# 교류(alternating current)에 대한 설명으로 옳은 것은?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

교류(alternating current)에 대한 설명으로 옳은 것은?

## 보기

1. 극성이 처음 정해지면 끝까지 바뀌지 않는다
2. 한 방향으로만 일정한 크기로 계속 흐른다
3. 한 방향으로 흐르다가 일정 간격으로 끊어진다
4. 전류의 방향과 크기가 주기적으로 바뀐다 **✔ 정답**
5. 방향은 바뀌지 않고 크기만 사인 곡선으로 변한다

**정답: 4**

## 해설

교류는 전류의 방향이 주기적으로 반대가 되고 크기도 함께 변하는 전류다. 한 방향으로만 일정하게 흐르면 직류이고, 한 방향으로 흐르면서 단속되거나 크기가 변하면 맥동전류라 한다. 치료용 저주파·중주파 교류는 주파수로 구분한다.

## 심화 해설

교류(alternating current, AC)는 전하의 흐름 방향과 크기가 시간에 따라 주기적으로 변하는 전류입니다. 물리치료에서 사용하는 경피신경전기자극(TENS), 기능적전기자극(FES), 그리고 경두개교류자극(transcranial alternating current stimulation, tACS)과 같은 중추신경계 조절 기법 모두 교류 전류의 특성을 임상적으로 응용한 사례입니다. 특히 tACS는 특정 주파수의 교류를 두피에 적용하여 대뇌 피질의 신경진동(neural oscillation)을 동조(entrainment)시키는 원리를 이용합니다.

보기 1번과 2번은 직류(direct current, DC)의 특성에 해당합니다. 직류는 극성이 고정되어 있고 한 방향으로 일정한 크기의 전하 흐름이 유지됩니다. 경두개직류자극(tDCS)이 대표적인 직류 자극 방식으로, 양극(anode)과 음극(cathode)의 위치가 고정되어 피질 흥분성을 지속적으로 변화시킵니다. 반면 교류는 전극의 극성이 매 주기마다 바뀌므로 특정 방향성 편향 없이 신경세포 집단의 발화 패턴을 특정 주파수에 맞추는 방식으로 작용합니다.

보기 3번은 맥동전류(pulsed current) 또는 단속직류(interrupted direct current)에 대한 설명입니다. 이는 전기자극치료에서 근육 재교육이나 이온토포레시스(iontophoresis)에 사용되는 파형으로, 직류의 방향성을 유지하면서도 일정 간격으로 전류가 차단되는 특징이 있습니다. 교류는 맥동전류와 달리 전류의 방향 자체가 역전된다는 점에서 구분됩니다.

보기 5번은 교류의 크기 변화만 언급하고 방향 변화를 부정하고 있어 오답입니다. 교류의 핵심은 전류의 방향과 크기가 모두 주기적으로 변한다는 점입니다. 사인 곡선(sinusoidal waveform)은 교류의 가장 기본적인 파형으로, 한 주기 동안 양의 방향과 음의 방향을 번갈아 흐릅니다. tACS에서 사용하는 교류도 사인파 형태로, 특정 주파수(예: 베타 주파수, 보행 주기 주파수)의 전류를 두피에 적용하여 해당 주파수 대역의 뇌파 활동을 선택적으로 강화하거나 동조시킵니다.

[2]의 파킨슨병 연구에서는 개인별 뇌파(EEG)를 측정하여 우세한 진동 주파수를 확인한 뒤, 그 주파수에 맞춘 tACS를 적용하는 개인 맞춤형 접근을 시도했습니다. 이는 교류의 주파수 특성이 신경재활에서 핵심 변수로 작용함을 보여줍니다. [3]의 소뇌 tACS 연구에서도 보행 주기 주파수보다 느리거나 빠른 교류 주파수를 적용했을 때 시공간적 보행 변수가 어떻게 달라지는지 확인했는데, 이 역시 교류의 주파수 조절이 운동 리듬 생성에 관여하는 신경 회로를 변화시킬 수 있다는 원리를 전제로 합니다.

| 구분 | 직류(DC) | 교류(AC) | 맥동전류(Pulsed) |
| --- | --- | --- | --- |
| 전류 방향 | 한 방향 고정 | 주기적으로 역전 | 한 방향 유지 |
| 크기 변화 | 일정 | 주기적 변화(사인파 등) | 단속적 흐름 |
| 임상 적용 | tDCS, 이온토포레시스 | tACS, TENS, FES | 근육 재교육, 이온토포레시스 |
| 신경 조절 기전 | 휴지막전위의 지속적 변화 | 신경진동 동조 및 위상 고정 | 역치 이하 자극의 반복 유발 |

