표피효과와 근접효과
전류가 흘러가는 원형 전선의 단면을 상상합니다.
아래 그림에서, 왼쪽은 DC 전류가 균등하게 흐르는 경우, 가운데는 높은 주파수의 AC 전류가 흐르면서 전류가 도체의 외곽으로 쏠리는 경우, 오른쪽은 두 개의 각기 다른 상을 가진 AC 전류가 서로 당기면서(또는 밀치면서) 흐르는 경우입니다.
전자기학적 작용이 이런 결과를 만들어냅니다.
전류 통로가 한쪽으로 쏠리면, 그만큼 단위 면적당 전류밀도가 높이지는 현상 즉, 선호 저항이 커지면서 전선의 피도로가 커집니다. 극단적인 경우, 발열에 의해 플라스틱 피복에도 영향을 줄 수 있습니다.
물리적 현상이므로, 각종 시스템 설계와 설치에 있어서 전압과 전류, 주파수의 상관관계를 잘 따져봐야하겠습니다. 특히, 단상 3선식과 삼상 4선식 AC 라인의 근접효과에 관해서는 사용 전선을 최대한 이격시키는 게 중요합니다.
이미지 출처
https://www.mdpi.com/1996-1073/16/17/6341
www.researchgate.net/figure/nfluence-of-skin-and-proximity-effect-on-the-current-density-in-different-annuli-1-9-in_fig1_330703102
