전기의 원리 및 배선방법 (1)

전기의 원리 및 배선방법 (1)

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머털도사의 건축 단상(8)


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전기 영역은 사실 전문가가 아니면 접근하기가 어려운 영역이며, 건축과 관련된 사람들이라도 세부적인 부분을 알 수가 없다. 


해밀턴 윗동네에 가면 케임브리지라는 말시장으로 유명한 동네가 있다. 듣기로는 한국의 마사회에도 말이 공급되는 것으로 알고 있다. 그 동네에는 전형적인 영국풍의 오래된 주택들이 많이 있다. 


필자가 알고 있는 그 집은 2층 구조로 방이 8개 정도가 있는 대형 저택이다. 영국에서 이민을 온 주인과 바둑으로 친해져, 가끔씩 지도 대국을 하러 가기도 한다. 갈 때마다 솔직히 짜증이 난다. 


내부는 백열전등으로 으스스한 분위기와 우중충한 느낌으로 감정이 다운되고, 해리 포터의 마법 학교에 갇힌 느낌이 들기 때문이다. 조명을 바꾸라고 조언을 하지만, 도대체 말을 듣지 않는다. 


또한, 그 집 가족들은 대부분 안경을 끼고 있다.


“세상은 달라지는데 LED등으로 조명을 바꾸지” 

“백열전등이 연출하는 야시끼리한 분위기가 너무 좋다”


밝기(조명도)의 단위는 lux이다. 1lux(럭스는 라틴어로 '빛'이라는 뜻)는 1lm(루멘)의 광속이 1㎡ 면적에 고르게 비칠 때 얻어지는 밝기를 가리킨다. 또는 1㏅(칸델라: 국제 표준 광도)의 점광원으로부터 1m 떨어진 곳에 비치는 빛의 밝기와 같다. 1lux는 0.0929피트-촉광(foot-candle)이다.


또한 늙은 키위들이 사는 오래된 집들을 가보면 이런 어두운 유형의 조명 집들이 많다. 백열전등은 전기 소비량에 있어 상대적 비용 증가와 시력에 치명적인 영향을 주는데도, 우중충한 분위기를 바꿀 생각이 없다. 조명은 심리적으로 여성을 유혹하기도 하고, 우울증을 유발하기도 하고, 인간 심리에 영향을 끼친다는 논문을 읽어 본 적이 있다. 


전등 교체를 통해, 절전이나 또는 에너지 관리 비용을 줄이는 효율적인 방안을 강구해야 한다. 


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전압은 전선 안에 있는 전자들을 밀어내는데, 볼트(volts, V)라는 단위로 측정된다. 이것이 바로 전선에 전압을 가할 때 전자가 움직이는 원리이다. 저항은 전류가 줄어들게 하고, 전압은 전자를 전류의 형태로 밀어낸다. 


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배선 기구의 설치 높이는 전문 또는 공사 시방서, 설계 도면에 명기하고, 스위치의 설치 높이는 바닥에서 스위치 중심까지 1.2 m을 기준으로 한다. 일반 전기 콘센트의 설치 높이는 바닥에서 콘센트 중심까지 30cm로 한다. 기타 특수용도의 콘센트는 그 용도에 적합한 설치 높이로 시설하며, 공사 감독자나 집주인과 협의한다.


조명기구 등에 직접 설치되는 점멸, 절체, 전환용 등의 스위치는 기구의 무게 중심부에 위치하거나 조작 시 조명기구 등이 요동하지 않는 위치에 견고히 부착한다. 조명기구는 사람의 통행에 지장을 주지 아니하는 높이로서 조작 이용하도록 설치한다.


점멸기는 조작자가 쉽게 찾을 수 있는 위치로서 주 출입구 부근의 실내에서 가능한 한 오른손 조작이 가능한 위치에 있어야 하며, 육안으로 볼 수 있는 위치에 시설되어야 하며, 점멸기 전면은 점멸기 조작에 방해되는 기계 기구 장치 등의 시설하지 않는다. 


점멸기용 배관 공사를 시행하기 전에 반드시 최종 건축도면을 확인하여 door(문)의 개폐 방향, 장애물의 유무, 배관 설비 및 점멸기 설치 가능 여부를 확인한다.


특별히 도면에서 요구되고 있지 아니하는 한 모든 점멸기 및 기타 조작 기구는 원칙적으로 바닥마감면에 대하여 수직으로 설치한다. 모든 점멸기나 스위치류는 조작 시 안전해야 하며, 움직임이 발생하지 않도록 한다. 


점멸기 등을 부착하기 위하여 스프링 와셔 등의 지지물로 고이지 않아야 한다. 이때, 점멸기 부착용 박스의 매설 깊이는 마감 면으로부터 3mm 이상 깊이 매입되지 않도록 주의하며, 마감 방법 등에 따라 불가피하게 깊이 매입된 경우에는 소정의 연장 박스 또는 기구용 박스커버를 설치하고 점멸기를 부착한다.


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일반 주택은 전등, 파워 콘센트, 전기 분배기, 각종 전자장비, 전화, 히팅, 공조장치, 컴퓨터 네트워킹 등의 배선 작업이 이루어져야 한다. 이러한 전기 배선은 대부분은 천장을 통해서 설치되면 그로부터 벽면을 타고 설치가 된다.

  

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단상 240볼트(일반 가정용)를 사용하므로 아래와 같은 규칙으로 전기를 배선한다. 

적색선 (+) = 240V, 검정선 (-) = 0V, 녹색선 (접지) = 0V (Earth Ground: 땅속에 박히는 구리봉과 연결된다) 스위치 : 좌/우측 연결 = 모두 적색선/콘센트 : 좌측연결 = 적색선, 우측연결 = 검정선

아래 3개 회로도를 기본으로 전기배선을 한다.


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가정집으로 들어오는 전기선은 2가지 선이다. 하나는 전원선이고 나머지는 중성선이다. 배선 시 2개의 선만 확실하게 구분해서 사용하면 된다. 전등에는 스위치선과 중성선이 만나 불을 켜지게 된다. 전원선은 검은색, 중성선은 흰색으로 구분된다. 결국, 전등에 흰색선은 반드시 있어야 하고 스위치선은 파랑, 빨강, 노랑, 검정의 순서로 사용한다. 


배선은 3로 스위치만 이해하면 모두 적용이 가능하다. 


3로 스위치란 하나의 전등을 두 곳에서 on/off 할 수 있다는 것이다. 3로 스위치 뒷면에 보면 전선이 들어가는 곳에 0, 1, 3의 숫자가 있다. 위의 그림과 같이 스위치 연결선은 1, 3에 연결된다. 그리고 0에는 전원선 또는 최종 결정된 스위치 선을 연결한다. 


이것을 기본으로 다양한 조합을 만들 수 있다. 가장 범하기 쉬운 실수가 스위치 배선 시 (+)와 (-)를 좌우로 배선하여 스위치를 켰을 때 합선이 되는 경우이다. 그리고 죽어있는 선(검정선)으로 스위치가 개폐되게 하여, 전등에 살아있는 빨간선이 항시 연결되어 있어 누설전류가 항상 흐르게 하는 경우이다. 이는 전등의 수명이 짧아지게 하고, 특히 반도체 소자를 이용하는 전등엔 더욱 조심하여야 한다.

<2편에서 계속>


Daniel Kim

kowipainters@gmail.com


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