배터리 와트 그리고 옴
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작성일16-05-28 12:26 7,182읽음본문
배터리, 가변기기 그리고 저항의 관계에 대해...
안녕하세요. 연군입니다.
이 글은 와트모드를 사용하면서 몇가지 의문들을 정리한 글이며, 전공이 전기/전자가 아니다보니 틀린 부분이 있을 수도 있습니다.
혹시라도 제 글에서 잘못된 부분들이 있다면 많은 지적 부탁 드립니다.
많은 글에서, 또는 기기의 설명에서 무화량을 늘리기 위해서는 옴을 낮게 셋팅해야 한다라는 내용을 볼 수 있습니다.
대부분의 글에 그렇게 나와있고, 저도 당연히 그러려니 하고 받아들였던 내용인데, 가변기 만지작 거리다가 문득 왜? 라는 의문이 들었습니다.
무화량은, 얼마나 많은 열을, 얼마나 효율적으로 전달하는가에 따라 결정됩니다. 열은 와트에 따라 결정되고, 열 전달 효율은 코일의 표면적에 따라 결정될 겁니다. (아무리 짱구를 굴려도 다른 factor가 생각나지는 않더군요.)
코일의 표면적이 같다는 전제 하에, 와트가 같으면 무화량은 같아야 합니다. 그리고 와트는 가변기를 통해 조절이 가능합니다.
가변기가 하는 일은 코일의 저항값을 측정해 DC to DC 컨버팅을 하는 거고, 와트 모드(VW 모드)를 사용하는 한 전압은 가변기가 알아서 결정해주니 저항값은 가변기에게만 의미가 있는 정보일 뿐, 우리에게 중요한 정보는 와트일 뿐입니다.
물론 가변기가 만능은 아니고, 최대 출력 전압/최대 출력 전류량은 정해져 있으므로, 그를 벗어나는 셋팅에서는 문제가 될 겁니다.
하지만 적어도 그 안에서는 저항값은 의미가 없다는 얘기가 됩니다.
더불어, 두발 200W 기기들이 종종 보이는데, 일반적으로 많이들 사용하시는 LG HG2로 낼 수 있는 최대 W는 75W(3.75v * 20A) 입니다. 두발이면 150W겠죠.
DC to DC 컨버터에서 없는 전력을 끌어낼 수는 없으니, HG2 2발을 사용하신다면 150W까지가 안정선이라고 보입니다. 그 이상을 사용하시려면 20A 이상의 출력을 지원하는 배터리를 사용하셔야 합니다.(물론 HG2도 순간 최대 출력 30A까지를 지원하기는 합니다만...불안합니다.) 초창기에 대부분의 두발 기기가 150W를 기준으로 나왔던 것은 이러한 이유 때문으로 보입니다.
DNA200이 굳이 Li-po를 사용했던 것도 200W를 멀쩡하게 지원하기 위해서는 3발이 안정적인데, 그럴러면 부피가 너무 커지니 Li-po를 사용한 것으로 생각되고요.
지금 전자담배는 과도기 같습니다. 사용자가 공부해야 할 것이 너무 많아요. 마치 DOS 쓰던 시절의 PC 시장을 보는 것 같다는 생각이 듭니다. himem.sys와 autoexec.bat를 직접 수정해가며 메모리를 확보해야 게임과 프로그램을 돌릴 수 있었던 그 시절 말이죠. 시간이 좀 흐른 뒤엔 이런거 고민 안해도 알아서 잘 해주는 시절이 올거라고 믿습니다.
세줄 요약
1. 가변기에서 저항치는 중요하지 않다. 코일의 길이(감은 횟수)와 W값 만이 의미를 가진다.
2. 20A 고방전 배터리 한 발로 낼 수 있는 최대 출력은 75W
3. 이런 거 고민 안하고 살고 싶다.
어설픈 지식으로 끄적여 보았으니 많은 조언 부탁드립니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.
