안녕하세요. 다산에듀 원장 전병칠입니다. 전기를 배우다 보면 단상, 삼상 이런 이야기를 많이 듣습니다.

도대체 둘은 뭐가 다를까요? 단상이라고 하는 것이 하나로 이루어져 있고, 삼상이라고 하는 것이 세 개로 이루어졌다고 하는 그 개수만 과연 다른 걸까요?

한번 발전소부터, 그러니까 전기를 만드는 그 순간부터 우리가 사용하는 곳까지 어떤 개념으로 다가오는지 한번 정리를 해보도록 하겠습니다.

그래서 이 영상을 통해서 여러분들께서 단상과 삼상에 대한 개념이 적 음모 했다면은 그것들을 정리하는 계기가 되기를 제가 바라겠습니다.

자, 일단 여러분 단상이라고 한 것과 그다음에 3상 이라고 하는 것을 제가 비교하면서 설명을 드려보겠습니다.

어떤 게 다를까요? 보도록 할게요. 전기가 어떻게 만들어지느냐 라고 하게 되면은 일단 코일이 필요하고요.

그 주변에 자기장의 변화가 필요하게 됩니다.

물론 이제 태양광 발전 같은 경우에는 조금 다르지만 우리가 실제로 사용하는 수력, 화력, 원자력 발전 같은 경우에는 모두 다 어떤 기계를 돌려서 즉 회전시켜서 전기를 받는다는 것은 동일한 원리입니다.

여기 제가 코일, 즉 전선을 이렇게 감아 놓고요.

그 다음에 이 앞에다가 이런 모양의 자석을 놓고 이 자석을 이제 회전 시켜 보도록 하겠습니다.

자석에는 물론 이제 n극과 s극 이런 것들이 있겠죠.

이 자석을 이제 회전시키게 되면 자, 이렇게 회전시켜 볼까요.

회전시키게 되면은 이제 자기장의 변화가 이 코일에 영향을 미쳐서 이 코일에서 전기가 만들어지는 겁니다.

사실은 이것만 하더라도 엄청나게 신기하죠.

왜 움직이느냐? 바로 이 코일 안에는 전자들이 있게 되는데 자기장의 변화로 인해서 이 전자들이 꿈틀꿈틀하게 움직이게 되는 거죠.

그래서 나중에 요 선 두 개를 가지고 밖에서 보게 되면은 어떻게 파형이 만들어지게 되는데 그 둘 사이에서 자, 이런 파형이 이제 만들어지는 것을 볼 수가 있습니다.

자, 이것을 우리가 이제 어떤 하나의 매칭 및 형태, 물적 형태라고 해서 이제 상, 세인스라고 이제 부르게 됩니다.

상이라고 한 것은 어디에서 사용되냐면 우리 주변에서 관상을 본다, 이런 말 많이 들어보셨죠?

사람의 얼굴을 봄으로써 그 사람이 가지고 있는 재물운이라든지 앞으로 성공 여부라든지 뭐 이런 것들을 바라볼 수 있는 것을 우리가 흔히 관상을 본다, 이렇게 이야기하게 됩니다.

아, 그 상과 똑같은 한자어를 사용하게 되는데요. 이 물리적으로는 어떤 안정된 현재의 상태를 우리가 상이라고 하게 됩니다.

액체 상태, 기체 상태, 고체 상태도 하나의 상이 되는 거죠.

전기에서는 몇 개가 도대체 일을 하냐라고 하는 것을 통해서 우리가 상을 구분하고는 합니다.

실제로 우리 집에 들어오는 전기는 두 가닥이지만 두 가닥 중에서 하나는 기준 전위가 되고요.

나머지 하나가 이렇게 높고 낮음을 반복하게 되면서 일을 하기 때문에 우리는 그것을 1개의 상만 있다라고 해서 하나의 상이라고 해서 단상이라고 이제 부르게 됩니다.

1상기라고도 부릅니다. 원 페이지라고도 불릴 수 있게 되는 거죠.

하지만 이제 3상은 조금 그것과는 다르게 단상보다는 복잡한 모양을 가지고 있습니다.

234 기라고 하는 것을 만들 때에는 이러한 코일이 크게 세 덩어리가 필요하게 됩니다.

예를 들어 자 이렇게 하나를 만들었다고 하게 되면은 자 그 다음에 또 이 각도를 이 동그란 전체에서 1, 2, 3개의 삼각형으로 만들어서 자 여기에도 자 이러한 형태로 코일을 1 또 감고요.

그 다음에 자 요 정도 위치에다가도 코일을 이렇게 하나를 이제 감게 됩니다. 자 그 다음에 이제 이 안에다가 자석을 놓고 이제 자석을 회전시키는 거죠.

