SCIENCE 3D | 방향이 바뀌는 전기 (교류와 직류)

무슨 일이 일어났나

교류는 전압과 전류의 방향이 1 초에 정해진 횟수만큼 바뀌는 전기이고, 직류는 전지처럼 한 방향으로만 흐르는 전기입니다(DOE).

우리나라 전력 계통은 60 Hz 이고, 고시는 평상시 주파수를 60 ± 0.2 Hz 안으로 지키라고 정합니다. 1 초에 60 번 오르내리니 전압이 0 을 지나는 순간은 1 초에 120 번입니다.

교류의 «실효 전압» 은 같은 저항에서 같은 열을 내는 직류 전압입니다. 시뮬레이터에서 꼭짓값 10 V 교류의 실효 전압은 7.07 V 이고, 10 Ω 에서 평균 전력은 5.00 W 로 10 V 직류(10.0 W)의 절반입니다.

교류가 널리 쓰인 큰 까닭은 변압기로 전압을 쉽게 바꿀 수 있기 때문입니다(DOE). 1896 년 11 월 16 일에는 나이아가라 폭포의 교류 전기가 미국 버펄로를 밝혔습니다.

💡 생활 속 예시

형광등이나 일부 LED 등 아래에서 폰 카메라로 화면을 찍으면 줄무늬가 지나가기도 하는데, 교류 전원 때문에 밝기가 아주 빠르게 출렁이기 때문입니다.
건전지 · 보조 배터리는 직류를 내고, 폰 충전기는 벽에서 오는 교류를 직류로 바꿔 폰에 넣어 줍니다.

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교류는 앞뒤로 오가기만 하니 전등을 켜는 일을 하지 못한다.
DOE 에 따르면 1896 년 11 월 16 일 버펄로는 나이아가라 폭포에서 보낸 교류 전기로 불을 밝혔습니다. 방향과 상관없이 전류가 흐르는 동안 저항은 열과 빛을 냅니다. 출처
우리나라 집 전기의 진동수는 유럽처럼 50 Hz 다.
우리나라 고시는 계통 주파수를 평상시 60 ± 0.2 Hz 안으로 유지하게 정합니다. 50 Hz 는 유럽 가정의 값입니다(MagLab). 출처

누가 왜 찾았나

1832 년 파리의 기구 제작자 이폴리트 픽시는 자석을 돌려 교류를 내는 작은 발전기를 만들었습니다(MagLab). 교류는 변압기로 전압을 바꾸기 쉬워, 1886 년 윌리엄 스탠리는 변압기로 전압을 맞춘 교류 배전을 미국 그레이트배링턴에서 보였고(IEEE 기록), 1888 년 니콜라 테슬라는 실용 교류 전동기를 선보였습니다(MagLab).

확인된 값

교류는 1 초에 정해진 횟수만큼 방향을 바꾼다 — 미국은 60 번: 60 Hz 출처
직류는 한 방향으로만 계속 흐른다 (전지 · 연료 전지처럼): one direction 출처
우리나라 전력 계통 주파수 — 「전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준」 (평상시 ±0.2 Hz): 60 Hz 출처
유럽 가정의 교류 주파수: 50 Hz 출처
교류를 내는 작은 발전기(픽시 기계)를 만든 해 — 이폴리트 픽시(Hippolyte Pixii), 파리: 1832 출처
변압기로 전압을 맞춘 실용 교류 전등 배전 — 윌리엄 스탠리(William Stanley), 미국 그레이트배링턴: 1886-03-20 출처
실용 교류 전동기를 보인 해 — 니콜라 테슬라(Nikola Tesla), 미국: 1888 출처
나이아가라 폭포의 교류 전기로 버펄로에 불이 켜진 날: 1896-11-16 출처
교류는 변압기로 다른 전압으로 비교적 쉽게 바꿀 수 있다: converted easily by a transformer 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 고급 물리학 · 전자기학 [12고물02-06]
잉글랜드 · KS4 Physics: Electricity
일본 · 中学校第1分野 (3) 電流とその利用

출처

https://www.energy.gov/articles/war-currents-ac-vs-dc-power(확인 2026-11-12)
https://www.law.go.kr/LSW/flDownload.do?flSeq=163501357(확인 2026-11-12)
https://nationalmaglab.org/magnet-academy/watch-play/interactive-tutorials/alternating-current/(확인 2026-11-12)
https://nationalmaglab.org/magnet-academy/watch-play/interactive-tutorials/pixii-machine/(확인 2026-11-12)
https://ethw.org/Milestones:Alternating_Current_Electrification,_1886(확인 2026-11-12)
https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1880-1889/(확인 2026-11-12)

방향이 바뀌는 전기 (교류와 직류)