[4]의 연구는 베타 주파수 교류자극(tACS)과 반복 연속펄스 경두개자기자극(rPPS)을 결합했을 때 일차운동피질(M1)의 감각운동 베타 진동이 단독 자극과 다르게 조절됨을 보고했습니다. 이는 교류 전류가 단순히 전하를 전달하는 것을 넘어, 특정 주파수 대역의 신경진동과 상호작용하여 피질 흥분성과 진동 활동을 변화시킬 수 있음을 시사합니다. 핵심! 교류의 임상적 의의는 전류의 세기보다 주파수가 신경계의 고유 진동과 공명(resonance)하거나 동조되는 방식으로 작용한다는 데 있습니다.

[1]의 치료저항성 우울증 연구에서도 tACS가 신경염증(neuroinflammation)과 신경-교세포 상호작용에 관여하는 경로를 통해 항우울 효과를 나타낼 가능성을 탐색하고 있습니다. 교류자극이 단순한 말초 전기자극이 아니라 중추신경계의 병태생리학적 기전을 조절하는 도구로 확장되고 있는 흐름을 보여줍니다. 따라서 전기치료학을 공부할 때 교류의 물리적 정의(방향과 크기의 주기적 변화)를 정확히 이해하는 것은, 이후 tACS나 TENS 같은 중재의 작용 기전을 파악하는 기초가 됩니다.참고 문헌 (논문 출처)

- [1]Efficacy and safety of 15 mA transcranial alternating current stimulation (tACS) in the therapy of treatment-resistant depression with increased inflammatory activity: Study protocol for a randomized, double-blind, sham-controlled trial.RCT/임상시험An X, Zhang J, Hou X, Yang C. (2026) · DOI: 10.1371/journal.pone.0356611

- [2]Personalized transcranial alternating current stimulation (tACS) and physical therapy to treat motor and cognitive symptoms in Parkinson's disease: A randomized cross-over trial.RCT/임상시험Del Felice A, Castiglia L, Formaggio E, Cattelan M, Scarpa B, Manganotti P (2019) · DOI: 10.1016/j.nicl.2019.101768

- [3]Effects of Cerebellar Transcranial Alternating Current Stimulation at Frequencies Surrounding the Gait Cycle Frequency on Spatiotemporal Gait Parameters.일반논문Watanabe R, Kitatani R, Amano A, Sorimachi R, Onishi H. (2026) · DOI: 10.1007/s12311-026-01985-5

- [4]Differential modulation of sensorimotor beta oscillations by beta tACS alone and combined repetitive paired-pulse TMS with tACS.일반논문Nakazono H, Takeda A, Yamada E, Mitsutake T, Taniguchi T, Matsuda D, Ogata K. (2026) · DOI: 10.1016/j.neuroimage.2026.121988

## 임상 시나리오

전기치료 전류 파형 선택 가이드교류, 직류, 맥동전류의 임상 적용 구분
교류(AC)는 전류의 방향과 크기가 주기적으로 변하므로, tACS에서 특정 주파수로 신경진동을 동조시키거나 TENS, FES에서 근육 수축과 통증 조절에 사용됩니다.

직류(DC)는 극성이 고정되어 tDCS처럼 피질 흥분성을 지속적으로 변화시키는 데 적합하며, 맥동전류는 방향성을 유지하면서 단속적으로 흘러 근육 재교육이나 이온토포레시스에 활용됩니다.

주의전류 파형을 선택할 때 방향성과 주기성을 혼동하지 않아야 합니다. 교류는 방향이 역전되지만 맥동전류는 방향이 유지된 채 단속되므로, 치료 목적에 따라 파형을 정확히 구분해야 합니다.

## 핵심 개념

- **교류(AC)** — 전류의 방향과 크기가 시간에 따라 주기적으로 변하는 전류
- **직류(DC)** — 극성이 고정되고 한 방향으로 일정한 크기의 전하 흐름이 유지되는 전류
- **맥동전류** — 직류의 방향성을 유지하면서 일정 간격으로 전류가 차단되는 파형
- **tACS** — 특정 주파수의 교류를 두피에 적용하여 신경진동을 동조시키는 자극법
- **사인파** — 한 주기 동안 양과 음의 방향을 번갈아 흐르는 교류의 기본 파형

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