전기용어(스마트가전 (Smart Appliance))

 

인홈디스플레이 (IHD : In-Home Display)

유무선 통신장치를 통해 고객의 전력사용량, 요금 정보 등을 표시하여, 고객 스스로 에너지를 절감토록 유도하는 장치이다.

 

홈게이트웨이 (Home Gateway)

가전제품은 주로 Zigbee 통신방식을 사용하고, 스마트미터는 PLC를 사용하는 등 가정내 상이한 통신방식의 데이터를 교환하기 위해 사용하는 통신장치를 말한다.

 

스마트가전 (Smart Appliance)

전력사업자의 시간대별 전력요금 또는 전력시장 가격에 따라 연동되어 작동하는 가전제품을 말한다.

 

가정용 에너지관리시스템 (HEMS : Home Energy Management System)

전력회사의 통신망으로 부터 전기 사용량 및 요금 정보를 취득하여 주택내의 전력 사용을 최적화하고 제반기기를 자동으로 제어하는 장치이다. 전력사용 패턴 분석, 양

방향 거래 관련 자료 분석 등을 자동으로 수행하며 가전 제품을 자동으로 제어한다.

 

빌딩 에너지관리시스템 (BEMS : Building Energy Management System)

IT 기술을 활용하여 건물 에너지 사용량 등을 파악하고, 각종 설비 운전 추이를 종합·분석해 최적 운전 상태를 유지할 수 있도록 지원하는 에너지 절감 시스템을 말한다. 공장에서 사용되는 시스템은 FEMS(Factory Energy Managment System)라 칭한다.

 

수요반응 (DR : Demand Response)

전력수급 상황에 따라 전력가격 변동 정보를 실시간으로 고객에게 전달하고 인센티브 프로그램 등을 통하여 전력소비 절감, 전력피크 감소를 유도하는 것을 말한다.

 

계절별 시간대별 요금제(TOU : Time of Use)

통상 24시간을 기준으로 시간대별 평균 전력생산 및 송전비용을 반영하여 시간(예를 들어 첨두시간과 비첨두시간)과 계절별로 차등하여 요금을 적용하는 방식을 말한다

 

우리나라는 대규모 산업용 및 상업용 고객을 대상으로 적용하고 있으며 봄․가을, 여름, 겨울로 나누고 하루는 3개 시간대(경부하, 중간부하, 최대부하)로 구분한다.

 

최대전력 요금제(CPP : Critical Peak Pricing)

전력수요가 높은 시간대에 높은 전력가격을 사전에 결정하고 필요한 시간대에 시행하는 제도를 말한다. CPP요금은 TOU나 이와 유사한 종류의 시간별 차등 요금제와 병행하여 시행되며 1년 중 제한된 일수 혹은 일정 시간동안만 사전 공지에 의하여 적용한다. 일반적으로 CPP 계약자들은 CPP가 적용되지 않은 기간 동안에는 전력요금을 할인 받는다.

 

실시간 요금제(RTP : Real-Time Pricing)

도매 혹은 소매가격을 바탕으로 소비자 요금이 시간대 별로 변동하는 요금제이며, 일반적으로 하루전 혹은 한시간전 단위로 소비자에게 요금정보를 제공한다. 일정 요금제에 비하여 전력요금 변동성(위험)은 높으나 소비자가적절히 전력을 소비할 경우 전력회사 및 소비자 양측의 편익을 증가시킬 수 있다.

 

초전도 (Superconductivity)

초전도는 어떤 물질이 특정 온도 이하로 냉각되면 전기 저항이 완전히 사라지는 현장으로 이 특정 온도를 전이온도라고 하며 물질에 따라 다른 값을 가지게 되는데 대개 20K(-253 ℃) 이하에서 100K 이상으로 다양하다.

초전도체를 이용할 수 있는 분야로는 의료용 자기영상장치, 자기 에너지 저장 시스템, 고속 운송을 위한 자기부상열차, 전동기, 발전기, 변압기, 컴퓨터 부품(논리소자, 스위치, 접속과 기억소자), 자기장·전압·전류 측정을 위한 매우 정밀한 기구 등이 있다. 초전도체를 이용한 기구의 가장 주된 이점은 전력소모가 적고, 작동 속도가 빠르고, 감도가 높아진다는 것 등이다.

 

퀜치 (Quench)

초전도체는 초전도 상태에서는 저항이 0인 특성을 갖지만, 초전도 상태를 벗어나게되면 일반 도체에 비해 훨씬 큰 저항을 갖게 된다. 그러므로 초전도 자석이 초전도 상태에서 동작하다가 어떤 원인에 의해 상전도 상태로 변해 버린 경우, 초전도 자석에는 엄청난 발열이 생기게 된다.

