전선 document_id A220623041704

전선 집의 초기 형태(1920~1950년대)는 셀락(shellac)이 함침된 직물 랩(cloth wrap)으로 절연된 와이어를 사용하였다. 아스팔트된(asphalted) 직물 랩은 1950~1970년대에 절연용으로 사용되었다. 알루미늄 전기 배선은 1960년대 중반과 1970년대 중반에 가정에서 설치되었다. 오늘날 우리가 알고 있는 열가소성의 외부 절연체내에 있는 두 개의 절연된 내부 도체(예를 들면, 고온/중성 또는 전도성/리턴 도체들)와 비 절연된 접지 도체(예를 들면, 접지용 도체)를 가지는 전선은 1950년대 중반 이후부터 사용되고 있다. 도 1a 내지 1b는 그러한 종래의 전선의 예들을 보여준다. 도 1a에 도시된 바와 같이, 제1 절연층(60)에 의해 둘러싸인 전도성(예를 들면, 고온) 도체(55) 및 제2 절연층(70)으로 둘러싸인 복귀(예를 들면, 중성) 도체(65)를 포함한다. 제3 절연층(75)은 절연된 도체(55, 65)들을 둘러싼다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 또 다른 종래의 전선(100)은 제1 절연층(110)에 의해 둘러싸인 전도성(예를 들면, 고온) 도체(105) 및 제2 절연층(120)에 의해 둘러싸인 복귀 도체(115), 및 접지용 도체(125)를 포함한다. 제3 절연층(130)은 모든 도체들(105, 115, 125)을 둘러싼다. 오늘날 많은 가정들이 그들의 오래된 전선과 관련된 수명의 종말 시나리오에 직면하고 있으며, 화재 피해 및 재난의 심각한 위험을 안고 있다. 미국 과학 기술 위원회(National Science and Technology Council)의 2000년 11월 보고서에 의하면, "전선 시스템은 미흡한 설계, 불량 재료의 사용, 부적절한 설치 또는 다른 원인들에 의하여 신뢰성이 부족하거나 함께 오류를 일으킬 수 있다. 전선 시스템이 오래될수록 환경 스트레스(예를 들면, 열, 추위, 습기 또는 진동), 수리중의 부주의한 피해 및 상시적인 사용에서의 마모의 누적된 영향에 의하여 오류의 위험성은 증가할 수 있다. 전선 시스템의 노후는 시스템에 의하여 구동되는 장치의 중대한 기능 손실을 초래할 수 있으며, 공중의 건강과 안전을 해치고 재앙적인 장치 오류 또는 화재를 야기할 수 있다."고 한다. 소비자 제품 안전 위원회(consumer products safety commission, CPSC)는 미국의 5천만 가구들이 그들의 전선 시스템 수명의 종말에 도달하거나 이미 도달했다고 추산한다. 뿐만 아니라, 전선의 절연 및/또는 도체들은 복사(radiation), 고온, 증기, 마모(chafing), 잘못된 취급, 부식, 기계적인 부하 및 진동에 의하여 열화될 수 있다. 소비자 제품 안전 위원회에서 발행된 보고서는 1997년 가구 전선 시스템이 4만 건 이상의 화재를 일으켜서 250명이 죽고 670만 달러 이상의 재산 피해를 가져왔다고 보여준다. 게다가, 4만3백건의 전기 회로 화재에 기초한 CPSC의 논문은 전체의 36%가 설치된 배선이 원인이며, 16%가 코드/플러그가 원인이라는 것을 보여준다. 노후 및 환경 스트레스로 인한 보통의 전선 시스템과 함께, 알루미늄 전선 시스템들은 강등(degradation) 및 위험스러운 과열에 직면해 있다. 