저는 기계공학을 하는 대학원생인데, 하드디스크 제어에 관한 논문을 보고 있는데, impedance matching에 관한
내용이 많아 책을 찾아보았지만 지면을 많이 할애하며 설명되어있는 것도 없고, 그나마 있는 것은 기계공학을 하는
사람으로써는 확 와닿지 않는 군요. 제가 알고 싶은 것은 resistance와 impedance를 어떻게 이해하고 차이점은 무었인지하고요
impedance matching을 고려해야하는 경우와 어떻게 이해하고 있어야하는지와 어떻게 구현해야하는냐 입니다.
전문 지식을 갖고 계시는 분의 조언을 부탁합니다.
> 조원익 님의 글 "impedance matching"
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> 저는 기계공학을 하는 대학원생인데, 하드디스크 제어에 관한 논문을 보고 있는데, impedance matching에 관한
> 내용이 많아 책을 찾아보았지만 지면을 많이 할애하며 설명되어있는 것도 없고, 그나마 있는 것은 기계공학을 하는
> 사람으로써는 확 와닿지 않는 군요. 제가 알고 싶은 것은 resistance와 impedance를 어떻게 이해하고 차이점은 무었인지하고요
> impedance matching을 고려해야하는 경우와 어떻게 이해하고 있어야하는지와 어떻게 구현해야하는냐 입니다.
> 전문 지식을 갖고 계시는 분의 조언을 부탁합니다.
-------------- 답 변 --------------
우선 resistance와 impedance를 구분하면 임피던스는 단순한 저항이 아니라
콘덴서의 capacitace, 코일의 inductace를 포함하는 개념입니다.
기계적으로 생각하면 Mass-Spring-Damper로 구성된 시스템에서 resistace는 damper와 비슷한반면 Mass는 inductace에 대응합니다. 즉 "관성"을 대표한다고 생각할수있습니다. 반면 capacitance는 Spring에 대응합니다.
만약 Mass-Spring-Damper로 구성된 시스템에 외부 입력을 가하면 그 입력에대한 응답은 시스템고유의 전달함수(Transfer Function)에 의해서 구할수있습니다. 시스템 두개가 연결되어 시스템1의 출력이 시스템 2의 입력으로 작용한다고 생각해보십시오. 만약 시스템2의 출력을 최대로 할려면 시스템1의 입력을 어떻게하면 될까요? 이때 외부에서 가한 입력이 가장 잘 출력으로 나오게하는 방법은 시스템내부에서의 loss를 최소로 하는 방법을 택하면되겠지요. 이것이 임피던스 매칭입니다. 즉, 시스템1의 임피던스와 시스템2의 임피던스가 같아지면 시스템내부에서의 파워손실이 최소가 됩니다.
간단히 설명하면 가는줄과 굵은줄을 묶어놓고 한쪽을 진동시키면 가는줄과 굵은줄이 만나는 부분에서 진동의 반사가일어납니다. 반면 동일한 굵기의 줄이라면 반사는 일어나지 않지요. 이런원리입니다. 즉, 임피던스 매칭은 원래 전력전송에서 쓰이는 용어인데 신호를 전송라인에의해서 전송하는경우 송신측임피던스와 수신측임피던스를 전송선임피던스에 매칭시키면 최대의 전송효율을 얻을수 있습니다. 기계시스템의경우도 마찮가지겠지요..
그러므로 임피던스는 단순한 "저항"이 아니라 우리에게 매우 중요한 설계적 tool을 제공합니다.
대답이 되었으면 합니다.
감사합니다.