비저항

비저항이 작을수록 전류가 잘 흐르고, 클수록 전류가 잘 흐르지 않는다.^[1] 같은 재료라도 길이와 단면적에 따라 저항은 달라질 수 있지만, 비저항은 재료 자체의 성질로 취급한다.^[1]

비저항은 전류와 전압의 관계를 다룰 때 기본이 되는 물리량이다. 도체의 전기적 성질을 설명할 때는 전기전도도와 함께 다루는 경우가 많으며, 두 물리량은 서로 역수 관계로 연결된다.^[1]

비저항은 재료의 구성과 전하 이동 특성을 함께 반영하는 값이다. 같은 전류 조건에서도 물질의 종류가 바뀌면 비저항 값은 크게 달라질 수 있다.^[1] 따라서 비저항은 단순히 회로의 한 부분이 가진 저항값과 구별해야 한다.

비저항의 단위는 옴미터(Ω·m)이다.^[1] 실무에서는 식 R = ρL/A를 이용해 저항 R, 길이 L, 단면적 A, 비저항 ρ 사이의 관계를 계산한다.^[1] 이 식은 길이가 길어지면 저항이 커지고, 단면적이 넓어지면 저항이 작아진다는 점도 함께 보여준다.

비저항은 저항과 혼동하기 쉽지만, 두 값의 의미는 다르다. 저항은 특정 물체의 형상과 재료를 함께 반영하는 값인 반면, 비저항은 재료 고유의 성질에 더 가깝다.^[1] 같은 구리라도 선의 길이와 굵기가 달라지면 저항은 달라지지만, 구리라는 재료의 비저항은 동일한 기준으로 다룬다.

전기전도도 σ는 비저항 ρ의 역수이다.^[1] 비저항이 낮은 물질은 전기전도도가 높고, 비저항이 높은 물질은 전기전도도가 낮다. 이 관계는 금속, 토양, 암석처럼 서로 다른 매질을 비교할 때 특히 유용하다.

비저항은 온도에 따라 변하며, 재료의 종류에 따라 변화 양상도 달라진다.^[2] 따라서 전기적 특성을 정밀하게 비교하려면 온도 조건을 함께 확인해야 한다.

재료의 형태가 아니라 재료의 종류가 핵심 변수라는 점도 중요하다. HyperPhysics의 표는 은, 구리, 알루미늄 같은 재료의 비저항과 온도 계수를 함께 보여 주며, 같은 범주의 물질이라도 값이 크게 달라질 수 있음을 드러낸다.^[2] 금속, 혼합물, 토양, 암석은 내부 구조와 전하 이동 경로가 다르므로, 같은 실험 조건에서도 서로 다른 비저항 값을 보일 수 있다.^[1]

지구물리 탐사에서는 지하의 전기저항 분포를 이용해 구조를 해석한다. 미국 지질조사국(USGS)은 직류 저항률 방법이 지하의 전기저항 분포를 측정하며, 전류를 지중에 주입하고 전위차를 측정해 해석한다고 설명한다.^[2]

이런 방법은 전기비저항탐사나 지구물리탐사에서 단층대, 균열대, 지하수 분포처럼 전기적 성질이 달라지는 구간을 찾는 데 활용된다.^[2] 토양의 수분 상태나 암석의 틈 발달 정도가 달라지면 비저항 분포도 함께 달라질 수 있기 때문이다.

비저항은 저항과 전기전도도의 관계로 이해하면 해석이 쉽고, 지구물리 해석에서는 전기비저항탐사와 함께 자주 다룬다.^[1][3]

• 저항
• 전기전도도
• 전기비저항탐사
• 지구물리탐사

• 저항
• 전기전도도
• 전기비저항탐사

^[1] Hhyperphysics.phy-astr.gsu.edu(새 탭에서 열림)

^[2] Hhyperphysics.phy-astr.gsu.edu(새 탭에서 열림)

^[3] Wwww.epa.gov(새 탭에서 열림)