한국가스안전공사 천안교육원 전기·부식 실험 교육 후기

옴의 법칙부터 전위차 측정까지, 직접 손으로 배우는 기술 안전의 기본

한국가스안전공사 천안교육원에서 진행된 ‘배관유지관리(피복손상탐측) 실습’ 과정에 다녀왔습니다.
이번 교육은 전기회로 실험과 부식전위 측정 실험으로 구성되어 있었고, 실제 산업 현장에서 사용하는 계측기와 재료를 직접 다뤄볼 수 있는 실습형 프로그램이었습니다.

🎯 실험 1. 옴의 법칙 실험

실험 목적:

> 전압(V), 전류(I), 저항(R)의 관계를 이해하고,
직렬·병렬 회로의 기본 원리를 체험한다.

 

🔧 실험 준비물

저항기: 10Ω (2개), 100Ω (1개)

연결선(악어클립)

전원 공급장치(DC 배터리, ROCKET 12V)

멀티미터 및 SUNDOO SD-27 계측기


책상 위에는 10W급 저항 보드가 놓여 있었고,
10Ω, 100Ω, 500Ω, 1kΩ 저항 단자에 클립선을 연결해 회로를 구성했습니다.
M&M 초콜릿이 하나 올라와 있는 건… 긴 실험의 단짝이었죠 😊

⚙️ 실험 구성

📘 교재 회로도에 따라 다음과 같이 회로를 연결했습니다.

R100 ─ ( R10-1 ∥ R10-2 )

R10-1과 R10-2는 병렬 연결

그 결과를 R100과 직렬로 연결

 

🧮 합성저항 계산

병렬저항은

R_{병렬} = \frac{1}{\frac{1}{10}+\frac{1}{10}} = 5Ω

따라서 전체 저항은

R_{total} = R_{100} + R_{병렬} = 100 + 5 = 105Ω

측정기에서 실제로 측정한 결과도 약 105~106Ω 정도로 나와
이론값과 거의 일치했습니다.

⚡ 전압 및 전류 측정

전압계를 이용해 각 저항의 양단 전압을 측정했을 때,
전류 분배와 전압 강하가 옴의 법칙 V=IR을 그대로 따르는 것을 확인했습니다.

저항 전압(V) 전류(A)

R100 20V 0.2A
R10-1 10V 1.0A
R10-2 10V 1.0A


전압의 합이 전체 전원 전압과 동일하게 나타나,
옴의 법칙이 실제 회로에서도 완벽하게 성립함을 직접 확인할 수 있었습니다.

 

⚗️ 실험 2. 전위차 및 부식 실험

두 번째 실험은 배관 부식의 원리를 전기적으로 재현하는 과정이었습니다.
이는 도시가스 배관의 피복 손상이나 전기방식 원리를 이해하는 핵심 실험입니다.

🧪 실험 장비

투명 아크릴 수조

전극 역할의 철못(Fe)

전해질 역할의 젖은 천(염수 용액)

DC 전원 공급기

전위계(SUNDOO SD-27)

🧲 실험 과정

수조 내부에 노란색과 분홍색 천을 깔고,
그 아래쪽에 염분이 포함된 수분을 흡수시켜 전류가 흐를 수 있도록 준비합니다.
그 위에 세 개의 철못을 일정 간격으로 배치하여
가상의 배관 전위를 구성했습니다.

한쪽 끝(+) : 양극 전원 연결

반대쪽(-) : 음극 연결

중간 전극 : 전위 변화 측정


전원이 인가되면, 전해질을 통한 전류 흐름으로 인해
한쪽 철못에서는 산화(부식) 가 일어나고
반대쪽에서는 환원 반응이 나타납니다.

📈 실험 결과 및 관찰

시간이 지나면서 전류가 흐르는 방향(전위차)에 따라 부식의 정도가 달라졌고,
음극 쪽의 못은 변색이 거의 없었지만,
양극 쪽의 못에서는 붉은 녹이 서서히 발생했습니다.

이 현상은 전기방식의 원리(부식은 전위가 낮은 금속에서 발생) 를
시각적으로 보여주는 좋은 예시였습니다.

 

🧠 실습을 통해 배운 점

1. 전기와 부식은 별개가 아니다.
전류의 흐름은 부식의 진행 방향을 결정한다.


2. 옴의 법칙은 모든 회로의 기초다.
간단한 저항 실험만으로도 전압과 전류의 관계를 명확히 이해할 수 있다.


3. 가스배관 유지관리의 핵심은 전기적 안전성 확보.
배관의 전위 분포를 이해하면, 부식 방지를 위한 전기방식 설계가 훨씬 효율적으로 가능하다.

천안교육원에서의 하루는 단순한 이론이 아닌 ‘직접 손으로 확인하는 기술의 현장’이었습니다.
저항을 연결하고, 전류를 측정하며, 부식의 원리를 눈으로 본 그 경험은 현장에서 안전을 책임지는 기술자에게 꼭 필요한 기본기였습니다.

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