댓글 21건
신림살아요님의 댓글
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2발 200w짜린 좀위험한거군요... |
연군님의 댓글
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@신림살아요최대 방전 35A 짜리 배터리도 존재하니, 그런걸 쓴다면 200W도 가능하겠죠. (3.2V * 35A = 112W)
다만 LG 35A짜리가 1500mA짜리라서...배터리 조루에 시달리게 될 가능성이...;; |
eesh님의 댓글
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배터리 한발에 75와트를 계산하는 것도 조금은 생각을 해보셔야 합니다. 전압을 3.7볼트로 계산하셨는데 만약 배터리의 전압이 3.2볼트 수준까지 낮아지게 되면 75와트를 맞추기 위해선 더 많은 전류량을 끌어내야 하기 때문이죠. 그래서 배터리 한발의 와트는 배터리가 가능한 최저 전압(가변기기의 컷오프 전압)으로 계산하는게 가장 안전해요. 3.2볼트 정도가 최저전압 수준이라고 생각한다면 대략 60와트 정도가 배터리 한발로 낼 수 있는 안전와트 대입니다. 직렬 두발짜리면 120와트겠죠. 가변기기에 많이 쓰였던 DC/DC컨버터 중 유명했던 랩터가 120와트가 한계에요. 랩터같은 컨버터들은 전담에만 쓰이는게 아니라 많은 분야에 쓰이는 컨버터이기 때문에 모든 경우를 다 고려해서 산정된 와트죠.
그리고 가변모드에서 저항은 그네의 중심같은 역할을 합니다. 한쪽에는 전압, 한쪽에는 전류라는 그네에서 저항이라는 중심이 너무 전압쪽에 치우쳐져 있으면 적은 전압의 변화에도 큰 전류의 변화를 일으키죠. 금방 한계에 도달하게 됩니다. 이런 전압쪽에 치우져진 저항의 상태가 우리가 일반적으로 사용하는 저저항(서브옴) 세팅이죠. 반대로 전압보다 전류쪽으로 중심이 치우져진 상태라면 전압이 금새 한계에 도달하게 되겠죠. 이게 고저항(1옴 이상) 세팅입니다. 그런데 고려해야할게 일반적으로 전압의 가능 변화폭은 8볼트 정도까지고 전류의 가능 변화폭은 20암페어 수준입니다. 전류의 가용폭이 전압에 비해 크죠. 그래서 저저항이 운용에는 좀 더 유리한 면이 있습니다. 일반적으로 와트를 올릴때 서브옴 세팅은 전류량의 한계에 걸리는 경우가 많고 고저항 세팅은 전압에 의해 한계에 걸리게 되죠. 저항은 와트를 결정할때 전압과 전류의 비율을 결정하는 요소라고 보심 좀 편합니다. 가변기기의 한계전압이 8볼트고 한계전류가 20암페어라면 0.4옴의 코일을 꼽으면 전압과 전류의 최고치를 다 사용할수가 있죠. 그런데 와트 한계에 걸릴려나요? ㅎㅎ |
연군님의 댓글
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@eesh전공자의 향기가 느껴지는 댓글이네요. 말씀하신대로 최대 와트는 컷오프로 계산하는게 맞겠군요.
사실 이 고민을 시작한게 입호흡기 셋팅하면서 고옴 코일 감다가 어차피 감는 횟수 같으면 굳이 26이나 28게이지 안쓰고 24게이지 저옴 셋팅 한 다음에 와트 똑같이 셋팅하면 그게 그거 아닌가? 라는 생각에 시작한거라... 저항값에 따라 전압/전류 비가 달라질거라고는 생각했었으나 구체적으로 어느쪽이 어떻게 유리한지에 대해 계산하기 귀찮아서 던져뒀었는데, 말씀 들으니 확실히 저 저항이 운용에 유리하겠네요. 많이 배웠습니다. 좋은 조언 감사드립니다. |
ㅍㅌㅈㅇ님의 댓글
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저항이 내려가면 온도값도 올라가니까 무화량 높이기에 좋은거 아닌가요? |
연군님의 댓글
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@ㅍㅌㅈㅇ와트가 같으면 발열은 같습니다. 멕모드가 아니라 가변기의 경우 와트는 조절 가능하니, 가변기 출력 범위 내에서의 저항은 별로 의미가 없는 값이 됩니다. |
ㅍㅌㅈㅇ님의 댓글
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@연군0.4옴에서 50와트 쓰는거랑 0.15옴에서 50와트쓰는거 전혀다릅니다 애초에 전압도 다를뿐만아니라 0.15옴에선 무화가안돼요 ㅋㅋ
와트만 같으면 무화량은 같다는건 좀 잘못된생각같네요 |
연군님의 댓글
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@ㅍㅌㅈㅇHeat Flux가 같다는 전제 하에 전압이 다른 건 문제가 되지 않습니다. 무화량은 열이 얼마나 전달되는가에 따라 결정되고, 에너지보존법칙이 무너지지 않는 한 열은 전기에너지에 비례할테니까요. |
빵고양이님의 댓글
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사실 내심 이렇게 생각하는 분들도 많으실겁니다
