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[수정] 앰프의 샤시는 왜 찌릿할까?(교류,극성,접지)
HIFI게시판 > 상세보기 | 2011-05-19 19:21:52
추천수 0
조회수   3,518

제목

[수정] 앰프의 샤시는 왜 찌릿할까?(교류,극성,접지)

글쓴이

강병권 [가입일자 : ]
내용
밑에 논쟁을 보면서 많은 분들이 오해를 하시는 부분이 있는 것 같아 몇자 적습니다.


앰프케이스에 미세한 전류가 흐르는 원리는 전자기 유도현상으로 설명됩니다. 중,고등학교 과학교과서를 뒤적거려 보시면 아시겠지만, 전기가 흐르면 주변에 자기장이 발생하고, 다시 그 자기장이 도체를 만나면 전기가 되는 현상을 말합니다. 이원리는 대단히 중요하고, 기초적인 전기의 특징으로 전기를 이용하는 거의 모든 제품은 이원리를 사용합니다. 변압기, 모터가 이원리를 이용한 것들이죠...

심지어 철탑의 어떤 항공장애등은 이원리를 이용해서 전선 근처에 도체를 설치해서 전기를 만들어 불을 킵니다.

즉, 전봇대의 고압전선은 30Cm이하만 떨어져도 감전되고, 철탑의 전선은 전압에 따라 전선의 1.5m, 3m이하만 떨어져 있어도 감전됩니다.

이렇게 전자기 유도는 긍정적인 면, 부정적인 면이 다 있습니다. 또다른 부정적인 면의 대표적인 것이 노이즈입니다. 노이즈란 기기 설계자가 의도치 않는 전기를 말합니다. 노이즈의 원인은 스위치를 온오프한다든지등 다른 이유도 있지만, 가장 큰 원인은 주변에 떠돌거나 자기가 발생시킨 전자기파입니다. 앰프 샤시에 흐르는 전기는 앰프 전원을 차단하면 거의 없어지는 것으로 보아서는 앰프회로가 발생시킨 노이즈 입니다.즉, 앰프회로에 흐르는 전류가 자기장이 되고, 이 자기장이 도체인 앰프샤시를 만나서 전기로 되어 사람이 만지면 찌릿한 것입니다. 만약 앰프 케이스를 플라스틱같은 부도체로 만들면, 이 앰프의 전자기파 고스란히 케이스 밖을 빠져나가 도체로 된 다른 기기나 전선을 만나 노이즈를 발생시키고, 심하면 오작동의 원인이 될 수도 있습니다. 그리고 케이스가 금속과 같은 도체로 되어 있으면, 같은 원리로 외부의 전자기파도 막을 수 있습니다. 이렇게 해서 노이즈를 막는 방법을 어려운 말로 차폐(Shielding)라고 합니다.

그리고 차폐에 의해 떠도는 노이즈는 접지를 통해서 없앨 수 있습니다.

접지에 대해서 알려면 전압과 전위에 대하여 명확히 이해하고 있어야 합니다. 보통 간단하게 설명할 때 해발과 표고차로 설명을 합니다. 즉, 전위는 해발 전압은 표고차에 해당하지요. 전위는 실용상 대지를 0V로 기준으로한 전압을 말하며, 전압은 어떤 두선사이의 전위차를 말합니다. 즉 전위는 절대적인 개념이고, 전압은 상대적인 개념입니다.

물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르고, 표고차가 없으면 고이듯이 전기는 전압이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르고, 전압이 같다면(등전위상태) 전기는 흐르지 않습니다.
또한 모든 물이 바다로 흘러가듯이 모든 전기도 땅으로 흘러 갑니다.

바로 이러한 원리에 의해 차폐된 전기노이즈를 제거할 수 있습니다.

그런데 접지는 소스기기만 해서 앰프는 접지하지 안는 답니다. 왜? 그라운드 루프 때문에..





위 그림은 그라운드루프를 설명할 때 사용하는 그림입니다. 그런데 그림을 자세히 보시면 두기기의 접지극이 떨어져 있고 그 사이에 전위차가 생길때 그라운드 루프가 발생함을 알수 있습니다. 이런경우는 커다란 건물 안마당에 음향기기를 설치할 때 전원용 접지는 건물전원 접지를 사용하고, 음향기기용 접지는 별도로 설치하게 되면 발생됩니다. 방지하는 방법도 간단합니다. 땅속에서 접지극끼리 도체로 연결만 하면 전위차는 발생하지 않고 외부 접지 노이즈에도 안전합니다.