물론 여기에도 자, 속도다 S극, N극이라고 해 본 상태에서 자 이렇게 안에서도 올려보겠습니다.

그러면 지금은 이 코일이 N극을 향하고 있는데 조금 있다가 이것으로 향할 거고요.

그 다음에 조금 더 있다가는 이것으로 이제 향할 겁니다.

그래서 계속 회전을 함으로써 한번은 이쪽에서 에너지가, 그 다음은 이쪽에서 에너지가, 그 다음은 이쪽에서 에너지가 만들어 지겠죠.

이렇게 Y자 모양으로 있기 때문에 각각 이 각도의 위상차는 120도 가 만들어진 상태로 말이죠.

자 이 상태에서 이렇게 왼쪽처럼 파형을 제가 만약에 그려 보게 된다면 파형은 이제 이렇게 됩니다.

자, 어떤 것을 우리가 하나씩 한번 정리해 볼까요? 우리가 편의상 여기 있는 것을 L1이라고 하고요.

그다음에 아, 여기 있는 걸 L2라고 할까요?

한 편의 4, 저희 쪽에 있는 것을 L1, 그다음에 이쪽을 L2, 그다음에 이쪽을 L3 라고 하게 되면은 자, 이쪽에 있는 파형을 제가 쭉 하나 끌고 오고, 그 다음에 여기에서도 파형을 하나 끌고 오고, L1 끌고 오고, 그 다음에 여기에서도 L3 요렇게 끌고 와 볼게요.

그러면은 이쪽을 L1, 그리고 이쪽을 L2, 이쪽을 L3라고 했을 때 각각의 파형의 모양은 이렇게 됩니다.

첫 번째 L1이 이런 파형으로 이제 모양이 만들어졌습니다.

그것이 바로 이제 L1의 모양이고요. 조금 있다가 120도의 위상차라고 했으니까, 여기 이제 두 번째 L2가 모양의 자, 여기까지가 90도고 이쪽이 180도니까 한 그 가운데 여기에서 파형이 이렇게 만들어지게 될 겁니다.

자, 이렇게 만들어지는 것을 이제 우리가 L2라고 할 수 있고요.

마지막으로 이제 제가요 빨강색으로는 L3 모양을 나타내 볼게요. L3는 그것보다도 또 120도, l2보다도 120도 더 뒤지게 되니까 한 요 정도에서 이제 출발을 하겠죠.

이 정도에서 출발을 하면 이제 요런 모양을 우리가 이제 그릴 수 있겠죠, 앞에까지.

그래서 마저 그렇게 되면은 이런 모양을 이제 우리가 만들 수 있고 앞에까지 마저 그렇게 되면은 이제 이런 모양을 이제 만들 수 있게 됩니다.

자, 이게 바로 l3의 모양이 되고 이제 우리가 보는 관상처럼 볼 수 있는 상의 형태가 1, 2개, 3개가 만들어져 있기 때문에 이것을 우리는 이제 3상이라고 표현하게 됩니다.

3상에서는 나머지 꼭짓점을 요렇게 하나로 묶어서 모두 다 하나의 결정체를 한 다음에 여기를 쭉 긋게 되면은 이것은 어떤 상의 표현이 아니라 어느 선에도 해당하지 않는다고 해서 뉴트럴, 우리가 중성선이라고 해서 이렇게 연결을 시 하게 되죠.

실제로 우리가 사용하는 전기는 어떻게 될까요?

실제로 우리가 사용하는 전기는 이렇게 l1, l2 둘 사이가 바로 380 볼트이고 그 다음에 l2, l3에도 380볼트이고 그 다음에 L1과 L3에도 이렇게 둘 사이에는 380볼트의 전위차가 있게 되고요.

L1과 N, L2와 N, L3와 N 사이에는 모두 220볼트의 전압이 걸리게 됩니다. 그래서 요걸 우리가 선간 전압 이라고 하고, 이것을 우리가 상전압이라고 부르게 되는 거죠.

따라서 단상이냐 삼상이냐는 실제로는 우리가 주로 이제 만드는 발전소에서 만드는 것은 삼상이고, 이 삼상 전원을 가지고 쭉 끌고 와서 우리가 여기서 전기를 부하를 사용할 때는 L1, L2, L3를 사용하는 고 380볼트를 사용하는 거고, 그다음에 우리가 220볼트를 사용하겠다라고 하게 되면은 여기서 어느 선 세계 중에서 하나와 N을 이어서 220볼트를 사용하는 거죠.

자, 조금 더 제가 여기를 치우고서 전기를 끌고 와 볼게요.

이 상태에서 이제 전력선이 세 개가 있게 된다면 요렇게 L1이 나오게 되고 색깔을 좀 넣어 볼까요?