저도 그렇구요..ㅋㅋ 단순하게 발열에 대해선 면적과 와트만 영향을 끼치니.. 다만 저항에 따른 전압의 변화가 영향이 있진 않을까.. 싶습니다만.. 저도 전공이 아닌지라..ㅠㅠ |
연군님의 댓글
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@빵고양이멕모드를 기준으로 하던 시절의 개념이 아직 남아있지 않나 싶어요. eesh님 말대로 저저항이 확실히 운용에 편함은 있겠지만, 그 자체로 무화량과 연결되지는 않으니까요. |
eesh님의 댓글
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@연군흠.. 저도 예전엔 한동안 폭풍무화량에 빠져있던 때가 있었는데요. 저항 전압 선굵기 그런 것들이 다 물고 물리는 관계에 있어요. 우선 접촉 면적을 늘리기 위해 코일을 많이 감습니다. 많이 감는다는건 저항이 늘어난다는거죠. 저항이 늘면 전류량이 줄어서 발열이 적어져요. 전류량은 절대적인 발열량과 관련이 큽니다. 발열이 적어지는걸 피하기 위해선 저항을 낮춰야하죠. 그러면 코일의 굵기를 늘리기 시작합니다. 게이지를 더 낮은걸 쓰게 되죠. 더 많이 감고 더 굵은걸 감기때문에 히트매스가 늘어나게 되요. 그러면 발열 시간이 느려집니다. 코일이라는 덩어리를 열로 채우는데 시간이 걸리기 때문이죠. 그걸 극복하기 위해서 전압이 필요하게 되요. 전압은 속도와 밀접한 관련이 있습니다. 전류량만 커서 와트는 높은데 발열이 더딘 경우가 전압이 받쳐주지 못하는 상황이에요. 개인적으로 수많은 세팅을 해본 결과 게이지별 적정 전압이 있다고 생각하고 거기에 맞춰서 리빌드 하는 편입니다. 26게이지는 4볼트 초중반 정도가 어울리고 24게이지는 4볼트 중후반 정도가 어울려요. 22게이지로 가면 5볼트 정도는 받쳐줘야하고 20게이지를 쓰면 5~6볼트까지 보는 편입니다. 전압과 전류, 저항은 다 따로 생각할수가 없어요. 다 서로 물고 물리는 관계입니다. 전류와 전압의 균형점을 잡아주는게 저항이기 때문에 쉽게 간과할수는 없어요. |
얻어피운담배님의 댓글
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저항을 내리면 무화량이 올라간다는 이야기는 아날로그 시절때 습관이 남아있는게 가장 크다고 봅니다. 요즘 가변들 성능상 와트만 참고하면 충분하다고 생각합니다. 다만 리빌드시에 코일의 히트플럭스도 어느정도는 신경써줄 필요는 있겠죠. |
훌이님의 댓글
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같은 무화기를 저저항으로 셋팅하라는 말 자체가 코일면적부를 넓히고 히트플럭스의 변화를 줘서 적정와트수를 높이라는 의도이죠.
같은 코일면적이라는 전제가 잘못된 것 같네요. |
연군님의 댓글
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@훌이직경 2.0mm 24게이지 0.5옴과 26게이지 1.0옴은 거의 같은 Heat Flux를 가집니다. (스팀 엔진 기준) 하지만 이베이프에서 이 두 셋팅이 일반적으로 같은 의미로 통용되지는 않죠. 1.0옴은 입호흡에 적합한 옴으로, 0.5옴은 폐호흡에 적합한 옴으로 사용되니까요. 사실 와트만 같다면 저 둘은 거의 같은 무화량을 보여줄 것 같거든요. (테스트는 안해봤어요.;;) |
kami917님의 댓글
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@연군2.0mm 24게이지 0.6옴 35~45와트로 사용시 26게이지 1.0옴을 깉은와트로 사용하면 탄맛작렬할텐데요^^;; |
연군님의 댓글
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@kami917음. 아마 별 차이가 없을거라고 생각합니다만, 언젠가 시간 내서 테스트 해보고 답변 드리겠습니다.^^;; |
케빈마스크님의 댓글
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@연군댓글들 보고 궁금해서 직접 해봤는데
24게이지 0.5옴 vs 26게이지 1.0옴 셋팅을 따로 빌드해서 비교해봤는데 둘다 30w로 지졌을 때 1.0옴 셋팅은 너무 뜨거워서 못피겠네요 ㅎㅎ |
목겨자님의 댓글
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cain님의 댓글
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OKT1님의 댓글
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스크랩합니다...두고두고 공부해야할 문제인것 같습니다 |
kingkongkingkong님의 댓글
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