두 명의 사망자가 발생한 큰 화재가 일어났습니다. 마을 주민들은 사망한 거주자가 멀티탭을 이용해 밥솥, 전기냄비, 온풍기 등의 전기제품을 동시에 썼다고 이야기했죠. 이를 바탕으로 경찰은 전력 과부하로 불이 났을 가능성이 높다고 판단했습니다. 우리는 전기 콘센트의 개수가 부족할 때 여러 제품을 동시에 쓰려고 멀티탭을 사용합니다. 멀티탭을 안전하게 사용하려면 어떤 점을 주의해야 할까요? 이 질문에 답하려면 전력과 저항의 연결에 대한 이해가 필요합니다. 건전지나 전원장치에 의해 전위차가 생성되면 도선 속 자유전자는 전기장의 영향으로 이동합니다. 우리는 이것을 전기가 흐른다고 표현하고 단위 시간 동안 흐르는 전자의 개수로 전류를 정의합니다. 전기제품에서 소모되는 에너지의 양을 전력량이라고 합니다. 단위 시간당 저항에서 소모되는 전기 에너지는 전력이라고 합니다. 모든 전기제품에는 전력이 적혀 있습니다. 이 전력에 사용한 시간을 곱하면 전력량을 알 수 있습니다. 전력은 제품에 따라 다릅니다. 가정에서 사용하는 제품들은 어느 정도일까요? 형광등은 약 30 W, 냉장고는 약 120 W, TV는 약 100 W, 전기밥솥은 약 1000 W, 드라이기와 에어프라이어는 약 1500 W, 에어컨은 약 1800 W 정도입니다. 대형 가전제품일수록 소비 전력이 큽니다. 제품에 따라 전기 에너지를 소모하는 방식도 다릅니다. 전기밥솥, 드라이기 등의 전열기는 저항에서 발생하는 열을 이용합니다. 전기 에너지는 열 에너지로 변환될 때 소모되는 양이 매우 큽니다. 따라서 열을 사용하는 전기 제품은 전력이 높습니다. 전자가 저항을 만나면 저항 내부에 있는 원자와 충돌합니다. 저항이 자유전자의 이동을 막아 전류가 감소하고 저항에서는 열이 발생하죠. 저항은 연결 방법에 따라 직렬연결과 병렬연결로 나눌 수 있습니다. 직렬연결은 저항을 하나의 경로로 순서대로 연결하는 방식입니다. 이렇게 연결하면 저항이 길어져 합성 저항의 값이 커집니다. 저항을 직렬로 연결하면 각 저항에 흐르는 전류는 일정하지만 전압은 저항의 크기에 따라 나눠집니다. 따라서 여러 전기제품을 직렬로 연결해 사용하진 않습니다. 저항을 직렬로 연결했을 때 하나의 저항이 끊어지면 전류가 흐르지 않습니다. 직렬로 연결된 크리스마스 장식용 전구의 경우 전구 한 개의 연결만 끊어져도 모든 전구에 불이 들어오지 않습니다. 이런 원리를 긍정적으로 이용하는 예가 누전 차단기입니다. 누전 차단기는 주택에 들어오는 전류와 직렬로 연결돼 있습니다. 가정 내 전체 전류가 허용 전류보다 커지면 누전 차단기에서 전류의 공급을 차단시킵니다. 저항을 나란히 연결하는 방식을 병렬연결이라고 합니다. 이렇게 연결하면 각 저항에 전압을 일정하게 공급할 수 있습니다. 가정의 분전반은 병렬연결 방식으로 가전제품에 안정적으로 전력을 공급하고 분배합니다. 가정용 멀티탭도 전기기구를 병렬로 연결할 수 있게 만들어졌습니다. 저항이 병렬로 연결됐을 때 전체 전류는 각 저항에 흐르는 전류를 합한 것과 같습니다. 따라서 멀티탭에 연결된 전기기구가 많을수록 흐르는 전류가 커집니다. 일반적으로 소형 전기기구를 연결할 땐 전류의 값이 크지 않기 때문에 큰 문제가 되지 않습니다. 그런데 대형 전기기구나 전열기를 연결해 사용할 경우에는 문제가 발생할 수 있습니다. 멀티탭의 뒷면을 보면 정격용량이 적혀 있습니다. 정격용량은 멀티탭에 연결해 사용할 수 있는 최대한의 전력을 합한 것입니다. 예를 들어 10 A-250 V 멀티탭의 정격용량은 2500 W, 16 A-250 V 멀티탭의 정격용량은 4000 W입니다. 정격용량은 최대한도이기 때문에 70 % 수준 이하로 사용하도록 권장하고 있습니다. 10 A 제품은 1800 W, 16 A 제품은 2800 W 정도가 권장 허용 범위입니다. 앞서 말한 화재 사건의 경우 밥솥, 전기냄비, 온풍기 등을 하나의 멀티탭에 연결해 사용했습니다. 제품에 따라서 다르겠지만 전기밥솥은 취사 시 약 1000 W입니다. 전기냄비는 약 1500 W, 온풍기는 500~2000 W입니다. 이 모든 전기기구를 하나의 멀티탭에 연결해 동시에 사용했다면 전력의 총합은 3000~4500 W 정도입니다. 이 사례처럼 정격용량이 넘으면 멀티탭에 흐르는 전류가 허용 한도를 넘어서 과부하에 걸립니다. 이때 발생하는 열 때문에 화재가 일어나는 것입니다. 따라서 멀티탭의 정격용량과 전기기구의 소비전력을 잘 계산해서 적절한 범위 내에서만 사용해야 합니다. 또한 최근에는 화재를 미연에 방지하기 위해 과부하 차단 기능이 있는 멀티탭도 개발됐습니다. 전기기구는 우리의 생활을 편리하게 만드는 필수품입니다. 이때 소비전력, 저항의 연결과 같은 물리학의 기본 원리를 잘 이해한다면 보다 안전하게 전기기구를 사용할 수 있을 것입니다.