가정의 경우는 어떨까요? 가정은 대부분 저압 단독접지를 사용합니다. 일단 위 그림과 같은 경우는 없습니다. 그런데 아파트와 같은 공동주택의 경우에는 접지극을 하나를 여러 세대가 함께 이용하죠. 그런데 다른 집의 전기기기가 불량하여 노이즈를 엄청 발생시켜 우리집의 앰프에 영향을 줄까요?

그럴수도 있고 안 그럴수도 있습니다. 접지 품질에 달려 있습니다. 접지 저항이 엄청 높아서, 대지가 전부 흘려보낼 수 없는 경우에는 같은 접지극에 연결된 기기에 영향을 줄 수 있고, 그러한 경우에는 모든 기기의 접지극을 연결하지 않는 게 좋습니다. 드문 경우기는 하지만....







이 그림을 보시고 소스기기에만 접지해야 한다고들 말씀하시는데....
잘 보시면 기기의 연결시 신호원측 접지만 사용하여 연결하라는 뜻입니다.
즉 신호원측 출력단자를 접지시키고(만약 케이블에 차폐선이 있는 경우 신혼원측만 접지연결) 입력단자의 경우 접지와 분리하라는 뜻입니다. 전원측 케이스 접지와는 무관한 문제 입니다. 그리고 기기의 설계와 관계된 것입니다.


가정용 오디오에서 접지극을 별도로 하지 않는 이상 접지를 할 것인가 안할 것인가의 문제지 그 이상의 테크닉은 없습니다.


앰프 샤시전압에 대해 간단히 쓴다는 게 쓸데없이 엄청 길어지고 말았네요.
부디 즐거운 오디오 생활을 하시기 바랍니다.


아, 마지막으로 많이들 궁금해 하시는 플러그를 반대로 꼽으면 샤시전압이 왜 틀려지냐는 것인데 제가 생각하기에는 중성선(이른바 콜드선)이 정확히 제로가 되지 않는 것이 문제인 것 같습니다. 원인은 부하불평등 때문이고요. 이에 대해 쉽게 설명할려면 너무 길어져서 그만할 까 합니다.
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하치영 2011-05-19 20:36:07
답글

좋은 글 많은 도움이 되었습니다...

김신국 2011-05-19 20:39:52
답글

친절한 설명 고맙습니다.

이종남 2011-05-20 09:57:28
답글

오디오기기의 케이스에서 짜릿거리는 느낌이 생긴다고 기기의 절연이 좋지 않다고 이야기하시는 분은 조금 오디오에 대한 이해를 다시해야 할껍니다.<br />
<br />
물론 절연불량의 가능성이 전혀 없다고는 말을 못하겠지만.. 이런 경우 습한 날의 경우 차단기가 떨어지는 현상이 거의 대부분 생깁니다.. 요즘 차단기를 얼마나 잘 만드는데요..<br />
<br />
무려 100V이상의 샷시전위가 측정이 되어도 절대 차단기는 떨어지지 않습니다.

이종남 2011-05-20 10:03:32
답글

하지만 100V 이상의 샷시그라운드 전위가 측정이 된다면.. 그것은 분명 좋지 않습니다.. 전류값이 거의 없는 말그래도 전위값이긴 하지만 짜릿거리는 느낌이 좀 강할수도 있고.. 또 그라운드전위가 높다는 것은 그만큼 회로의 동작상태가 불안할 수 있다는 의미도 됩니다.. <br />
<br />
그래서 이 그라운드 전위를 낮출려고 오디오의 극성도 맞추고.. 최종적으로 외함접지를 하는 것이죠.. <br />
<br />
만약 절연이 좋지 않은

