플러그

플러그(Plug)는 전기 기구에 연결된 코드 끝에 접속하여 콘센트에 꽂아 사용하는 배선 기구이다. 가정이나 공장에 들어오는 전기는 콘센트로 이어진다. 콘센트에서 전기를 공급받기 위해서 전기 기구는 콘센트와의 연결 부분이 있어야 한다. 통신용 플러그도 있다.

개요

플러그는 전원에 연결하기 위해 사용되는 접속기구를 말한다. 주로 건물에 있는 전원공급장치에 가전제품들을 연결해 사용하기 위해 사용된다. 국가별로 전압, 정격전류, 콘센트 크기 등이 다르기 때문에 서로 다른 표준규격을 가진다. 플러그는 1880년대에 휴대용 장치를 벽에 고정된 전구 소켓 연결부에 연결하기 위해 고안되었다. 1880년대 처음 상용 전력이 공급될 때에는 전력은 주로 빛을 내기 위해 사용되었다. 여러 휴대용 기기들이 전구 소켓에 연결되어 사용되었다. 1885년 초기, 2-핀 플러그와 벽에 고정된 소켓 형태가 영국에서 상용화 되었다. 1910년경, 첫 번째 3-핀 접지용 플러그가 만들어졌다. 안전을 높이기 위한 여러 번의 개선을 거쳐 플러그와 소켓 시스템은 점차 시장으로 퍼졌고, 1915년에 국제 표준 플러그와 벽 소켓 형태가 제정되었다. 이후 플러그는 전기사고로부터 보호하고 다양한 형태의 장치를 개발하기 위해 여러 형태로 확산되었다. 플러그의 응용문제 플러그의 디자인은 점진적으로 감전과 화재 위험을 줄이는 방향으로 개발되었다. 핀과 구멍의 크기를 적절하게 하는 것, 플러그가 소켓에 적절히 삽입되었을 때만 전기가 흐르게 하는 것, 전기가 통하기 전에 접지 핀이 먼저 접촉하는 것이 전기 사용을 더 안전하게 만들었다. 어떤 플러그와 소켓 종류들은 퓨즈와 스위치를 포함하는 형태를 가지기도 한다. 오늘날 약 20 종류의 플러그가 존재한다. 표준기술협약은 전기제품 거래와 사용을 용이하게 만들었고, 소비자들이 수입된 물품을 사용할 수 있게 하였다.

구조 및 원리

플러그는 전기적으로 가동되는 장치에 붙어있어 움직여 연결할 수 있는 연결부이고, 소켓은 빌딩 구조물이나 장비에 고정되어 있는 것을 말한다. 그리고 두 부위는 에너지를 공급받기 위해 전기회로에 연결된다. 플러그는 소켓 내부 구멍에 맞는 돌출된 핀을 가진다. 어떤 플러그는 접지용 구멍에 맞는 핀을 가지고, 안전을 위해 퓨즈가 삽입된 것도 있다. 소켓 시스템은 오목하게 되어 있어 전기충격의 위험을 줄일 수 있다. 이러한 안전 시스템으로 오목한 소켓뿐 아니라, 절연 슬리브, 플러그가 제거될 때 자동으로 차단되는 소켓 구멍 등이 있다.