이 발열에 의해 냉매(저온 초전도체의 경우 액체 헬륨)가 증발하게 되는데, 이렇게 초전도 상태가 깨지는 현상을 퀜치라 부른다.

 

조셉슨 효과 (Josephson effect)

조셉슨효과는 두 개의 초전도 물질 사이에 지극히 얇은 절연체를 끼워서 조셉슨접합이라 불리는 샌드위치와 같은 구조로 만들면, 그 사이에 절연체가 있는데도 불구하고 일정한 조건에서 한쪽 초전도 물질로부터 다른 쪽 초전도 물질로 전류가 흐르는 현상이다.

이에 대한 응용연구로는, 조셉슨 전류가 외부자기장에 민감하게 반응하는 것을 이용한 자기장·전류·전압 등의 고감도 측정장치, 교류조셉슨효과와 외부로부터 가한 전자기파와의 간섭을 이용한 검파기 등에 응용되어, 컴퓨터의 연산소자로서의 이용도 기대된다. 전압표준은 1976년 1월부터 국제적으로 종래의 표준전압방식에서 조셉슨효과를 이용한 방식으로 바뀌었다.

 

BCS 이론 (BCS theory)

BCS 이론(BCS theory)은 바딘(Bardeen), 쿠퍼(Cooper), 슈리퍼(Schriefer) 3인이 1957년 제창한 초전도에 관한 이론으로 어떤 종류의 전도 물질을 상온에서부터 점차 냉각하여 절대 온도 0도(0K=-273℃)로 접근시키면 어느 온도에서 전기 저항이 갑자기 0이 되어 완전한 전도체가 되는 초전도 현상을 이론적으로 설명한 것이 BCS 이론이다. 극저온의 전자들 중에서 전자쌍(electron pair)이 형성될 수 있다. 전자쌍은 전자와 결정 격자(crystal lattice)의 양자화 진동 간의 상호 작용 결과로 형성되어 전자 이동에서 의 에너지 손실이 전혀 없는 고도로 질서화된 상태를 발생시킨다는 것이다. 그러나 이것은 비교적 고온에서의 초전도 현상을 설명하는 데에는 불충분하며 초전도 현상이 어떻게 해서 일어나는지에 대한 규명은 계속 연구되고 있다.

 

마이스너 효과 (Meissner effect)

정상 전도 상태에서 전도 물질의 내부에 흐르던 자속이 초전도 전이 온도 이하까지 냉각되면 완전히 외부로 배제되어 전도 물질 내부의 자속 밀도가 0이 되어 완전한 반자성체가 되는 자기 효과를 마이스너 효과라고 한다. 어떤 물질이 초전도 상태에 있는지 아닌지는 전기 저항이 0이 되는 성질보다 마이스너 효과가 본질적인 판단 기준이 된다.

초전도 상태에 있는 전도 물질에 자계를 가하여 자속 밀도6 영구전류 (Permanent current) 초전도 재료로 만든 폐회로를 외부 기전력 없이 흐르는 정상전류를 의미한다. 초전도 재료로 만든 고리모양의 회로에 초전도 전이온도보다 높은 온도로 자기장을 걸고 다

음에는 자기장을 건 상태에서 전이온도보다도 낮은 온도로 냉각시킨 뒤 자기장을 제거하면, 회로에는 감쇠하는 일이 없는 전류가 계속 흐른다. 이것을 영구전류라 하며 초전도 재료에서만 일어나는 현상으로 자기장을 유지하기 위한 전력을 필요로 하지 않는 전자석(초전도 자석)을 만들 수 있다. 영구전류를 이용하고 있는 초전도 기기로는 MRI를 대표적으로 들 수 있다.

 

극저온 냉동 (Cryogenic refrigeration)

극저온 냉동은 약 -150℃(123K) 이하로 정의되는 극저온을 유지하기 위한 기술이다. 극저온 냉동은 일반냉동 방식인 증기압축 냉동으로는 가능하지 않으며, 극저온 유체를 냉매로 사용해야 하는 특징이 있다. 극저온 냉동의 대표적인 응용분야는 우주산업에 필요한 액체수소 및 액체 산소의 생산, 우주 환경실(space chamber), 가속기 등 고에너지 연구 장치, 초전도체를 이용한 전자 소자, 초전도 자석을 이용하는 발전 및 핵융합 기술개발, 자기부상 열차, 의료용 자기공명영상, 식품 및 의약품의 극저온 저장, 극저온 수술, 군사용 적외선 감지장치, 극저온 진공펌프 제작, 폐자원 활용 등이 있다.