이종남 2011-05-20 10:15:06
답글

그리고 일점접지를 하는 방법은 대부분 프리앰프에서 하는 것이 좋습니다... <br />
<br />
이론적으로는 CDP에서 하는 방법이 가장 좋겠지만.. CDP같은 디지털기기는 많은 수에서 접지를 못하게끔 만들어놨습니다.. 외함접지는 양날의 칼입니다.. 그라운드전위를 낮추어주는 순작용이 있기도 하지만 접지저항이 높거나 접지를 통해서 노이즈를 분출하는 기기들과 접지를 공유 하면 오히려 좋지 않습니다.. <br />
<br />
CDP같은

dstraits@chol.com 2011-05-20 11:22:18
답글

제가 쓴글에서 눈치 채신분들도 있겠지만, 전자기 유도에서 중요한 것은 거리와 전기의 세기입니다. 즉, 유도되는 전기의 세기는 거리의 제곱에 반비례하고, 전기의 세기에 비례합니다. 여기서 거리가 일종의 절연성능이 됩니다. 쉽게 설명하면 전봇대의 고압전선에는 애자가 2~3개 달리지만, 철탑의 고압전선에는 보통 10개에서 50개까지 매답니다. 절연을 위해서... 그리고 절연성능을 유지하기 위해서 정기적으로 고압 물청소를 해 줍니다. (다시말해 공기

dstraits@chol.com 2011-05-20 11:35:53
답글

원래 접지는 천둥,벼락,번개를 막기위해 시작한 것입니다. 어떻게 보면 번개같은 게 엄청난 노이즈죠...<br />
<br />
좋은 토질에 깊이만 박혀있으면 접지봉 하나로도 그런 번개를 막을 수 있습니다.<br />
고로, 하잖은 가정용 전자기기의 노이즈 정도는 쉽게 대지로 흘려보낼수 있죠...<br />
접지선을 타고 노이즈가 유입되는 경우는 대부분 접지선이 접지극과의 연결이 끊어진 경우가 대부분입니다.<br />
물론 바위같은 것에

이종남 2011-05-20 11:55:22
답글

실제 외함접지를 끊어놓고 샷시전위를 측정을 해보면 반대극성에서 진공관은 100V이상 TR도 수십V도 측정이 됩니다. 이것은 정상상황이지 절대 절연이상으로 볼수가 없지요.. 이것은 말그대로 전위값일 뿐이지 전류값을 동반하지는 않았거든요. 그래서 가능합니다.. <br />
<br />
하지만 전류값을 동반한 선이 만약 절연불량으로 샷시와 연결되어서 전압이 나온다면.. 그것은 만약 전원트랜스의 1차측에서 발생했다면 차단기가 우선 작동을 할 것이고

이종남 2011-05-20 12:00:46
답글

"원래 접지는 천둥,벼락,번개를 막기위해 시작한 것입니다. "<br />
<br />
맞습니다.. 만... 오디오에서는 이런 위험을 막기 위해서도 그렇지만.. 그라운드단의 절대전위를 낮추기 위해서 접지를 하는 것이 더 큰 목적입니다..<br />
<br />
그라운드전위가 올라가서 신호체계가 불안한 상태보다는 벼락맞을 가능성이 훨씬 적기 때문이지요..

조영호 2011-05-20 12:25:23
답글

전위차보다는 전류가 문제입니다.<br />
동일한 절연저항 일때 전위차가 큰쪽이 전류도 당연히크겠지만 절열이 잘되어있어도 전위차는 발생할수 있거든요.<br />
어쨌거나 저쨌거나 찌릿함이 느껴질 정도이면 점검해보아야합니다<br />
차단기가 떨어질 정도는 아니더라도 누설전류가 있기 때문이지요.

이종남 2011-05-20 12:27:12
답글

다시 정 공학적으로 설명을 하자면..<br />
<br />
저렇게 계측된 그라운드의 절대전위는 절연이상의 가능성은 거의 희박합니다.<br />
절연이상보다는 기기 내부의 각종 인터터성분이 만든 유도전기가 대부분이겠지요..<br />
유도전기는 전류값을 거의 동반하지 않은 말그대로 전위값일 뿐입니다.. 그래서 차단기도 휴즈도 작동을 하지않는데 고전압이 검출이 되는 것이지요..<br />
<br />
오디오기기는 인덕터 성분이 꼭 있어