현대의 전선 시스템 및 기술과 관련하여, 미국 표준 기술 연구소(national institute of standards and technology, NIST)와 건물 및 화재 연구실(BFRL)은 "플루오르카본(fluorocarbon)으로 만들어진 전선과 케이블들은 뛰어난 가연성을 가지고 있으나 매우 비싸다. 화염을 지연시키는 폴리비닐 클로라이드(PVC) 케이블들 또한 뛰어난 가연성 및 물리적 특성을 가지고 있다. 그러나, 모든 PVC 케이블들의 클로라이드 성분은 연소(incineration)중 다이옥신(dioxin)의 잠재적인 발생에 대한 걱정거리이다."고 인정한다. 도 1a 내지 1b에 도시된 바와 같이, 오늘날 가정 및 사무실에서 통상적으로 사용되는 종래의 전선은 단단하고, 둥근 와이어들로 구성되며, 각각의 와이어들은 내부 와이어들을 둘러싸는 외부 PVC 재킷들로 절연된다.(접지 와이어는 예외) 화재는 과열된 전선들, 절연 파괴 및 관통에 의하여 점진적으로 발생되고 있다. 종래의 벽 내부 또는 천장 내부 배선에 의하여 가능한 개방된 공간이 화재점화를 위한 다량의 산소를 제공하며, 전기 화재와 관련된 팽창을 제공한다. 게다가, 이러한 종래의 전선은 전기 쇼크 위험성을 부과하므로 안전사고를 발생한다. 즉, 이러한 종래 전선은 못, 스크루, 드릴 비트 등과 같은 물체에 의하여 우연히 관통되어 종종 심각한 부상 및 죽음을 야기한다. 따라서 이러한 종래의 전선은 상기한 전기적인 전도성 물체중 어느 하나에 의하여 관통될 때 심각한 부상에 대한 높은 가능성을 가진다. 변화하는 시장에 부적당한 종래의 전선 시스템들의 다른 중요한 예는 (a)견고한 벽(및 천장) 구축 기술의 확산, 및 (b)전선 인터페이스들을 요구하며 많은 것들이 이러한 장치들을 표면 실장을 위하여 설계된 새롭고 특히 현존하는 가정 및 사무실 환경에서 설치되어 있는 새로운 기술 및 장치들의 확산을 포함한다. 주입 콘크리트 벽용 발포 블록 폼(foam block form), 콘크리트 벽에 주입된 제거가능한 폼, 목재를 대체하는 물질 및 견고한 벽(및 천장) 패널내에 형성된 재활용 물질과 같은 새로운 물질들은 모두 현재의 "공동(hollow)"의 외부 및 내부 벽(및 천장) 구축 기술에 비하여 장점 및 향상된 수명 특성을 보여준다. 이러한 견고 물질 구축 기술들은 몇 가지 형태의 침투 채널링(invasive channeling)이 현장에서 이루어질 것을 요구한다. 이러한 채널링은 많은 단점, 안전 문제 및 비용 문제를 가지고 있다. 또한, 채널링은 전형적으로 전선이 마감된 면(finished surface)에 가까워지도록 위치시키는데, 마감된 면에서는 상기한 것과 같이 향후 발생할 침투가 충격 또는 잠재적인 주요 결함 및 화재를 일으킬 수 있다. 전 세계적으로 구축 문제는 구축 기술에 있어서의 차이에 근거하여 오랫동안 존재해 왔다. 뿐만 아니라, 오디오, 비디오 및 컴퓨터/인터넷 애플리케이션에서의 진보의 도래는 가정용 및 사무실용 장치들의 패러다임을 크게 바꾸었다. 서라운드 음향의 가정용 극장(home theater) 및 멀티미디어 회의실 오디오 시스템, 평판 PDP 및 LCD 텔레비전, 네트워크 연결된 가정 및 사무실들, 새로운 조명 애플리케이션, 공기질 및 제어 시스템들은 전선 시스템에 대하여 거대한 긴장 및 많은 경우의 절충을 조성하였다. 교류(AC) 또는 직류(DC) 전원 인터페이스 및 관련 배선들의 요구조건은 설치자와 사용자에게 문제점을 발생시켰다.