전기..전류..

소리 재생의 비밀이 교류 전류에 있다는 것을 알게 된 후..   전기? 전류? 에 대한 궁금증이 생겼다..  교류는 뭐고 직류는 뭐고.. 궁금했다..

가장 근원적인 부분..  전기의 생산부터 훑어 보기로...  ㅡ,.ㅡ 

전기는 발전소에서 생산된다.. 수력, 화력, 풍력, 원자력.. 불문하고.. 생산되는 원리와 형태는 동일.. 즉, 운동에너지나 열에너지를 발전을 위한

터빈을 회전시키는데 사용..    터빈이 돌면 양극(N ,S) 사이에 감겨있는 코일에서 자기장의 흐름과 같은 방향일 때에는 정방향의 전자의 이동이

..  반대 방향일 때에는 역방향의 전자의 이동이 발생한다(전류의 방향이 주기적으로 바뀌는 교류(AC)를 만든다)...즉, 코일 속 전자가 원래 제자리에서

좌우로 왔다 갔다 반복 운동을 하게 되는 것.. 

이는 오르락 내리락 싸인파를 형성하게 되고..  즉 주파수 모양을 그리게 된다.  우리나라 뿐만 아니라 세계 많은 국가에서 전기 발전에 쓰는

주파수는 60hz 즉, 1초에 코일이 60번 돌면서 싸인패턴을 그리는 것...   50hz인 국가도 있다..   왜 60hz이냐?..  그냥이다 60hz이어야만 하는

불가항력적 이유는 없다.. 전기 발견 최초에..  사용해 보니..  전구가 깜빡거리지 않고 환해졌다 어두워졌다 하지 않고..  가장 쓰기 좋은 헤르

쯔가 60이었던 것...   그 후로 국가적 발전시설의 기준이 모두 60hz로 맞추어졌고..    지금와서 굳이 120hz 등으로 바꾸려면..  국가전체의

발전시설을 한번에 뜯어 고쳐야 하는...  천문학적 경비가 발생하는 국가적 사업이 되는데...   그럴 필요성이 전혀 없기 때문에...  그리고 헤르

쯔를 높일수록 발열과 손실 문제 등등...  좋은게 없기 때문에...    아무튼 그렇게 우연하게 써보니 좋더라 해서 관습으로 굳어진게 60hz라는

사실...  

아무튼 그렇게 발전소 내 코일에서 생성된 전자의 진동은 전력선을 따라 계속 전파되게 되고..  송전의 편의와 효율을 위해서 수십kv로 승압된

상태로 각 중간 변전소 쯤으로 전달되게 된다..  다시 그 변전소에서 각 가정의 주변 변압기로 수kv로 감압된 전기를 전달하고..  각 가정의

두꺼비집으로 들어온 전기는 다시 220v로 감압하게 된다..  이 때 들어오는 전기는 교류전류..  싸인파의 60hz 주파수를 갖는 전기...

우리가 쓰는 거의 모든 전자제품은 직류를 쓴다..  오르락 내리락 불규칙한 교류전류는 애초에 사용가능 하지 않고.. 항상 일정한 직선 헝태의

안정적인 전류가 있어야 하기 때문에...    그래서 각 전자제품 안에는 교류를 직류로 전환하는 부분(SMPS 스위칭 전원공급장치나 어댑터)이 있다..   

다이오드라는 부품은 전류를 한 방향만 통과 시키고 그 반대의 흐름은 차단한다.. 예를 들면 싸인파의 윗부분만 남기는 형태...두개의 다이오드를

이용한 역설계를 통해 나머지 반의 신호도 직류로 변환하기도 하는데..  아무튼.. 그렇게 톱날 모양같은 교류도 아니고 그렇다고 직류도

아닌 애매한 전류의 빈부분이나 부족한 부분을 메꿔주는 기능을.. 다이오드 다음에 콘덴서라고 하는 부품이 담당하고 있다

넘치는 신호는 저장했다가.. 모자라는 부분에서 비축한 전류를 방출해주는 그런 기능인데.. 아무튼 그렇게 한층 매끄러워진 직진 신호의 울퉁

불퉁한 부분을 거의 깔끔하게 메워주는 부품이 레귤레이터..라고 또 있다..    그렇게 최종적으로 다이오드 - 콘덴서 - 레귤레이터를 통과한

교류전류는 건전지의 전류 같은 일직선 직류로 바뀌게 된다.   대부분의 전자제품이 쓰는 전류는 5v ~ 12v 또는 그 언저리 근방... 

여기에서 한가지 생각해 둘 것이.. 간단히 말하면 교류는 전자의 좌우이동.. .즉 진동의 전달이기에 실제 전자의 이동은 일어나지 않음에 비해

직류는 한쪽 방향으로의 꾸준한 전자의 이동이 발생한다..   그럼 전자는 어디에서 오고 어디로 가는걸까?...  원래부터 구리선 안에 있는거다..

