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낙뢰발생 분포도를 활용한 송전선로 뇌격고장예방에 관한 연구
최규택 부산대학교 산업대학원 2004 국내석사
대용량 전력의 유통을 담당하고 있는 송전선로의 고장은 공범위한 지역에 연결되어 있는 전력계통의 전압강하와 주파수 변동에 따른 전력품질 저하의 요인이 된다. 이러한 송전선로 고장 중 가장 높은 점유율을 차지하고 있는 뇌격고장을 감소시키는 것은 시급한 해결과제이다. 그래서 본 연구에서는 낙뢰발생 분포도를 제작하여 낙뢰발생 지역의 특성을 분석하고 낙뢰로 인한 송전선로 고장예방에 적용함으로써 다음과 같은 성과를 거두었다. 현재 송전선로의 내뢰설계 기준이 되는 연간뇌우일수(IKL) 만으로는 송전선로가 지나가는 지역의 낙뢰발생 빈도를 알아낼 수 없다. 또한 IKL은 연간 낙뢰발생일 만을 나타내는 수치로 하루 24시간 동안에 수백회의 낙뢰가 발생하는 7, 8월 우기의 특성을 고려할 수 없는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 위도와 경도를 각각 1분 간격으로 세분하여 낙뢰발생 빈도를 정확하게 나타낼 수 있는 낙뢰발생 분포도를 제작하였다. 이렇게 제작한 낙뢰발생 분포도는 위도 35˚00´~35˚45´, 경도 128˚45´~129˚30´에 해당하는 부산 · 경남지역으로 축적 1/50000의 도엽명 김해, 밀양, 동곡, 부산, 양산, 언양, 해양, 방어진, 울산 외 9개 지구로 세분하였다. 또한 각 지구별로 낙뢰발생 분포도를 지형도와 같은 크기의 OHP 필름에 복사하여 지형도에 중첩시켜서 쉽게 사용할 수 있도록 하였다. 낙뢰발생 분포도에서 나타난 가장 두드러진 특징으로 조사지역의 약 19[%]의 면적에서 8년간 발생한 전체 낙뢰건수의 약 47[%]가 집중되어 있을을 알 수 있었다. 이것은 일부 특정지역에서 반복적으로 낙뢰가 발생하고 있으며 대부분의 지역이 뇌격피해 발생의 우려가 높지 않다는 것이다. 또 한 지구별 조사결과 밀양지구의 낙뢰 발생률이 가장 높았으며, 울산지구가 가장 낮게 나타났다. 그리고 지형도 위에 낙뢰발생 분포도를 겹쳐서 낙뢰발생이 많은 지역의 늑징ㅇ르 조사해보니 우천시 저수량이 많아지는 하천, 강, 저수지, 댐 등의 동쪽 2~4[㎞]의 야산지와 서편에 넓은 평야 또는 하천 주변의 개활지가 위치하고 있는 지형적 공통점이 있음을 알 수 있었다. 또한 높이가 높은 산의 정상부 보다 개활지와 접해있는 해발 200~400[m]의 서쪽 야산지에서 낙뢰가 많이 발생하였다. 따라서 본 연구에서 얻어진 낙뢰발생 분포도를 활용하면 기존 송전선로가 지나는 지역의 낙뢰발생 등급을 분류가 가능함으로, 이를 뇌격고장 예방을 위한 설비보강 자료로 활용함으로써 기존의 전 구간 설비보강 방법을 개선할 수 있어 보수비용 절감이 기대된다. 또한 신설 송전선로 건설을 위한 경과지를 선정할 때 낙뢰발생 빈도가 높은 지역을 우회하거나, 설계시 내뢰설계 기분을 강화하여 뇌격고장을 줄일 수 있는 안전한 송전설비의 건설이 가능하리라고 생각된다.
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