저항 (Resistance)
오늘 알아볼 소자는 '저항'입니다.
먼저 Big Picture.
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물리를 배운 사람들은 한번쯤은 들어본 저항인데,
실제 회로설계를 하며 저항이 어떻게 사용되는지는 정확히 알고자,
실무 영역에서 저항을 이해해 보고자 합니다!
간단하게 저항은 전기를 흐르지 않게 하려는 성질 입니다.
즉, '전류의 흐름을 방해하는 정도' 라 할 수 있습니다.
저항의 물적 특성을 나타내는 위 공식과 같이
저항은 길이에 비례하고, 단면적에 반비례합니다.
옴의 법칙, 전력 계산 등에서 저항의 크기를 결정하는 것을 '저항 설계'라 할 수 있습니다.
실무에서는 결국 어떤 저항을 선택하여 어떤 값을 부여해 회로를 설계할 것인지가 중요합니다.
따라서 필요에 맞게 선택할 수 있도록
저항의 종류를 알아보겠습니다.
저항의 종류
저항은 먼저 고정저항과 가변저항으로 나뉘어집니다.
<고정저항>
1. 탄소피막 저항
가장 많이 사용되고, 흔히 접해볼 수 있었던 저항입니다.
탄소피막 저항은 '막대저항'으로도 불리며, 색깔/위치 등등으로 읽는 방법이 있습니다.
색에 따라 숫자가 정해지고, 10의 몇 제곱인지도 띠의 색과 위치에 따라 나뉘어져 몇 옴인지 그 값을 표현합니다.
[저항기 오차범위의 기호]
| 기호 | A | B | C | D | F | G | J | K | M |
| 허용오차 | ±0.05% | ±0.1% | ±0.25% | ±0.5% | ±1% | ±2% | ±5% | ±10% | ±20% |
실무에서는 색 띠를 읽는 것만큼 오차범위를 인지하는 것도 중요합니다.
위의 표는 저항기 오차범위 기호를 나타냅니다.
2. 금속피막 저항
금속피막은 탄소피막보다는 정밀한 값이 필요할 때 사용되며,
특히 고주파 특성이 뛰어나 고주파수 대역을 이용하는 디지털 회로에 사용됩니다.
3. 산화금속피막 저항
산화금속피막의 경우에 금속피막보다 고온에서 안정적이며, 잡음이나 노이즈에 탁월함을 보입니다.
'산화'라는 말에서 느껴지듯 금속피막을 한번 더 가공한 만큼 우수한 특성을 가집니다.
하지만, 그만큼 가격대는 올라간다는 점!
실무에서 회로를 설계하고 부품을 선정하며 느끼지만,
공학은 뭐니뭐니해도 머니를 고려하지 않을 수 없습니다.
원하는 성능을 가능한 가격대에서 이뤄지게 하는 것이 가장 중요합니다.
4. 권선(시멘트) 저항
시멘트 저항은 말 그대로 외부의 충격, 고온 등에서 저항을 보호하기 위해 시멘트로 둘러싼 저항입니다.
그만큼 강하지만, 그만큼 부피는 커진다는 점!
공학은 또한 뭐든지 Trade-Off 관계인 것 같습니다.
5. 칩 저항
제가 강조하고 싶은 칩 저항 드디어 나왔습니다.
실무에서 가장 많이 쓰이고, 읽는 것이 가장 익숙하지 않은 저항입니다.
*세번째 저항값은 472 = 47+10^2 = 4700 = 4.7KΩ 입니다.
칩 저항을 읽는 법은 다음과 같습니다.
1. 값이 숫자로만 이뤄진 경우
앞 두자리는 값 / 제일 마지막 숫자는 10의 제곱을 의미합니다.
2. 영문이 섞인 경우
R은 소수점 자리를 의미 / K(kilo = 10^3), M(mega = 10^6) 의미
아무래도 칩 저항을 실무에서는 자주 접하게 되며, 빠르게 읽고 활용하는 것이 중요합니다.
<가변저항>
라디오와 같이 직접 값을 조정하고 맞추는 경우가 아니라면, 임베디드 실무에서는 거의 다뤄지지 않습니다.
이번 포스팅은 회로설계에서 저항의 역할과 그 종류에 대해 알아보았습니다.
앞으로 이어지는 소자편 기대해 주세요!
감사합니다.
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