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Current(전류)

전류가 무엇인지는 중학교 때부터 (요즘은 초등학교 때부터 배우는 지는 모르겠다) 귀가 닳도록 들었던 말이다. 그러나 모든 회로의 동작은 전류가 흐르면서 시작되기 때문에 가장 확실하게 알고 있어야 할 기초 개념이다. 모든 일은 기초가 튼튼해야 무너지지 않으므로, PCB 디자인에서도 이 개념을 제일 먼저 언급하지 않을 수 없다.

전류는 전자의 흐름이다. 매우 간단하다. 전류가 회로에서 어떻게 흐르고, 어떤 회로에서 어떤 현상이 발생하는 지를 배우게 되면, 전류의 흐름을 예측할 수 있다. 이렇게 되면 우리는 회로를 우리가 원하는 상태로 잘 동작 시킬 수 있다. 그러나, 전류의 흐름을 예측할 수 없다면, 우리는 어떤 문제가 거기서 발생할 지 알 수 없다는 것과 마찬가지 이다. 이것은 그저 운에 맡기는 것과 다를 바 없다.

사람의 몸에는 피가 돌고 있다. 피의 흐름이 매끄럽지 않으면 몸에 이상이 생긴다. 마찬가지로 전자가 회로에서 흐르게 될 때 매끄럽지 않으면 거기서 문제가 발생하기 시작한다. 사람 몸에서 피가 막힌 부분을 뚫어 주어야 되듯이, 전류의 흐름에 이상이 생기는 곳을 찾아서 해결해 주어야 된다.

전류에 대한 설명은 여러 각도로 이루어 질 수 있지만, 그런 설명은 학교에서 배운 교과서를 참고하라. 아주 자세히 나온다. 여기서는 정성적으로 꼭 알아야 하는 핵심 내용 하나만 이야기 하겠다. 그것은 바로, 전류의 흐름은 연속적이라는 것이다. 즉 회로는 반드시 loop를 형성해야 한다. Loop를 형성하지 않으면 전류가 흐르지 않게 된다. 대부분의 경우 어떤 식으로든 loop가 형성이 된다. 그런데, 그렇게 형성된 loop가 원래 설계자가 의도한 경우가 아닌 경우가 종종 발생한다는 것이 문제이다. 그리고 이런 문제는 가장 기본인 전류의 흐름을 아직도 완벽히 이해하지 못한 데서 출발 한다. 일반적으로 회로도(schematic)을 보면 신호 선들은 명백하게 표현이 되지만 그 신호가 돌아오는 선에 대해서는 잘 보이지 않는다. 아래 그림은 초보자들이 수 십 번 되새겨 보아야 할 그림이다. 그런데, 아래 회로가 실제 PCB로 제작되었을 때 어떻게 구현이 될 지 상상해 보는 연습도 필요하다.