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ⓒ 클립아트

 

고등학생 A군은 본격적인 대학교 입시를 위해 우리나라에 어떤 학과가 있는지를 알아보던 중,

한 가지 궁금한 점이 생기게 됩니다.

 

“전기과와 전자과에서 배우는 내용이 서로 다른가?”

 

“전기랑 전자… 이름은 다르긴 한데… 비슷한 것 같기도 하고… 어떤 점이 다른 거지?”

 

실제로 일상생활에서 전기와 전자를 혼용해서 사용할 정도로, 대부분 전기와 전자를 같은 개념이라고 생각합니다.  그렇다면 진짜로 전기랑 전자는 같은 개념일까요? 이 둘의 차이점은 무엇일까요?

 

 

 

< 전자가 이동하여 전기가 만들어진다!>

사전에는 전자를 마이너스(-) 극을 가지고 있는 기본 입자로 정의하고 있습니다. 즉, 음의 부호를 가지고 있는 엄청 조그마한 알맹이 정도로 생각을 하면 된답니다. 그런데 이 조그마한 전자가 외부로부터 영향을 받아 이동한다면, 그림과 같이 전기와 자기가 만들어지게 되는 것이랍니다.

전자가 움직이기에 전기와 자기가 만들어짐 ⓒ정홍진 기자

 

즉, 전자가 움직여 전기가 만들어지는 것이기 때문에, 이 둘이 같은 개념이라고는 하기는 어렵겠지만, 서로 떼려야 뗄 수 없는 밀접한 연관성이 있다고 말할 수 있습니다.

 

 

< 전기는 우리 생활에 어떻게 이용될까? >

이렇게 전자가 움직여 만들어진 전기는 우리 생활에서 주로 기계를 동작시키는 데 사용한다고 생각하면 됩니다. 시계를 예시로 들어볼까요? 시계 안에 들어있는 건전지가 시계를 동작시키는데, 이때 건전지를 전기라고 생각하면 됩니다. 이번에는 냉장고를 예시로 들어보겠습니다. 냉장고의 플러그를 콘센트에 연결해야 냉장고가 정상적으로 동작하는데, 이때 콘센트에서 전기가 나와 냉장고를 동작시킨다고 생각하면 됩니다.

 

 

< 전자는 우리 생활에 어떻게 사용될까? >

앞서 전자가 이동하면 전기와 자기가 만들어진다고 했었죠? 여기서 자기는 자석의 힘을 뜻하는데, 자석의 N극과 S극을 서로 가까이 놓으면 발생하는 끌어당기는 힘(인력), 또는 같은 극끼리 가까이 놓으면 발생하는 서로 미는 힘(척력)을 생각하면 됩니다.

전자파는 어떻게 만들어지는 것일까? ⓒ정홍진 기자

 

이때 전기와 자기라는 힘이 있는 공간을 각각 전기장과 자기장이라고 부르는데요, 이들은 서로가 서로를 계속 생성시키기 때문에 소멸하지 않고 퍼져나가게 됩니다. 우리는 이것을 전자기파 또는 전파라고 부르는데요, 이 전파는 우리가 흔히 알고 있는 빛의 속도로 이동을 하므로, 1초에 지구를 7바퀴 반이나 돌 수 있습니다. 이렇게 빠른 전자기파에 정보를 넣게 된다면 상당히 빠른 속도로 정보전달이 가능해지겠죠? 그렇기에 우리가 무선통신을 할 때 전자기파를 이용한답니다. 우리가 친구들과 카카오톡 메시지를 주고받거나 휴대전화로 통화할 수 있는 것이 우리 눈에 보이지 않는 전자기파라는 친구 덕분인 것이 흥미롭지 않은가요?

 

이러한 전자의 이동을 활용한 무선통신 기술 및 정보통신기술(ICT)은 4차 산업혁명의 원동력이 되고 있으며, 인공지능이나 자율주행 등 다양한 분야에 사용되고 있습니다.

 

 

<한전에서는 어떤 전기ㆍ전자기술을 이용할까?>

한국전력공사는 전기 수요처에 안정적이고 양질의 전기를 공급할 수 있도록 다양한 송·배전기술을 이용합니다. 대표적으로 보다 HVDC 기술을 예시로 들 수 있는데요, 장거리 송전 시 손실이 많은 교류 대신 보다 안정적인 직류를 사용하여 더욱 안정적인 전력공급이 가능해진답니다.

 

그렇다면 한전에서는 전기기술만 사용할까요? 한전이 가정으로 전기를 송. 배전하는 역할을 담당하기에 전기기술만 이용한다고 생각하기 쉽지만, 보다 효율적인 전기 공급을 위해 전자기술 역시 활용한답니다. 대표적으로 디지털 트윈 플랜트(Digital Twin Plant) 기술을 예시로 들 수 있습니다. 디지털 트윈 시스템이란 현실에 존재하는 물리적 물체를 소프트웨어로 가상화시켜 디지털로 복사된 쌍둥이 물체, 즉 디지털 트윈을 만드는 기술입니다. 한국전력공사와 전력연구원이 추진 중인 이 디지털 트윈 기술을 통해 가상의 공간에서 여러 실험을 하거나, VR 기술을 접목해 업무가 서투른 초보 기술자들의 실무를 교육하는 데 활용할 수 있게 되니, 안전한 발전소 운영에 더욱 도움이 되겠지요?

 

 

 


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