조영호 2011-05-20 12:29:11
답글

그리고오디오에서 유도전류가 찌릿함을 느낄만큼 발생하지는 않습니다.<br />
동력계통이나 강전에서는 모르겠지만 오디오에서 유도전류

이종남 2011-05-20 12:32:56
답글

참 이상합니다...<br />
<br />
전 논리적으로 설명을 하고. 또 실제 측정되는 것도 보여드리는데도..<br />
논리적으로 설명도 못하면서 다만 자기의 의견과 맞지 않다고 무조건.. 반박을 하시면 저도 할말이 없지요..<br />
<br />
믿지 않는 것은 자유입니다만.. 실제 보여드려도 믿지않는 것은 문제가 좀 있지 않을까요??<br />
<br />
그렇다고 재는 방법을 알려드려도 재볼 생각도 안하고요........

dstraits@chol.com 2011-05-20 12:39:34
답글

전기기기의 100V는 매우 위험한 전압입니다. 에너지가 없는 정전기의 수천볼트와는 전혀 틀린것입니다.<br />
감전은 전류에 의해 되지만, 인체의 흐르는 전류는 전압을 인체의 저항값으로 나눈 값 만큼 흐르고, 누전차단기가 있다지만, 항상 최악의 경우를 생각하셔야 합니다.

이종남 2011-05-20 12:49:36
답글

물론 전류값이 동반된 100V는 위험합니다. 하지만 우리는 모피옷을 입으면서 벗으면서 천볼트 이상의 전압을 쏘이기도 합니다.. 이것은 전류값을 동반하지 않은 유도전압이기 때문에 쏘여도 괜찮습니다.. <br />
<br />
샷시그라운데 측정되는 전압은 절대 절연이상으로 생긴 전류값을 동반한 전압이 아니라는 것이지요. 그래서 손을 대도 괜찮습니다.. <br />
<br />
전기의 기본이론인 저항치와 분압 이론만 알아도.. 저것은 절연이상

조영호 2011-05-20 13:08:19
답글

종남님..<br />
본문의 그림처럼 계통도를 하나 그려서 설명해주시면 어떨까요?<br />
말보다 그림하나가 모든걸 설명해주기도 하니까요...

이종남 2011-05-20 13:40:04
답글

계통도요??<br />
<br />
저 위의 것으로도 설명이 가능합니다..<br />
<br />
그라운드루프가 생기는 것을 알아보는 것은 그라운드루프가 안생기게 만들려고는 것 아닌가요??<br />
그런데 그라운드루프가 생기면 무슨 문제가 있어서... 그토록 방지를 할려고 할가요..<br />
<br />
그리고 외함접지 않하면 그라운드루프고 뭐고 안생깁니다..<br />
뭐하러. 이런 위험성을 무릅쓰고 외함접지를 할려고 합니까

이종남 2011-05-20 13:45:12
답글

조영호님//<br />
<br />
재는 방법 한번 알려드렸으니까. 한번 재보시고..<br />
만약 수십볼트씩 나오는 기기 있으면 다 폐기처분하시던지. 아님.. 다 뜯어서 수리하시던지 결정은 조영호님이 하십시요...<br />
<br />
재 볼 맘도 전혀 없지 않나요?? 그럼 과학자나 공학자 자격이 없지요.. 전 최소한 재보긴 했습니다만... ^^

이종남 2011-05-20 13:51:30
답글

최소한 저랑 이야기를 계속 할려면.. 계측은 해봐야 합니다. 제 말은 무조건 안믿으시니까.. 직접 해보시고.<br />
<br />
만약 수십볼트가 안나온다면 몰라도 수십볼트가 나오는 것을 확인하고 그것을 가지고 계통도를 그리든 말든 하는 것이 토론의 순서입니다...

조영호 2011-05-20 15:28:45
답글

누가 보면 오해 하겠습니다.<br />
전위차가 안생긴다고 했습니까?<br />
전위차 자체가 문제가 아니고 전류가 문제라고 했지요..<br />
계측요? 그정도는 늘 하고 있습니다..<br />
<br />
한가지만 여쭙겠습니다.<br />
찌릿한 전류가 왜 어디서 생겨서 어디로 흐르는지 한수 지도 부탁 드립니다.<br />
오디오라는게 워낙 심오하다보니 저는 그 분야에는 깨우침이 덜 하거든요..<br />
정말로 궁금해서 그럽

이종남 2011-05-20 15:48:56
답글

여기서 좀 확실하게 하기 위해서 조영호님한테 좀 물어봅시다.. <br />
이 대답을 확실하게 듣고 이야기를 계속하지요... <br />
<br />
http://board.wassada.com/iboard.asp?code=hifi&mode=view&num=85038&page=0&view=n&qtype=subject&qtext=극성&part=av <br />
<br />
에서 보면 각종기기의 접지를 끊고 샷시전위를 측정을 해봤는데..

