아크(Arc)와 서지(Surge)는 둘 다 전기적인 현상이지만, 그 특성과 발생 원리가 다릅니다.

1. 아크(Arc)

• 아크는 두 개의 전극 사이에서 지속적으로 발생하는 고온의 플라즈마 방전입니다.

• 높은 전류가 흐르며, 공기가 이온화되어 전류를 지속적으로 전달합니다.

• 용접이나 전기 스위치에서 발생하며, 일정한 전류를 유지할 수 있습니다.

• 물리적으로 손상을 입힐 수 있어 보호가 필요합니다.

2. 서지(Surge)

• 서지는 짧은 시간 동안 높은 전압이 발생하는 순간적인 과도 전압 현상입니다.

• 번개(낙뢰), 전력망의 스위칭, 대형 전기 기기의 가동 등으로 인해 발생할 수 있습니다.

• 일반적으로 지속되지 않고 일시적으로 발생하며, 보호 장치(서지 보호기)를 통해 억제해야 합니다.

• 전자 기기나 전력 시스템에 피해를 줄 수 있습니다.

즉, 아크는 지속적인 플라즈마 방전이고, 서지는 순간적인 전압 변동이라는 점에서 차이

전기 공학에서의 아크 활용

1. 아크 용접 – 용접에서는 제어된 전기 아크를 이용해 높은 온도를 생성하여 금속을 녹이고 접합합니다.

2. 차단기 및 개폐 장치 – 고전력 시스템에서 전기 접점을 분리할 때 아크가 발생하며, 이를 안전하게 차단하는 기구가 필요합니다.

3. 플라즈마 생성 – 산업용 플라즈마 절단기나 특수 코팅 공정에서 아크를 활용합니다.

4. 전기 용광로 – 철강 제조 등에서 전기 아크 용광로를 사용하여 금속을 녹입니다.

전기 공학에서의 서지 대책

1. 서지 보호 – 서지 보호 장치는 순간적인 전압 급증으로부터 전자 장치를 보호합니다.

2. 낙뢰 보호 – 전력망과 건물은 서지 억제기를 설치해 낙뢰로 인한 과도 전압을 안전하게 분산합니다.

3. 과도 전압 억제(TVS) – 전자 회로에서는 TVS 다이오드, 커패시터, 필터 등을 사용해 서지를 완화합니다.

4. 전력 시스템 안정성 – 전력망에서 발생하는 서지를 분석하고 제어하여 일정한 전압을 유지하고 고장을 방지합니다.

아크는 강한 열과 전도성을 활용하는 반면, 서지는 시스템 보호를 위해 제어하는 것이 일반적입니다.