스마트홈 구축에 필요한 중성선(Neutral line) 개념 이해하기

중성선은 스위치나 스마트홈 구축에 꼭 필요한 것은 아닙니다. 그럼에도 불구하고 정리하는 이유는 첫째, 중성선 유무에 따라서 스마트스위치 선택범위가 넓어지고 둘째, 중요한 부분이지만 국내 전기업자들은 잘 이해하고 있지 않기 때문입니다. (사실 이해는 하고 있으나 굳이 왜 넣으려고 하느냐, 넣지 않아도 된다 등으로 항변을 듣는 경우가 많습니다. 다행인 점은 스마트 스위치, 전자제어식 스위치가 늘어나면서 필요성 및 개념을 잘 이해하는 업자분들이 늘어난다는 것입니다.) 중성선은 N선 등 업자에 따라 부르는 용어가 여럿입니다.

실제로 지인분께서 집을 확장한다고 하시길래 중성선을 꼭 넣으라 조언드렸지만 배선업자가 무슨 말인지 모르겠다 하고 넘어갔다고 합니다. 참으로 안타까운 부분이죠. 각설하고 중성선에 대해서 설명해 보겠습니다. 저도 이론으로 아는 부분이 많으니 혹시 틀린 내용이 있으면 지적해 주시기 바랍니다.

 

 

중성선(Neutral line)이란?

우리가 가정용으로 사용하는 전기는 보통 단상 2선식입니다. 220V 60Hz의 교류 전기를 사용하기 때문에 콘센트에 플러그를 체결 할 때 극성을 따지지 않고 꼽아도 됩니다. 똑같은 역할을 할 거 같지만 사실 조명이나 콘센트로 들어오는 선은 활선(전기가 들어오는 선)과 중성선(돌아 나가는 선)으로 나눌 수 있습니다.

콘센트에는 구분 없이 연결해도 무방하지만 조명 같은 경우에는 스위치 연결선이 활선이 아니고 중성선으로 연결하면 형광등이 꺼지지 않거나 깜박이는 증상이 일어날 수 있습니다.

실제 스위치 설치화면으로는 아래 이미지를 보시기 바랍니다.

색깔은 나라별로, 시공자별로 다를 수 있으므로 색깔로 선의 성격을 판단하면 안됩니다.

스위치로 들어가는 검은 선은 분전반에서 오는 활선(ive Wire)입니다. L이나 Line으로 표현합니다.

황금색 선은 접지선(Ground)입니다. 우리나라에서는 보통 녹색으로 많이 시공합니다.

빨간색 선은 로드선(Load Wire)입니다. 보통 스위치에서 부하부로 넘어가는 선을 로드선으로 표현합니다.

흰색선은 중성선(Neutral Wire)입니다. 전등에서 분전반으로 되돌아가는 선입니다. 

잘 보시면 흰선은 스위치박스에서 나와 스위치와 전구 모두에 연결되어 있습니다. 이 중성선이 스위치로 연결되면 스위치도 작동전류를 확보할 수 있습니다. (중요)

기계적, 물리적으로 작동하는 스위치에는 중성선이 없습니다. 스위치가 한 개인 스위치박스를 열었을 때 전기선이 딱 두개만 들어온다면 중성선이 없는 것입니다.

 

 

중성선이 필요한 이유?

중성선이 필요한 이유는 스위치의 동작전류를 확보할 수 있기 때문입니다. 예를 들어 전기적으로 작동하는 스마트스위치는 반드시 전기가 필요합니다. 배터리를 내장하지 않는 한 이러한 스위치는 반드시 두 선을 통해서 전기를 공급받아야 하는데 일반적인 스위치는 그렇지 못합니다.

왜냐하면 스위치를 끄면 전기가 끊어져 버리기 때문입니다.

그렇기 때문에 중성선을 통해 스위치는 항상 전원을 공급받고 전등쪽에는 다른 로드선을 이용하여 제어를 하도록 해야 합니다. 스위치 박스 내 결선 방법은 아래 이미지를 참고하시기 바랍니다.

중성선이 시공되어 있으면 선택할 수 있는 스위치의 범위도 크게 늘어나게 됩니다.

 

 

중성선이 없으면 스마트 스위치 설치는 무조건 불가?

꼭 그렇지만은 않습니다. 중성선이 없더라도 스마트스위치를 달 수 있는데 스위치가 작동할만큼의 미세한 전류만 흘려주는 방식으로 가능합니다. 전등을 켜기에는 모자라지만 스위치는 문제없이 작동할 수 있기 때문입니다.