전도율과 휨성질이 가장 우수하여 전선 하면 떠오르는 구리선 안에는 원자에 붙잡힌 전자들 말고도...  자유로이 움직이는 수많은 (나노 마이

크로 면적 단위에 수십조 또는 수경..개의 전도 전자가 있다한다) 전도 전자들이 있어서.. 걔네들이 전압이 걸린 에너지를 들고 할 일을 마치고

나면 다시 구리선안에서 처음으로 되돌아가.. 다시 에너지를 받아오고..   뭐 그렇게 되는거라 한다..  

흔히 생각하기로..   발전소에서 전기라는 것을 생산해 내서 각 가정까지 송전 과정을 거쳐 보내주는 걸로 알았었는데..  전혀 아니라는 사실...

전기는 생산하는 것이 아니고..  뗄레야 뗄 수 없는 불가분의 관계인 전기장과 자기장을 이용해 발생시킨 전자의 진동을 전달하는 것에 불과할 

뿐... 실제로 발전소에서 우리집까지 오는 것은 .. 전자 한 톨도 없다...  

다시 스피커로 돌아가서..  소리는 싸인파 형태의 주파수를 갖는다..   교류전류도 싸인파 형태의 주파수를 갖는다..   앰프는 스피커 콘을 진동시켜

공기를 진동시킴으로 인해 소리를 발생시키기 위한 힘을 내보낸다..  그게 교류전류다.. 발전소에서는 자기장을 이용해 코일 내 전자의 흐름을

만들어 냈다면..  스피커에서는 전류 즉, 전자의 흐름을 이용해 생성된 자기장에 따라 코일이 앞 뒤로 움직이게 만든다..  이렇게 보면 그 흐름과

움직임의 방향이 반대일 뿐..  발전소와 스피커의 기본 동작원리는 동일 하다...  아무튼 그렇게 음의 고저, 크기에 따라 다양한 주파수의 교류

전류를 앰프가 송출하면... 스피커 콘은 그 전류 신호를 받아 그에 따라 진동하며 대기 중에 공기의 울림을 만들어 낸다..    그게 우리가 귀로

듣는 음악이 된다... 

전기는 발명이 아니고 발견이며...  전기는 생산이 아니고 전자가 가지고 있는 위치에너지에서 변환된 에너지의 전달이다...  전기에 활용된

전자들은 소모되거나 소멸되지 않으며 무한 반복을 한다..

우주의 4가지 신비한 힘이 있다고 한다..  자기력, 중력, 큰 핵력, 작은 핵력...     자기력은 전자로 형성되는 전기에서 뿐만 아니라..  광자로 형성

되는 빛 (실체는 전파)에 있어서도 똑같이 작용한다..   자기장이 전기장을 전기장이 자기장을 무한 반복해서 진행하는 것이 전파이고..  그 전파

중 우리 눈에 보이는 일부가 가시광선이고...  그 역할을 담당하는 소자가.. 질량도 없는데 에너지는 갖는 광자라는 신비의 소자.... 

머 인간이 자기장과 전기장의 관계를 발견을 해서 과학적으로 이렇게 저렇게 활용을 하고는 있지만..  그 생성원리 및 실체..는 아직까지도...

어느 과학자도 규명을 못하고 있다는 것...    그냥 자연의 원리.. 법칙 쯤으로 당연히 그러한 것으로 여길 수 밖에 없다는 것... 

이렇게 스피커의 원리에 대해서 궁금해 하다가..  주파수가 어떻고..  교류전류가 어떻고.. 직류는 또 뭐고...  이렇게 끊임없이 챗gpt와 질문을

던지면서 놀다보니..  어느새..  양자역학에 대한 질문에 이르게 되었다...    양자역학에서는 디지틀의 0과 1 외에 0이면서 동시에 1일수도 있는

중복된 중첩상태 즉, 수퍼포지션이라는 개념이 존재한다는 사실..  단, 말 자체가 벌써부터 모순이라는게 느껴지듯이.. 직관적으로 이해할 수는

없고 단지. 수학적 계산에는 활용될 수 있다는 것...    여기서부터는 뭔 말인지 하나도 모르겠어서 더 이상의 탐구를 관뒀다...

양자역학? 뭐여 이게?...   이에 관한 연구로 노벨물리학상을 탄 학자도 한마디 했더만..  "저는 지금까지 양자역학을 제대로 이해할 수 있는

사람을 단 한 사람도 본 적이 없습니다" 라고...    어쩌면 그의 말에 답이 있는지도 모르겠다...  그니까.. 어쩌면 양자역학이란...  이해하고 넘어

가는 분야가 아닌.. 이해는 할 수 없으나 이런것이다 라고 계산에 응용할 수는 있는 그런 분야일런지도 모르겠다...  

근데 머.. 내가 과학자도 아니고.. 컴퓨터 관련업을 하는 것도 아니고..  양자가 어쩌고 저쩌고...  몰라도 하등 지장이 없으니까...  나는 관심을

꺼도 된다..     

근데.. 전기 이야기가 이렇게 재미있고.. 흥미진진하다니...  나는 전기기술자가 되었어야 하는건데... 그런 생각도 든다...ㅋㅋㅋ