음, 그 다음에 자 여기 L2도 요렇게 오게 되고, 그 다음에 L3도 자, 조금 위에다가 이렇게 L3도 오게 되고, 그 다음에 마지막 N도 이렇게 오게 된다면 만약에 이제 전동기 같은 큰 부하를 우리가 건물에서 움직여야 된다라고 하게 되면은 이렇게 R상, 그 다음에 S상, T상 이렇게 380볼트 전원을 받아서 큰 전동기 같은 모터를 움직이게 되는 거고요.

텔레비전이나 냉장고나 사무용 기기라 이런 일반적인 전기는 뭐 예를 들어 L상과 그 다음에 N상 두 개를 빼어서 우리가 OTV 같은 거 단상 전기를 켤 수도 있고, 그 다음에 L상과 함께 예를 들어 N상을 빼서 또 그 다음에 단상 전기 냉장고 같은 걸 사용할 수도 있고요.

그 다음에 여기 T상과 그 다음에 N상 요런 거를 이용해서 세탁기 같은 것도 돌릴 수 있는 이런 단상 전기를 만들 수 있습니다.

그래서 여러분들이 3상이냐 단상이냐를 구분하게 된 것은 외부에서 표현되는 상의 개수가 몇 개냐라고 이야기를 하는 거고요.

우리 집에 들어온 것은 비록 두 가닥이지만 그 중에서 실제로는 하나만 상을 표현하고 있기 때문에 단상이라고 부르고, 그 다음에 보통 우리가 산업 현장이나 아니면 큰 빌딩 같은 곳에서 사용하는 세 개의 선으로 전력을 보내는 것은 그 상에 출연이 바로 세 개이기 때문에 우리가 3상 이라고 이야기를 한다고 볼 수 있습니다.

그러면 다른 상은 없습니까? 있습니다. 이렇게 만약에 2개를 쓰게 되면은요 그것은 우리가 2상이라고도 부를 수 있고요.

그 다음에 4상, 5상, 6상, 7상, 8상 그런 것도 만들 수는 있습니다.

보통 우리가 이제 다상이라고 이제 부를 수 있게 되죠. 그래서 단상, 2상, 3상, 4상, 5상, 6상 이렇게 부를 수 있는데, 전기는 만든 것 뿐만 아니라 받는 쪽에서도 서로 일정한 규칙성을 가지고 있어야 되기 때문에 그래야지 보내는 쪽도 받는 쪽도 서로 일정한 규격이 있어야 전기를 잘 이용할 수 있기 때문에 우리가 보통 사용하는 것은 이 단상과 삼상 체계라고 할 수 있습니다.

자, 여러분, 이제 혹시 주변에서 상이 무엇이냐, 상이라는 말이 무엇이냐, 우리 집에 무슨 상이냐, 단상이냐, 삼상이냐 이야기가 나온다면 여러분들이 대답을 쑤 익숙했죠.

오늘 내용을 잘 참고하셔서 혹시 더 궁금하신 부분은 사실은 더 전문적인 내용으로 찾아보게 되면은 여러분들이 충분히 이해할 수 있을 만한 그런 정보가 있을 테니까 오늘 이 시간에는 아, 상이라는 개념이 바로 이렇게 다가오는구나 라고 하는 것으로서 이해해 주시면 좋겠습니다.

전 여기서 설명 마칠게요. 다산에듀 전병칠이었습니다. 감사합니다.

단상과 3상의 차이. 쉽게 설명해보겠습니다.

(주)다산에듀 대표. 전기분야 기술강의/ 
고용정책학박사/ 전기기능장/ 
전)OOO대학겸임교수
'찐초보 걸음마전기', '찐초보 생활전기' 저자


전병칠

다산에듀의 전병칠님은 전기 학습에서 자주 접하는 **"단상"과 "3상"의 차이점**을 명확히 설명합니다. 단상이 하나의 구성요소를 가지고, 3상이 세 개의 구성요소를 가진다는 단순한 숫자 차이 외에, 발전소에서 사용처까지 전기가 어떻게 전달되고 활용되는지 체계적으로 정리해줍니다.

전기는 코일과 자기장의 변화를 통해 생성됩니다. 화력이나 원자력 발전소에서는 기계를 회전시켜 전기를 만드는데, 코일(감긴 전선) 앞에 자석을 놓고 회전시키면 **자기장의 변화가 코일에 영향을 주어 전기가 발생**합니다. 이는 코일 안의 전자가 자기장 변화로 인해 움직이면서 전기가 만들어지는 fascinating한 현상입니다.

