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[표준이 힘이다] (30) 번개와 교통신호기 신호등 같은 야외사용 전자제품배리스터등 장착 과전압 피해줄여 최수문 chsm@ 기자 chsm@sed.co.kr 번개에 의해 생긴 서지과전압이 전자제품에 장애를 일으키곤 한다. 다시 장마철이다. 예년의 사례를 볼 때 밤새 번개가 치면서 비가 온 후의 아침 출근길에는 고장 난 교통신호기 때문에 교통체증을 만나는 경우가 종종 있다. 교통신호기의 전자회로가 번개를 타고 들어온 과전압에 의해 손상됐기 때문이다. 번개는 주로 적란운에서, 상층과 하층의 대기가 불안정할 때 발생한다. 공기가 위아래로 오르내릴 때 구름 속에 있던 작은 물방울과 얼음 입자들은 서로 부딪치며 서로 전하를 띠게 된다. 이렇게 해서 구름 꼭대기에는 양전기(+)를 띤 이온이 모여 있게 되고 구름의 아랫 부분에는 음전기(-)를 띤 물 분자가 모이게 된다. 지면에도 양전기가 충전된다. 그리고 충전된 음과 양의 전기량의 차이가 커지면 공기절연 상태가 파괴돼 전기를 통하면서 번개는 그 사이에서 번쩍이는 것이다. 이렇게 지면과 구름사이에서의 번개를 벼락이라고 부른다. 구름과 구름사이에서도 충전된 후 서로 방전이 일어나 번개가 생기기도 한다. 번개는 지면으로 향하는 가장 쉬운 길을 택한다. 때문에 큰 나무와 빌딩이 번개에 맞기 쉽다. 번개의 불빛은 매우 빨라 1초에 2~20번 지표면을 때릴 정도다. 번개에 의한 피해는 번개에 직접 맞아서 생기는 것과 근처에 떨어진 벼락에 의해 생긴 과전압에 의해 생기는 피해 등 크게 2가지가 있다. 요즈음은 대부분의 건물에 피뢰침이 설치돼 있으므로 도시에서 직접적으로 벼락을 맞는 경우는 거의 없다. 그보다는 벼락에 의해 구름으로부터 지상으로 흐르는 전류에 의해 발생되는 ‘서지 과전압(surge過電壓ㆍ순간적인 이상전압)’에 의한 피해가 많다. 벼락시 방전전류는 공기나 피뢰도선 또는 건물의 철골, 철근 등을 통해 땅으로 흐르게 되며 이 때 방전전류 특유의 성질 때문에 부근에는 전자계가 형성된다. 이 전자계가 전기신호 전송선로와 상호 작용, 과전압을 발생시키는 것이다. 서지과전압은 전원선을 타고 전기전자 제품에 피해를 주게 된다. 즉 컴퓨터ㆍ통신설비ㆍ신호제어기 등 정보화 관련기기는 대부분, 건물의 내부와 외부가 유선으로 네트워크화 돼 있고 상용전원을 공급 받는 환경으로 인해 설비의 주변에서 번개가 치면 곧 서지과전압이 발생하면서 여러 가지 형태의 장해를 입게 된다. 반도체 부품은 과전압에 특히 약하기 때문에 대응책이 필요하다. 이에 따라 교통신호등과 같이 야외에서 사용되는 전자제품에는 배리스터 (과전압 방지장치) 등의 대책부품을 장착한다. 최근에 생산된 모든 전자 제품들은 국제규격의 서지에 대한 전자파 내성시험을 받아야만 판매가 가능하다. 한국표준과학연구원에서는 서지 시험에 사용되는 서지발생기의 특성을 정확히 측정해 주는 서비스를 제공하고 있다. 후원:한국표준과학연구원 입력시간 : 2005/06/22 16:30
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