구리와 알루미늄 중에 뭐가 전기 잘통하나요?
구리를 전도체로 많이 쓰는데 알루미늄도 충분히 대체 가능하다고 하네요. 뭐가 전기를 더 잘통하게하나요? 구리없으면 알루미늄으로 완전히 대체 가능한가요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
구리와 알루미늄은 모두 전기 전도성이 뛰어난 금속이지만, 구리가 알루미늄보다 전기 전도성이 약 61% 더 높습니다. 따라서 구리는 알루미늄보다 전기를 더 잘 통하게 합니다 구리와 알루미늄은 전기 전도성 외에도 여러 가지 장단점이 있습니다. 구리는 알루미늄보다 가격이 비싸고 무겁고 가공하기 어렵습니다. 반면에 알루미늄은 구리보다 가격이 저렴하고 가볍고 가공하기 쉽습니다 구리와 알루미늄은 각각의 장단점이 있으므로 전기 전도체로 사용될 때는 용도에 따라 적합한 금속을 선택해야 합니다. 예를 들어 전기 전도성이 가장 중요하다면 구리를 사용해야 합니다. 반면에 가격이 가장 중요하다면 알루미늄을 사용할 수 있습니다 구리가 없으면 알루미늄으로 완전히 대체할 수 없습니다. 그러나 알루미늄은 구리의 대안으로 사용할 수 있으며 구리와 비슷한 수준의 전기 전도성을 제공합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
전선은 저항률이 낮아야하므로 보통 구리 혹은 알루미늄 2가지 재료만을 사용한다. 은이나 금과 같은 재료는 워낙 고가이기 때문에 매우 제한적인 용도로만 사용된다. 따라서 흔히 볼 수 있는 전선의 대부분은 알루미늄이나 구리라고 보면 된다.
구리는 알루미늄보다 저항률이 낮아서 송전손실이 적다는 장점이 있다. 하지만 알루미늄에 비해 밀도가 높아 전선 중량이 커지고, 가격도 상대적으로 높다는 단점이 있다. 알루미늄은 구리 도체보다 저항률이 높지만 워낙 가볍고 가격이 낮다. 이러한 특성 때문에 용도와 사용장소도 다르게 적용된다.
ACSR 전선 (출처 : wikipedia)
ACSR 전선 (출처 : wikipedia)
알루미늄 도체는 힘을 많이 받는 개소에 주로 적용된다. 가공송전선로의 ACSR 전선이 대표적인 예이다. 전선의 무게가 무거워질수록 지지물(철탑 등)의 강도는 매우 커져야 한다. 또한 특고압에서는 워낙 전압이 높기 때문에 저항률에 따른 전력 손실량의 차이가 그렇게 크지 않다. 그래서 가공송전선로에선 알루미늄 도체가 유리하다.
반면 구리 도체는 상대적으로 힘(장력 등)을 받지 않는 개소, 저압선, 22.9kV 이상 지중배전선로에 주로 사용된다. 154kV 이상의 송전전압에서는 변전소 설비간 연결이나 지중송전선로의 도체로 활용된다. 중량이 크기 때문에 가공선로에는 전선의 무게가 워낙 무거워져 적용하기 힘들다. 저압선은 전압이 낮기 때문에 저항률이 중요하고 도체 단면적 자체가 작아서 재료의 차이에 따른 중량값이 큰 영향을 주지 않는다. 따라서 구리 도체를 주로 사용한다.
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
구리가 알루미늄보다는 전도성이 우수합니다.
하지만 무게와 변형 등의 2차 가공이 쉬운 등의 여러 장점 때문에 알루미늄을 많이 사용하고 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
구리가 알루미늄보다 전기를 더 잘 전달합니다. 구리는 전기의 효율적인 전도체로 알려져 있으며, 전기 전도율이 매우 높습니다. 이는 구리가 전자의 이동에 매우 유리한 환경을 제공하기 때문입니다. 반면에, 알루미늄은 구리에 비해 전기 전도성이 낮습니다. 따라서 전기 전달 능력 측면에서 구리가 알루미늄보다 우월합니다.
금속이 전기를 전달하는 정도를 전기전도도라고 합니다. 구리는 100, 알루미늄은 62입니다. 구리가 알루미늄보다 전기가 잘 통합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 물질에 전기가 잘통하는지 알수 있는 것을 전기전도도라고 합니다. 금속의 전기 전도도는 은(106)>구리(100)>금(72)>알루미늄(62)순입니다. 그래서 대부분 전기 관련 선에는 값이 싸고 전도도도 좋은 구리를 많이 사용합니다.