하지만 이러한 방식에는 문제점이 있는데 미세한 전류에도 반응하는 LED전등 같은 경우에는 잔광효과(전등이 깜박이거나 부르르 떠는 것처렴 계속 켜져 있는 현상)가 일어날 수 있습니다. 

이럴 때에는 잔광 제거 콘덴서를 추가로 시공해야 하는 불편함이 있습니다. 제품에 따라 잔광 제거기능을 이미 포함하고 있는 스위치도 있습니다.

중성선은 나중에 넣을 순 없나요?

물론 있습니다. 하지만 그 과정이 만만치 않습니다. 스위치 박스의 전선관을 통해서 선을 집어넣고 연결을 하면 되는데 말은 쉬운데 실제로 해보면 매우 어려운 과정입니다. 

일명 인출선(요비선)이라는 얇은 선을 통해서 전등까지 밀어넣고 선을 연결해야 하는데 전선관이 좁고 꺾이는 구간이 많은 경우에는 잘 들어가지 않을 수 있기 때문입니다. 따라서 집을 짓거나 인테리어 단계에서 전기배선을 다시 한다면 미리 중성선을 넣어두는 것이 현명합니다.

 

 

중성선을 설치하는 방법

아래는 단상 2선식에서의 설치방법이며 설치형태에 따라 아래의 내용과 다를 수 있으니 설치에 대한 책임은 실행당사자에게 있음을 미리 알려드립니다! 합선 및 사고(감전), 화재의 위험이 있습니다. 주의 바랍니다!!

실제 시공사례를 별도로 추가했으니 아래 링크를 참고하시기 바랍니다.

https://yourjune.com/%EC%9D%B8%EC%B6%9C%EC%84%A0%EC%9C%BC%EB%A1%9C-%EC%A4%91%EC%84%B1%EC%84%A0-%EC%B6%94%EA%B0%80-%EC%9E%91%EC%97%85%ED%95%98%EB%8A%94-%EB%B0%A9%EB%B2%95

중성선을 설치하시려면 우선 전등부에서 중성선이 무엇인지를 찾아야 합니다. 단상 2선식에서는 1선은 전기가 들어오는 활선이고 1선은 전기가 돌아나가는 중성선(Neutral)입니다. 아래 그림에서 전등부에서 1번과 3번, 2번과 3번을 각각 테스터기로 테스트하여 전류와 전압이 걸리는지 확인합니다. (600V 정도로 맞추고 작업) 전류, 전압이 걸리는 선이 활선(혹은 로드선), 걸리지 않는 선이 중선선(전기가 돌아나가는 선)입니다.

위의 테스트 과정은 배전반(두꺼비집)의 전원을 올린 상태에서 작업해야 하므로 선이 노출된 상태에서 작업한다면 감전사고가 일어나지 않도록 주의해야 합니다.

혹은 비접촉식 검전기로 테스트하여 부하선과 중성선을 찾아주는 방법이 있습니다. 아래 그림처럼 전기가 통하는 상태에서 테스트 결과 붉은색으로 표시되는 선이 활선(로드선), 녹색으로 표시되는 선이 중성선입니다.

전기가 흐르는지 확인하고 싶을 땐 - 비접촉식 검전기

 

 

 

이 중성선(아래 그림에서의 2번)을 중간에 브릿지하여 벽부를 통하여 스위치로 내려주면 됩니다.

이때 주의할 점은 전선의 색깔로 추측하지 말고 반드시 테스트를 진행해야 한다는 점입니다. (시공업자에 따라 사용하는 전선의 조합이 다름)

최종적으로는 아래의 그림대로 전등에서 내려온 중성선을 스위치에 연결하여 스위치 ON, OFF에 관계없이 스위치에 항상 전원이 인가되도록 하는 작업입니다. 아래 그림에서 1번과 2번의 배선을 통하여 스위치는 동작 전류를 확보하게 됩니다.

아래의 이미지에서 전기스위치는 1번과 2번에서 전원을 인가받아 전등의 작동여부와 관계없이 작동할 수 있는 것이 핵심입니다.

어려우시면 전기업자에게 의뢰하셔도 됩니다. 다만, 배선에 따라 성공률이 떨어질 수 있다는 점을 항상 염두해 두는 것이 필요합니다.