머리말

세상에 변하지 않는 것은 없다. 자연도, 사람도, 문화도 변한다. 어떤 것은 천천히, 어떤 것은 좀 더 빠르게 변하지만 기술은 아주 빠르게 변화한다. 빠르게 변하는 것은 그 자체가 생명의 유기체처럼 세포 분열도 하고 진화를 거듭한다. 사람들은 기술의 발달과정을 나무에 비유하기도 한다.

기계공학이란 이름의 기술이 분화하여 기계설계, 재료, 금속주조, 기계가공, 용접/판금/배관, 금형, 자동차, 조선해양, 항공우주, 로봇 등의 전문분야로 나누어지는데, 이런 것이 마치 나무 가지모양을 연상시키기 때문일 것이다.

기술의 진보가 분화의 반대 방향, 즉 통합 쪽으로 진행되는 경우도 많다. 그래서 가끔 기술을 문화에 비유하기도 하는데 결합과 조화를 통해 새로운 문화가 창조되는 것과 같기 때문일 것이다. 최근의 추세는 기술의 통합이다. 서로 다른 기술들이 결합하여 향상된 기능의 제품을 만들어 낸다.

자동차연구소에는 기계전공보다 전자, 컴퓨터, 디자인 전공자가 훨씬 많다. 기계가공이나 거대한 공장 제어도 센서와 컴퓨터 없이는 불가능하다. 최신의 센서 및 디지털 전자기술은 모든 분야에 결합되어 본래의 성능을 향상시키는데 기여한다. 이제 나 홀로 기술은 존재하지 않는다.

유능한 기계 기술자가 되려는 사람의 예를 들어본다면 운동역학을 깊이 있게 공부하는 것보다 시퀀스 제어를 이해하는 것이 더 중요할지 모른다. 본연의 기술습득은 물론이고 추가하여 PLC나 마이크로프로세서 공정을 설계하고 센서를 사용할 수 있어야 대접받을 수 있는 시대가 되었다. 이제 다기능 기술자에게 전기전자 기술이 남의 기술이 아니다.

20년 전에는 운전면허가 주요 이력의 하나였고, 10년 전에 e-메일을 사용하면 전문가였다. 지금은 어떠한가? 못하면 바보 취급받는다. 변화를 먼저 읽으면 선구자가 되고, 받아들이면 유능한 사람이 되지만 머뭇거리고 옛 생각만 하면 낙오자가 된다.
본 교재는 다기능 기술자들이 갖추어야 할 전기전자 기술을 실험실습을 통해 습득할 수 있도록 만들었다.

제1부에는 측정기를 비롯한 장비사용법과 각종 전자부품을 식별하고 특성을 이해하는 데 포인트를 두었다. 또 제2부에서는 다이오드, 트랜지스터, 사이리스터 등의 기본적인 반도체 회로를 취급하였고, 제3부에서는 다양한 직종들에서 선택적으로 실습할 수 있는 과제들을 나열하여 모두 두 학기에 걸쳐 사용할 수 있도록 하였다.

제3부의 예를 들면, 무접점 시퀀스를 이해하려면 논리회로 관련 과제를 선택하도록 권장한다. 센서 증폭회로를 이해하려면 연산 증폭기를, 액튜에이터(Actuator)를 구동할 필요가 있을 때에는 인터페이스 과제를 선택하면 좋을 것이다. 센서의 경우, 정도의 차이는 있어도 모든 직종에서 그 개념을 알아둘 필요가 있을 것이다.

무엇보다도 본 교재에서 취급하는 부품 소자들은 시장에서 구하기 쉬운 것들로 선정하였고, 규격표도 이 책 속에서 해결하도록 노력하였다. 여러분이 졸업 후 필드에 나가서도 참고 될만한 내용들은 부록으로 묶어 두었다. 전기, 전자, 데이터북의 “All in One”인 셈이다.

이 책을 통해 보다 능률적인 실험 실습이 되기를, 그리고 여러분 모두 전기 전자기술을 지닌
유능한 멀티 플레이어가 되시길 바란다.



저자를 대표하여 박종화

제1부 기초 전기 및 측정실습
1. 테스터
2. 저항기
3. 축전기(커패시터)
4. 코일(Coil)=인덕터(Inductor)
5. 클램프 미터(일명 후크 미터)
6. 직류 안정화 전원장치(DC Power supply)
7. 10진 저항함(Decade Resistor Box)
8. 감쇄기(Attenuator)
9. 저주파 발진기(Audio Generator)
10. 기초 전기이론(Basic Electricity)
11. 전기저항
12. 옴(Ohm)의 법칙
13. 저항의 연결법
14. 전력과 전력량
15. 전기와 자기(Electro Magnetism) 및 전자력
16. 오실로스코프(Oscilloscope)
17. 변압기(Transformer)
18. 교류회로(AC Circuits)
19. 납땜에 관한 여러 가지 상식
20. 전기 안전

제2부 전자회로 실습 1
2.1 다이오드(Diode)
2.2 정류회로
2.2.1 평활회로(여파회로)
2.3 안정화 전원회로
2.4 트랜지스터(Transistor)
2.5 트랜지스터 스위치
2.6 전계효과 트랜지스터(FET)
2.7.1 MOS FET(산화물반도체-전계효과 트랜지스터)
2.7.2 Power-MOS FET
2.7.3 IGBT(절연게이트 바이폴라 트랜지스터)
2.8.1 SCR(실리콘 제어 정류기)
2.8.2 트라이액(TRIAC)
2.9 여러 가지 전기파형
2.10 인터페이스 회로

제3부 전자회로 실습 2(논리?연산?센서회로)
3.1 스위치(접점)로 만드는 논리회로
3.2.1 IC 논리회로
3.2.2 디지털 IC에 관한 상식들
3.3.1 연산 증폭기(Operation Amplifier : OP Amp)
3.4.1 온도 센서(Temperature Sensor)
3.4.2 광센서(Photo Sensor)
3.4.3 공업용 광센서(Photo Sensor)
3.4.4 근접 센서(Proximity Sensor)
3.4.5 자기 센서(Magnetic Sensor)
3.5.1 표시기(Display)와 LED조명
3.6.1 태양전지와 태양광발전

합본부록 DIY Funnytronics
1. 멜로디회로
2. 새소리 발진기
3. 소리 스위치(Sound Switch)
4. 터치 스위치(Touch Switch)
5. 적외선 센서등 회로(Pyroelectric Sensor Switch)
6. LED 순차 점등회로(LED Sequential Driver)

부록[Datasheets]