배에 전기를 연결하는 방법

(이 부분은 다음의 페이지를 번역하였다.)

https://newwiremarine.com/how-to/wiring-a-boat/

Wiring A Boat

 

요트에 전력을 공급(또는 교체)하는 방법

한 페이지에서 요트에 전력을 공급하는 것과 같은 복잡한 주제를 전부 다루는 것이 어떻게 가능하냐고 생각할 수도 있다. 
맞다. 모든 배에 맞는 모든 상황을 전부 다룰 수는 없다. 게다가 이런 주제를 처음 접하는 사람이라면 현지의 전문기술자를 부르는 것이 최선일 것이다. 여기서는 일반적인 이론과 최적의 사례를 설명함으로써 도움이 되기를 바랄 뿐이다. 
이 가이드에서는 직류 12V 전력공급시스템을 기본으로 다루고자 한다. 
시작하기 전에 몇가지 공통적인 사항을 일러두고자 한다. 

• 양극선은 빨간색(배에 따라 다를 수도 있음)
• 음극선은 검정색(혹은 노랑색)
• 전류의 단위는 암페어(A)
• 전압의 단위는 볼트(V)
• 전류는 수도관 속의 물과 같이 전선을 통해 흐른다. 너무 많은 전류가 흐르면 전선에 열이 발생해서 화재가 발생할 수 있다. 
• 전압은 흐르는 것은 아니고, 작업을 위한 힘의 단위이다. 수도관 속의 수압과 같다. 

 

1. 전기의 원천: 배터리

배의 경우, 전기는 하나 또는 그 이상의 배터리에 저장된다. 배터리는 엔진의 알터네이터나 다른 보조 배터리 충전기를 통해서 충전이 된다. 배터리는 상당량의 에너지를 보관할 수 있고, 수백 또는 수천 암페어의 전기를 방출할 수 있다. 따라서 취급에 주의를 기울여야 하며, 적당한 회로보호도 반드시 필요하다. 

단순화시켜보면, 대개 두 종류의 배터리를 사용하게 된다. 

• 시동배터리 - 고출력 용량을 가지고 있음.
• 딥사이클 배터리 - 불량없이 깊은 출력이 가능함

순간적인 고출력이 가능한 일반적인 배터리는 70~80AH(시간당 암페어)의 용량을 가지고 있다. 이는 1A의 용량을 70~80시간, 혹은 10A의 용량을 7~8시간 방출할 수 있다는 뜻이다.

 

딥사이클 배터리는 잦은 충방전에도 긴 수명이 유지되므로, 캠핑 등 야외활동에 적합하다.

가장 자주 사용되는 셋업은 다음의 두가지이다. 

• 싱글엔진 - 시동배터리 1개, 하우스배터리 1개
• 트윈엔진 - 시동배터리 2개, 하우스배터리 1개

모든 비엔진 전선은 퓨즈 또는 차단기를 이용해서 회로를 보호해야 한다. 
배터리에는 양극과 음극이 있다. 전류가 흘러서 작업을 하게하려면 양극에서부터 음극으로 돌아오는 완전한 회로가 필요하다. 회로 어딘가에서의 단절은 기기의 동작을 멈추게 만든다. 아마 이는 당신이 이미 알고 있을 내용으로, 그렇지 않다면 배의 전력공급 이슈를 개선 또는 수리하기 위해 이 글을 읽고 있지 않을 것이다.

 

2. 배터리 메인스위치

거의 모든 경우, 배의 전력공급시스템에는 선박용 메인스위치를 가지고 있다. 이 스위치를 이용하면 모든 스위치를 한 번에 즉시 끌 수 있다. 이 페이지의 경우, 1-2-동시 타입의 배터리 스위치를 보여준다. 
배터리의 양극은 이 스위치를 통해서 흐르고, 이 스위치를 이용해서 출력되는 배터리를 A 또는 B 배터리로 선택할 수 있다. 하지만, 1-2-동시 선박용 배터리 스위치는 두 배터리를 병렬로 사용할 수 있게 해준다. 동시로 두는 경우는 엔진을 이용하고 있어서 알터네이더로 두 배터리를 모두 충전할 때거나 시동배터리가 너무 방전되어서 엔진 시동을 돕기 위한 응급상황일 때 배터리를 병렬로 연결할 필요가 있을 때이다. 
엔진에 시동이 걸리지 않은 상태라면 배터리 스위치를 하우스회로로 맞추어야, 그 목적으로 갖춘 딥사이클 배터리만 사용할 수 있음을 기억하자. 
이제 처음의 전력공급도를 살짝 바꿔서 시동배터리가 새 선박용 배터리 스위치를 통해 이용될 수 있도록 해보자. 
그림과 같은 On/Off/동시 더블 극 배터리 스위치는 엔진 1개, 배터리 2개의 배 전력시스템에서 매우 훌륭한 선택이 된다. 이를 통해 비상상황 외에는 하우스 배터리와 시동 배터리가 서로 분리될 수 있게 해준다. 

시동배터리, 하우스배터리, 혹은 둘 다, 그리고 전원차단 4가지를 선택할 수 있다.