'상'은 어떤 안정된 현재의 상태를 의미하며, 전기에서는 **몇 개의 "일"을 하는지를 통해 상을 구분**합니다. 예를 들어, 물의 액체, 기체, 고체 상태도 각각 하나의 '상'으로 볼 수 있습니다. 우리 집에 들어오는 전기는 두 가닥이지만, 하나는 기준 전위가 되고 다른 하나가 높고 낮음을 반복하며 일을 하는 형태를 **"단상" 또는 "1상"**이라고 부릅니다.

3상은 단상보다 더 복잡한 형태를 가지며, **더 큰 코일과 구조가 필요**합니다. 원형을 세 개의 삼각형으로 나누어 코일을 감고 자석을 회전시키면, 각기 다른 각도에서 에너지가 발생하며, 이때 각 상의 **위상차는 120도**가 됩니다. L1, L2, L3로 명명된 세 개의 파형이 각각 120도의 위상차를 두고 만들어지는 것이 3상 전기의 핵심입니다.

3상에서 남은 꼭짓점들을 한데 모으면 **"중성선(N)"**이 됩니다. 실제로 사용되는 전압을 보면, L1과 L2, L2와 L3, L1과 L3 사이의 전압은 **380볼트**이고, L1, L2, L3 각각과 중성선(N) 사이의 전압은 **220볼트**입니다. 이를 "선간 전압"과 "상 전압"이라고 부릅니다.

🏠 산업용과 가정용 전기의 차이

발전소에서는 **3상 380볼트 전기를 생산**하며, 이를 필요에 따라 다양하게 활용합니다. 대형 부하(예: 건물 내 모터)를 구동할 때는 L1, L2, L3에서 380볼트를 받아 3상 전기를 사용합니다.

가정에서 사용하는 TV, 냉장고, 사무기기 등은 대부분 단상 전기 제품입니다. 이 경우, L1과 N선, 또는 L2와 N선, L3와 N선을 각각 연결하여 **220볼트 단상 전기를 사용**합니다. 즉, 외부로 몇 개의 상이 표현되는지에 따라 단상 또는 3상 전기가 결정됩니다. **가정에서는 두 가닥 중 하나만 상으로 작용하여 단상**이라 불리고, **산업 현장이나 대형 건물에서는 세 가닥이 상으로 작용하여 3상**이라 불립니다.

단상, 3상 외에도 2상, 4상, 5상, 6상 시스템도 만들 수 있습니다. 전기는 **생산과 더불어 수용하는 측의 규격이 일치**해야 효율적으로 사용할 수 있으며, 우리가 일반적으로 사용하는 것은 단상과 3상 시스템입니다.

이 영상을 통해 '상'의 개념을 명확히 이해하고, 주변에서 단상과 3상에 대한 질문을 받을 때 **자신 있게 답변할 수 있기를 기대**합니다. 더 깊은 내용은 다산에듀에서 추가 학습이 가능합니다.

단상과 3상의 차이는 숫자의 차이뿐 아니라, 발전부터 사용까지의 개념을 정리할 필요성을 제기한다.

전기 발생 원리는 코일과 자석의 회전을 통한 자기장 변화로 설명되며, 이는 전자의 움직임을 유발하여 파형을 생성한다.

물질의 상태처럼 전기가 '일하는 개수'를 기준으로 '상'을 구분한다. 가정용 전기는 두 가닥 중 하나가 기준이 되어 단상으로 불린다.

단상은 한 개의 코일로 구성되지만, 3상은 원형을 3등분하여 각각 코일을 감아 자석을 회전시켜 전기를 발생시킨다.

3상 시스템에서 각 코일(L1, L2, L3)은 120도의 위상차를 가지며 파형을 생성한다.

L1, L2, L3의 파형은 각각 120도씩 지연되어 나타나는 특징을 가진다.

3상에서는 3개의 상이 만들어지고, 나머지 한 선은 중성선(Neutral)이 된다.

L1-L2, L2-L3, L1-L3 간의 전압은 380V이며, 각 상과 중성선(N) 간의 전압은 220V이다.

발전소에서 3상 380V를 생성하며, 대형 부하(모터 등)에는 380V를 사용하고, 단상 220V는 중성선과 한 선을 연결하여 사용한다.

가정용 및 산업용 전력의 상 구분

가정용 전기는 두 가닥 중 한 가닥만 상을 나타내므로 단상이라 부르고, 산업용 또는 대형 건물에서는 세 가닥이 상을 나타내므로 3상이라 부른다.

다양한 상 시스템 및 중요성 강조

단상, 2상, 3상 외에도 4상, 5상, 6상 등이 존재할 수 있으며, 전력은 송수신 간 규격 일치가 중요하다.

일반적으로 사용되는 것은 단상과 3상 시스템이다. 이번 설명을 통해 '상' 개념을 이해하고 주변에서 관련 질문에 자신감 있게 답할 수 있기를 바란다.