무 부담확대문제에서 첫 번째 대상 개도국으로 등장하고 있다. 경제적으로도 에너지 다소비형이며 대외의존적인 경제 시스템을 갖고 있음에 따라 국제 온실가스 규제에 따른 파급효과가 매우 심각할 것으로 예상된다.2004년말에 개최된 제10차 기후변화협약 당사국총회에서는 국제 온실가스 규제에 적극적인 유럽 국가들과 이에 소극적인 미국 및 다수 개도국간에 줄다리기 끝에 결국 2005년 5월에 관련 주제를 놓고 정부 전문가회의를 개최키로 결정되었다. 비록 전문가회의라는 형식을 취하긴 했지만 앞으로 교토 이후의 의무부담체제 전반에 대해 치열한 국제 협상이 진행될 예정이다. 개도국 중에서도 가장 우선적인 의무부담 대상국가로 지목되고 있는 우리나라의 경우 치밀한 사전준비와 현명한 전략적 대처가 요구되는 상황이다.선진국으로 도약하기 위한 기로에 서 있는 우리나라로서는 기후변화 문제에 따른 대내외적 위협을 극복하고 지속가능한 복지국가로 발돋움하기 위해서 보다 체계적인 대응노력을 통해 현재의 상황을 기회로 활용할 수 있는 지혜가 필요하다. 우리나라의 위상에 걸맞는 국제적 역할이 무엇인지 고민해야 하며, 이러한 역할을 충실히 이행하면서 국제적인 협력구조 속에서 우리나라의 경쟁력을 극대화시키는 전략이 수립되어야 한다. 특히 기후변화문제는 대기오염, 생태계 훼손 등 다양한 환경문제는 물론, 신재생에너지, 에너지 절약 및 효율향상, 국제무역 등과 불가분의 관계에 있기 때문에 이를 종합적으로 고려하는 지속가능한 환경·에너지·경제 정책의 틀 내에서 다루어져야 한다. 온실가스 감축을 을 국가간에 거래할 경우 관세를 줄일 것 등 장기목표를 제시했다 이는 선진국이 개발한 환경관련 기술에 개발도상국들도 접근을 쉽게 해 전체적인 온실가스 양을 줄여보자는 취지로 볼 수 있다환경관련 기술의 활용은 선진국과 개도국간 직접적인 경제적 이해가 걸린 문제로 미국이 관세 삭감 방안을 먼저 제시한 것은 개도국들의 환영을 받을 가능성이 높다10.온실가스배출권 거래제도특히 올해부터 시행되고 있는 EU의 온실가스 배출권 거래제도를 비롯한 국제 배출권 거래시장의 출범은 우리나라 기업에 다양한 기회와 위협 요인을 제공할 것으로 보인다. 무엇보다도 EU 시장에서의 배출권 수요 창출은 청정개발체제(CDM) 사업 크레딧에 대한 수요로 이어짐으로써 우리나라에서의 CDM 사업 기회를 보다 확대시킬 가능성이 있다. 이미 국제 CDM 시장에서 주도적인 역할을 하고 있는 우리나라의 CDM 산업은 이러한 기회를 잘 이용하여 보다 적극적인 사업전략을 추진할 필요가 있다. 하지만 과거에 진행되었던 바 CO2 가스에 대한 사업이 국제적으로 비판적 여론에 직면해 있다는 점도 간과되어서는 안된다.신재생에너지나 에너지효율향상, 메탄가스 에너지회수 사업 등 보다 환경친화적인 것으로 평가되는 부문에 대해 보다 많은 관심이 필요하다. 한편, EU의 배출권 가격이 높아질 경우 EU에 수출하는 우리나라 기업의 입장에서는 보다 유리한 상황을 맞을 수 있다. 하지만 EU 산업계의 국제경쟁력 우려 목소리가 높아지고 있다는 점을 감안할 때 다양한 형태로 우리나라의 대EU 수출에 대한 비난과 규제로 이어질 위험이 있다. 더 나아가서 우리나라에 대한 온실가스 감축의무 부담 압력도 더 높아지는 결과를 초래할 수 있다. 이는 중장기적으로 우리나라가 선진국과 동등한 수준의 온실가스 감축규제에 직면하게 될 가능성을 의미하는 것이다. 이에 대한 최선 대비는 모든 경제주체가 국제수준에 걸맞는 경쟁력을 갖추는 것이다. 산업, 교통, 가정, 공공 부문 모두가 국제 수준의 에너지 효율과 온실가스 배출기준을 달성하는 것이야말로 미래다.”

공학/기술| 2008.04.03| 20페이지| 2,000원| 조회(764)

교토의정서, 기후변화협약, 교토의정서와 배출가?

미리보기

닫기