3. 배터리스위치 우회 장비 (빌지펌프 등)

배의 경우, 한가지 장비는 메인 배터리 스위치가 꺼진 상태에서도 작동할 수 있도록 이를 우회하도록 하는 것이 표준이다. 바로 배의 빌지펌프 스위치이다. 이를 통해서 배터리 스위치가 꺼진 상태이더라도, 배에 물이 차기 시작하면 펌프가 작동할 수 있게 해준다. 배에 물이 차는 것보다는 배터리가 방전되는 편이 나을 것이다. 
퓨즈는 인라인 퓨즈를 시용해서 회로를 보호하는 것이 필요하다. 또 이 단계에서 빌지 펌프용 음극선도 연결해야 한다. 

플로팅 스위치와 빌지펌프

스테레오 메모리 라인 역시 우회연결 장비가 될 수 있다. 
빌지펌프의 연결방법에 대해서는 보다 자세히 다룬 페이지가 있으니, 더 자세한 사항은 아래 페이지를 참조하기 바란다. 

https://newwiremarine.com/how-to/wire-bilge-pump-switch/

wire a bilge pump switch

 

4. 배 장비에 전원 연결하기 

다음 단계는 하우스 배터리로부터 스위치패널까지 전원을 연결하여 쓸 수 있게 하는 일이다. 두 개의 연결도체(배터리 스위치에서 퓨즈를 통해 오는 양극과 배터리 음극과 함께 체결된 음국)이 중앙 스위치 패널로 연결되어야 한다. 여기에도 해양급 고급선을 사용해야 한다. 
이는 때로는 배에서 꽤 길게 이어야 하는 작업이 될 수 있다. 게다가 이 두 연결도체는 모든 전기부하가 합쳐진 용량의 전류를 운반해야 하므로, 일반적으로는 꽤나 두꺼운 케이블어야 한다. 아무리 작은 배(3-5개 제품)라고 하더라도, 적어도 12AWG 이상의 제품을 사용할 것을 추천한다. 5~10개의 제품을 사용하는 더 큰 보트라면 10AWG 이상을 사용하는 것이 정상이다. 30피트 이하의 배에서도 8AWG를 사용하는 경우가 많아지고 있다.  
이런 모든 것들은 일반적인 경우를 얘기하는 것으로, 항상 예외를 인정할 여러가지 타당한 이유가 있을 수 있다. 
배터리에서 전선이 더 길어질수록 전압도 더 떨어진다는 것도 유념하기 바란다. 더 큰 케이블을 사용하면 전압이 떨어지는 것을 피할 수 있다. 
전력선은 선박급 스위치 패널과 주석이 입혀진 선박용 음극 버스바로 연결된다. 대부분의 스위치패널에는 방수처리된 재설정가능한 회로차단기가 포함되어 있고, 바로 사용이 가능하게끔 미리 연결되어 있다. 
스위치패널을 주문할 때 회로차단기를 주문하지 않았다면 패널 앞쪽에 퓨즈 블럭을 집어넣고, 각각의 도선은 각각의 퓨즈에서 각각의 패널로 연결해야 한다. 충분한 공간이 있다면 새로운 스위치패널의 설치와 유지를 쉽게 할 수 있도록 회로차단기를 반드시 포함해서 주문할 것을 추천한다. 
메인 하우스 배터리의 양극 단자는 새 스위치패널에 직접 연결될 것이다. 메인 배터리의 음극 단자는 음극 버스바로 연결되며, 여기에는 배의 모든 장비의 음극단자가 종국적으로 연결되는 곳이라고 할 수 있다. 

 

회로보호기가 내장된 스위치 패널

5. 터미널블록으로 연결부위 설치하기

배의 스위치패널을 모두 연결했다면, 열수축 라벨과 링타입 터미널이 부착되어 있는 연결선을 설치하기가 쉬워진다. 터미널 블록을 이용하면 된다. 
각각의 스위치 출력단자는 터미널블록의 해당 단자와 연결되고, 거기에 붙은 라벨을 통해서 손쉽게 기기의 연결선과 연결되어, 문제해결이나 추가설치를 용이하게 할 수 있다. 여기 연결되는 단자는 양극단자로, 8번 링으로 연결되어, 배 곳곳의 여러 장비의 양극 단자로 연결된다.  
그림에서는 터미널블록에서 나온 출력단자가 수동 빌지펌프 스위치에 바로 연결되도록 되어있다. 이는 부상스위치와 병렬로 연결되어, 수동 또는 부상스위치 어느 것이든 펌프를 켤 수 있도록 되어있다. (자세한 내용은 빌지펌프 페이지 참조)

터미널블록(양극단자를 연결한다)	버스바 (음극단자를 연결한다)

 

6. 터미널블록과 버스바에 부하전선 연결

여기서부터는 나머지 전선작업은 직관적이다. 기존의 전력선을 터미널블록과 버스바에 연결하면 된다. 양극은 터미널블록에, 음극은 버스바에 연결한다. 
대부분은 표준인 8번 링터미널로 되어있을 것이다. 양극은 자신에 해당하는 스위치와 연결된 곳에 설치되어야 한다. 음극은 버스바의 아무 단자에나 연결해도 된다. 배터리의 음극단자로 돌아가기만 하면 되기 때문이다.