[전기기사 필기] "전기요금 폭탄 피하려면?" 전력용 콘덴서 10초 만에 구하는 법 ('탄-탄' 공식)

🕵️‍♂️ 맥주 거품, 그냥 두고 볼 거야?

형이야. 지난 시간에 [보따리 1: 맥주 이론]이랑 [보따리 2: 삼각형]으로 기본기는 다 잡았지?
이제 마지막 끝판왕, [보따리 3: 거품 사냥꾼]이 남았어.

맥주를 따랐는데 거품이 너무 많으면 어떡해? 숟가락으로 걷어내야지?
전기에서도 이 '거품(무효전력)'을 걷어내는 사냥꾼이 있어. 오늘 그 녀석을 만나러 간다. 🔫

1. 모터(L)가 싸지른 똥, 콘덴서(C)가 치운다!

이건 교과서에도 안 나오는 형만의 비밀 이야기야. 잘 들어봐.
전기 세상에는 영원한 라이벌이 둘 있어. 바로 코일(L)과 콘덴서(C)야.

😈 사고뭉치: 모터 (L, 코일)

공장에 있는 모터, 선풍기, 냉장고... 얘네들 속에는 전부 구리선(코일, L)이 감겨 있어.
근데 이 녀석들이 전기를 먹을 때 아주 고약한 버릇이 있어.
"맛없는 거품(무효전력)"을 엄청나게 만들어내거든. 이를 '지상(Lag) 무효전력'이라고 해.
거품이 많아지면? 한전(KEPCO)에서 전화 와. "너네 전력 효율(역률)이 왜 이래? 벌금 낼래?" 하고 말이야.

🦸‍♂️ 해결사: 콘덴서 (C, 커패시터)

이때 사장님이 부르는 해결사가 바로 전력용 콘덴서(C)야.
이 녀석은 모터랑 정반대 성격을 가졌어. 모터가 만든 거품을 쪽쪽 빨아먹어서 없애버려. (이를 '진상 무효전력'이라 해)

결국 모터 옆에 콘덴서를 딱 달아주면?
거품이 싹 사라지고, 맥주잔엔 진짜 맥주(유효전력)만 가득 차게 돼.
이걸 유식한 말로 "역률 개선(Power Factor Correction)"이라고 하는 거야.

💡 형의 3줄 요약

"모터(L)는 거품을 만들고,
콘덴서(C)는 거품을 없앤다.
그래서 우린 콘덴서 용량(Qc)을 구해야 한다!"

2. 거품 사냥 공식: "탄 - 탄" (이것만 외워!)

시험 문제에서 "전력용 콘덴서 용량을 구하시오"라고 하면 쫄지 마.
그냥 [원래 있던 거품]에서 [남길 거품]을 뺀다고 생각하면 돼.

👇 전설의 '탄탄' 공식 👇

Qc = P ( tan₁ - tan₂ )

P : 우리가 쓰는 진짜 전력 (단위: kW)
tan₁ : 개선 전 거품 비율
tan₂ : 개선 후 거품 비율 (목표)

※ 참고: tan(탄젠트) 구하는 법?
tan = sin ÷ cos (이건 계산기가 해줄 거니까 걱정 마!)

🎯 3. [실전] 기출문제 딱 1개만 풀자

이 문제는 숫자만 바뀌고 10년째 똑같이 나와.
형이 푸는 순서 그대로 따라해봐.

Q. 유효전력 P = 100[kW], 역률 0.8인 부하를 역률 1.0으로 개선하려면 필요한 전력용 콘덴서 용량[kVA]은?

⚡️ 형의 의식의 흐름 풀이:

1. P(진짜 전력)는 100이네? 일단 적어.
2. 개선 전 역률(cos)이 0.8이면? 짝꿍인 sin은 0.6이야. (0.6:0.8:1 알지?)
   → tan₁ = 0.6 ÷ 0.8 = 0.75
3. 개선 후 역률(cos)이 1.0(100%)이면? 거품이 아예 없다는 뜻이야.
   → tan₂ = 0 (거품 제로!)
4. 공식 대입: 100 × (0.75 - 0) = 75

답: 75 [kVA]

🏁 드디어 교류 전력 끝났다!

"고생했어! 이제 교류 전력 12문제는 네 밥이야.
① 맥주잔(용어) ② 3:4:5(삼각형) ③ 탄탄(콘덴서)
이 3가지만 기억하면 과락은 절대 없다."

🚀 다음 글: 수학 포기자도 푸는 '라플라스' 비법

(8문제나 나오는 2순위, 절대 놓치지 마세요!)