[가스기술사 2021] 123회 1교시 - 10. 갈바닉 절연(Galvanic Isolation)

문제 10. 갈바닉 절연(Galvanic Isolation)

 

갈바닉 절연(Galvanic Isolation)은 전기적 회로에서 신호 전달은 허용하되, 두 회로 사이의 직접적인 전기적 연결을 차단하는 기술을 말한다. 이 기술은 전기적 노이즈를 줄이고, 전기적 간섭을 방지하며, 전기적 충격의 위험으로부터 회로를 보호하는 데 중요한 역할을 한다. 특히 산업 자동화, 의료 기기, 데이터 통신 등의 분야에서 매우 중요하게 사용된다.

 

갈바닉 절연의 주요 기능

1. 전기적 노이즈 제거: 두 회로 사이에 직접적인 연결이 없기 때문에, 하나의 회로에서 발생하는 전기적 노이즈가 다른 회로로 전달되는 것을 차단한다.
2. 신호 보호 및 안정성 증가: 갈바닉 절연은 신호가 각 회로 사이를 안전하게 이동할 수 있도록 도와줌으로써, 데이터 신호의 정확도와 안정성을 향상시킨다.
3. 전기적 충격 방지: 서로 다른 전기적 잠재성을 가진 회로 사이에 절연을 제공함으로써 사용자와 시스템의 안전을 보장한다.

 

갈바닉 절연의 구현 방법

1. 광학적 절연 (Opto-isolators): LED와 광전자 수신기를 사용하여 전기적 신호를 광신호로 변환하고, 이 광신호를 다시 전기적 신호로 변환하여 전달한다. 이 방식은 완벽한 절연을 제공하며 전기적 간섭이 없다.
2. 트랜스포머 절연: 전기적 신호를 자기장을 이용해 전달함으로써 두 회로 간의 직접적인 전기적 연결을 차단한다. 이는 주로 전력 전송에 사용된다.
3. 캐패시터 절연: 캐패시터를 통해 AC 신호는 전달되지만 DC 경로는 차단된다. 이 방식은 주로 낮은 전력과 고주파 신호에 사용된다.

 

갈바닉 절연 기술은 다양한 산업 분야에서 필수적인 안전 요소로 활용되며, 각종 전자 기기의 안정적인 운영과 사용자의 안전을 보장하는 데 중요한 역할을 한다.