소비전력과 전력량 (Power consumption and wattage)

소비전력(Power consumption)

아래와 같이 가전제품에 붙어 있는 라벨을 한 번쯤은 본 적이 있을 것입니다. 보면 정격전압과 정격표시 소비전력이라는 항목이 보이죠.

에어컨에 부착되어 있는 정격전압과 정격표시 냉방소비전력

 

정격전압이라는 것은 전기 기구가 정상적으로 작동하는 전압을 말합니다. 그리고, 이 정격표시 소비전력은 해당 전압에 연결을 하였을 때 얼마만큼의 전기 에너지를 소비하는지를 표기한 것이고요. 1초 동안 전기 기구가 사용하는 전기에너지의 양을 소비전력이라고 하는데요, 따라서 위의 에어컨에 표시된 정보는 220V의 전원에 연결하였을 때 1초에 850J의 에너지를 사용한다는 뜻이 됩니다. 단위는 와트(W)를 사용하고, 1kW는 1000W가 되겠죠. 이를 수식으로 나타내면 아래와 같습니다.

 

소비전력 (W) =  전기에너지 (J) / 시간 (s)

 

여기서 전기 에너지는 전압, 전류, 전류가 흐른 시간에 비례하기 때문에 아래의 식으로 구해질 수가 있습니다.

 

전기 에너지 (J) = 전압 (V) x 전류 (A) x 전류가 흐른 시간 (s)

 

따라서, 소비전력은 전기 에너지를 시간으로 나눈 것이므로 위의 두 식을 결합하게 되면 분자와 분모에 시간 단위가 약분이 되고, 아래와 같이 표현됩니다.

 

소비전력 (W) = 전압 (V) x 전류 (A)

 

위의 내용들을 정리하자면, 1W는 전기 에너지 1J이 1초 동안 흘러간 것이고, 1J은 전압 1V, 전류 1A가 1초 동안 흐른 것이 됩니다. 아래와 같이 나타낼 수 있겠죠.

• 1W = 1J / 1s
• 1J = 1V x 1A x 1s
• 1W = 1V x 1A

 

전력량 (Wattage)

전기 기구가 일정 시간동안 사용하는 전기에너지의 양을 전력량이라고 합니다. 단위는 Wh(와트시)를 사용하고, 당연히 1kWh = 1000Wh가 되겠죠. 여기서 소비전력은 시간의 단위가 초(s)이지만, 전력량은 시간의 단위가 시간(h)이라는 차이가 있습니다. 수식으로 나타내면 아래와 같이 됩니다.

 

전력량 (Wh) = 소비전력 (W) x 시간 (h)

 

따라서, 1Wh는 소비전력이 1W인 전기기구를 1시간 동안 사용하였을 때 전력량을 말하는 것이 됩니다. 우리가 가정에서, 또는 상가에서 사용하는 전기에 대해 요금을 납부하는데요, 전기요금을 계산할 때 전력량을 기준으로 계산을 하게 됩니다. 예를 들어서 단위 전력량당 요금이 150원/kWh라고 하고 사용한 전력량이 100kWh라면 100kWh x 150원/kWh = 15,000원이 납부할 요금이 되겠지요.

 

소비전력과 전력량 예시

이제 제일 위의 이미지로 돌아가보겠습니다. 표시되어 있는 정보들을 이해할 수 있게 되었으니까요. 에어컨의 정격 전압은 220V, 소비전력은 850W입니다. 이것은 에어컨을 220V 전압에 연결하였을 때 1초에 850J의 전기에너지를 사용한다는 의미가 됩니다. 그리고 만약 에어컨을 2시간 가동하였다면 사용하는 전력량은 850W x 2h = 1700Wh가 되겠지요.

 

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