전력망 (주파수 60 Hz)
Power grid frequency
온 나라가 한꺼번에 에어컨을 켜면 전력망에는 무슨 일이 생길까요?
무슨 일이 일어났나
우리나라 「전력계통 신뢰도 및 전기품질 유지기준」 은 평상시 계통 주파수를 (60 ± 0.2) Hz 안으로 유지하도록 정합니다(국가법령정보센터).
전력망의 발전기들은 쓰는 사람이 켜는 만큼의 전력을 그때그때 내야 합니다. 시뮬레이터에서 24 V 전원에 6.00 W 기구 하나만 켜 두면 전원이 6.00 W(250 mA)를 내지만, 12.0 W 기구를 하나 더 켜면 전원이 내야 할 전력이 곧바로 18.0 W(750 mA)로 늘어납니다.
쓰는 전력이 갑자기 늘거나 큰 발전기가 빠지면 주파수가 흔들립니다. 그래서 기준은 가장 큰 발전기 1 기가 고장 나도 주파수를 59.7 Hz 이상으로 지키게 하고, 주파수가 흔들리면 10 초 안에 움직여 5 분 넘게 출력을 내는 «1 차 예비력» 을 두게 합니다.
전력망에 붙는 발전기는 (60 ± 1.5) Hz 에서 계속 돌 수 있어야 하고, 비상 상황에는 (62~57.5) Hz 안에서 유지할 수 있습니다. 시뮬레이터는 교류 대신 전지 하나로 만든 단순 모형이라 주파수는 보이지 않고 «켜는 만큼 내야 하는 전력» 만 보여 줍니다.
💡 생활 속 예시
- 더운 여름 오후 모두가 에어컨을 켜면 쓰는 전력이 크게 늘어, 발전소들은 그만큼 출력을 더 내야 합니다.
- 멀티탭에 기구를 하나 더 꽂아 켤 때마다 벽 콘센트에서 끌어오는 전력이 그만큼 늘어나는 것도 같은 이치입니다.
어떤 부품이 무엇을 하나
- 발전기 — 돌며 60 Hz 교류 전기를 만듭니다. 쓰는 전력이 늘면 출력을 올려야 합니다.
- 송전선 · 변전소 — 만든 전기를 먼 곳까지 나르고 전압을 바꿉니다.
- 전기 기구(부하) — 켜는 만큼 전력을 씁니다.
- 예비력 발전기 — 주파수가 흔들리면 10 초 안에 출력을 올려 모자란 전력을 채웁니다.
- 집 · 공장에서 기구를 켜면 쓰는 전력이 늘어납니다.
- 만드는 전력보다 쓰는 전력이 많아지면 주파수가 60 Hz 아래로 내려갑니다.
- 예비력 발전기가 10 초 안에 출력을 올립니다.
- 만드는 전력과 쓰는 전력이 다시 맞아 주파수가 (60 ± 0.2) Hz 안으로 돌아옵니다.
확인된 값
교육과정에서는
- 한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지 [10통과2-02-05]
- 잉글랜드 · KS4 Physics: Electricity
출처
- https://www.law.go.kr/LSW/flDownload.do?flSeq=163501357(확인 2026-11-12)
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