• 셔터(shutter) : 소켓의 셔터는 이물질이 접촉면에 닿지 않도록 한다. 첫 번째 폐쇄 소켓은 영국 제조사 크롬턴(Crompton)에 의해 1893년에 도입되었다. 1905년 초에 생체 접촉 노출을 줄이기 위한 핀 자루의 전기 절연이 일부 설계에 추가되었다.
• 리세스 소켓 콘센트(recessed socket outlets) : 콘센트는 소켓 어셈블리 내의 오목진 부분에 위치하며 플러그는 오목진 부분에 맞추어지는 형상으로 삽입되어 손가락이 대전체에 닿이는 위험을 제거하였다.
• 피복 핀(sheathed pins) : 전류가 흐르는 선과 중성 핀은 부분적으로 절연 피복을 추진하여 플러그의 삽입과 빼는 과정에 손가락이 대전체에 접촉하는 사고를 방지하였다. 이러한 디자인은 이미 적절하게 손가락 접촉 방지 조치가 취해져 있는 리세스 소켓을 제외한 기타 대부분의 유럽형 플러그 디자인에 적용되어 있다. 피복 핀은 CEE 7/16 유럽형 핀, 영국/아일랜드 BS1363 플러그, 이탈리아와 스위스의 디자인에서 볼 수 있으며 오스트레일리아와 뉴질랜드의 IEC 60906-1 타입 N에도 적용된다.
• 접지(earthing) : 접지 연결을 위한 세 번째 접촉부는 연결된 장치의 절연 고장을 방지하기 위한 것이다. 초기 접지가 없는 플러그 및 소켓은 접지 핀을 포함하도록 개정되거나 접지된 형태를 위해 단계적으로 제거되었다. 그리고 서로 다른 유형의 플러그들이 다른 IEC 기기 클래스에 사용된다. 등급 지정은 장치가 접지 또는 절연되어 있는지에 따라 다르다. 예를 들어, 클래스 I은 플러그와 소켓에서 세 번째 접촉이 필요한 접지 장비를 말하며, 클래스 II는 이중 절연으로 보호된 접지가 없는 장비를 의미한다.
• 편극(polarization) : 플러그, 소켓 및 접촉부의 디자인에 의해 유지되므로 플러그가 소켓에 편향될 수 있다. 배선 시스템이 접지 전위에 가까운 중성 도체로 정의되는 건물의 경우, 구별하여 장비를 사용하는 것이 더 안전하다. 예를 들어, 기기는 단극 스위치로 회로의 라인 측을 차단하거나, 나사 기반의 램프 소켓을 전원의 중립 측에 연결하여 충전부와의 접촉 가능성을 최소화 할 수 있다. 대부분의 설계에서 '극성'플러그는 극성이 없는 소켓과 결합할 수 없다. 회로 도체가 접지와 관련하여 중요한 전위를 갖는 배선 시스템은 극성 플러그의 이점을 얻지 못한다.
• 범용 소켓(universal sockets) : 범용 또는 멀티 표준 소켓은 다양한 유형의 플러그를 수용하기 위해 사용되지만 이는 일부 관할 지역의 소켓에 관한 안전 표준을 위반한다. 안전 변호사, 미군과 소켓업자들은 범용 소켓과 어댑터를 대상으로 전압이 맞지 않다던지, 대전체가 노출된다던지, 접지 능력이 취약하다던지, 전류의 오버로드나 쇼트에 관한 보호가 취약하다던지 등을 포함한 수많은 안전 이슈를 지적하였다. 범용 소켓은 해외로 나가 사용할 경우 사용지역에서 기술적으로 요구하는 품질 요구와 안 맞을 수 있다.
• 플러그 정격 전압과 파워코드 : 플러그나 파워코드는 제조사에서 정한 정격 전압과 전류 규격을 갖고 있다. 적용부하 범위를 초과하여 사용하면 안전 위험이 따라 온다. 예하면 정격 전류가 실제 사용 전류 보다 낮은 코드를 사용하여 대 전류 설비와 연결할 때 화재를 일으킬 위험이 상당히 크다.

참고자료

• 〈플러그 ( Plug )〉, 《네이버 지식백과》
• "AC power plugs and sockets", Wikipedia
• "Museum of Plugs and Sockets: Origin of US plug", Digital Museum of Plugs and Sokets
• youseok0, 〈Schuko 전원 규격 한국 220v CEE 7 표준 위키백과 / 전세계 AC 플러그 규격〉, 《네이버 블로그》, 2020-04-24

같이 보기

• 점화플러그
• 플러그인 하이브리드 자동차

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