이종남 2011-05-20 15:54:59
답글

또 한가지 질문을 올렸는데.. 일단 위의 질문부터 확실하게 하고 넘어갈려고 지웠습니다..<br />
<br />
한번 조영호님의 답을 기대해 보겠습니다..

정회철 2011-05-20 17:04:24
답글

접지를 하는 가장 큰 이유는 각 국의 규격이 그러해서죠 <br />
규격을 맞추지 못하면 인증이 안나고,<br />
물건을 못팔아 먹거든요..^^

조영호 2011-05-20 18:33:59
답글

누차 말하지만 전압이 얼마 측정이 되느냐는 중요하지 않습니다.<br />
전류가 중요한 것이지요..<br />
기기의 접지를 끊고 섀시전압을 측정했다고 하는데 이건 별 의미가 없습니다.<br />
전류를 알 수 없기 때문입니다.<br />
전압보다는 전류를 측정했어야 합니다.<br />
<br />
완전히 절연된 경우라면 전위차가 측정되지 않아야 합니다.<br />
그런데 측정되는 것은 전류경로가 있고 등가적으로 전압원으로 표현이

이종남 2011-05-20 18:43:09
답글

조영호님// <br />
<br />
우리 서로.. 힘빼지 맙시다. 그정도 전기상식은 저도 있으니까요.. <br />
그럼 저위의 100볼트 이상 잡히는 것은 전부 누설전류라는 뜻인가요?? <br />
<br />
물론 전류가 극미량이라도 있으니까. 전압이 잡히겠지요.. 그 전류의 원인이 절연불량때문인가요??

조영호 2011-05-20 18:43:20
답글

다시 차근히 읽어 보니까..<br />
항상 느끼는 것이지만<br />
종남님의 문제제기 하시는 방식이 썩 유쾌하지는 않습니다..<br />
논점을 벗어난 감정이입은 토론에 도움이 되지 않습니다.<br />
누가 잘나고 누가 더 많이 알고를 따지고 싶지 않습니다.<br />
다만 지적 호기심과 평소 가지고 있던 의문과 이바닥에서 상식처럼 알고 있는 사실들의 정확한 실체를 알고 서로 깨우치고 싶기 때문에 질문도 하고 그럽니다..<br /

조영호 2011-05-20 18:47:04
답글

전압을 측정 했는데 100V 측정된 것이 누설 전류냐? 라고 하는 것은 정확하지 않습니다.<br />
누설 전압이라고 해야 겠지요..<br />
<br />
위에서도 언급했지만 허용치 이내에서 발생하는 누설전류는 EMC 필터등에 의한 인위적인 경로와 기생Cap. 회로적인 요인에 의한 누설등 여러가지가 있겠지요...<br />
<br />
누설 전류가 허용기준치 이상 나오는 것은 설계 잘못이거나 절연의 열화에 의한 것일 가능성이 높지요.

조영호 2011-05-20 18:56:50
답글

종남님께서 제게 질문하실것이 더 있다고 하시니..질문 기다리겠습니다만,<br />
지금 퇴근 합니다.<br />
저녁 모임이 있고,<br />
내일과 모래는 여행을 갑니다.<br />
여행중에 댓글을 달 수 있으면 달겠습니다만, 뜨문뜨문 보게 될것 같습니다.<br />
즐거운 주말 되십시오..

이종남 2011-05-20 19:07:38
답글

누설전압이기 보다는 인덕터에서 생기는 자연적인 전위라고 하면 안될까요??<br />
<br />
앞페이지에 퀴즈하나 내 놨습니다... 많은 사람들이 직접 측정도 할수 있는 것이니까..<br />
여행중.. 관심이 생기면 한번쯤 보시기 바랍니다..<br />
<br />
과연 누설전류에 의해서 전위가 발생하는 것인지 아닌지요.. ^^

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