우리나라는 전 세계에서 피뢰침이 가장 많다. 그럼에도 불구하고 도시, 가정, 산업현장, 농어촌 등에서 낙뢰로 인한 전자통신정보화 설비 피해가 매년 증가하고 있다. 사람들 대부분은 피뢰침만 설치하면 낙뢰 피해를 방지할 수 있다고 믿지만 피뢰침만으로는 불가능하다. 피뢰침은 직접낙뢰를 유도해 인체나 건축물에 뇌격이 가해지는 것을 피하기 위한 장치일 뿐이다. 즉, 건축물의 물리적 파손을 방지하기 위한 장치이지, 전기ㆍ전자장비를 보호하고자 설치하는 것이 아니다. ㈜그라운드는 이러한 피뢰침 낙뢰방호대책 실효성에 대한 의구심에서 연구ㆍ개발 끝에 PGS공법을 선보임으로써 과거 천재지변으로 여겼던 낙뢰 사고를 인재 사고로 전환시켰다.전기방식에 적합한 접지방식을 사용해야㈜그라운드 우제욱 대표는 “우리나라 낙뢰방호대책의 가장 큰 걸림돌은 전기방식에 부적합한 접지 및 피뢰방식을 적용하고 있다는 것”이라고 말한다.
2005년 KSC IEC 기술규정 개정으로 공통접지방식을 채택했지만 여전히 이전 방식인 독립접지방식을 적용하고 있다. 우 대표는 “그럼에도 한국전기안전공사의 전기안전관리 규정, 내선 규정, 건축 전기소방설비 규정과 같은 하위 규정 개정이 아직 이뤄지지 않았다”며, “KSC IEC 기술규정이 개정된 지 4년이 지난 지금도 개정된 기술의 이론 교육과 홍보 부족으로 현장 대부분에서 과거 이론을 주장하기에 국제기술에 따른 체계화된 접지피뢰기술을 적용하는데 어려움이 따른다”고 지적했다.일본전기협회 및 대한전기협회 발간 전기연감에 따르면 일본은 배전선수 2, 3선(델타) 전기방식을, 우리나라는 2, 3, 4선(Y결) 전기방식을 사용하고 있다. 그러나 접지방식은 일본과 같은 독립접지방식을 적용한다.우 대표는 “전기방식은 일본과 다르지만 접지방식은 일본과 같은 독립방식으로 사용하는 모순이 있는데 낙뢰방호대책에 어찌 문제가 없는가”라며 “지금부터라도 우리나라 전기방식에 맞는 공통접지방식으로 바꾸고, 낙뢰 피해를 줄이려면 2005년 KSC IEC 기술규정 개정 이전에 독립접지로 시설한 것들도 공통접지방식으로 개선해야 한다”고 강조한다.접지피뢰기술과 이론은 규제법처럼 소급 적용할 수 없다. 그러나 인명과 시설 보호 문제는 물론 국가 경제에 막대한 영향을 미친다. 공통접지방식은 국내외에서 과학적인 연구에 의해 제정된 국제기술규정(IEC)이지만, 현장에서는 그에 대한 논의조차 하지 않고 예전 방식을 계속 적용하는 실정이다.
낙뢰방호대책 PGS(Perfection, Guarantee, Security) 공법㈜그라운드의 PGS 공법은 개정된 KSC IEC 기술규정에 따른 공통접지방식이다. 이 공법은 1999년 KAIST 물리학 박사 3인과 전기설비기술사로 구성된 PGS 기술개발팀이 물리학적 이론 접근과 Runge-Kutta 수치해석으로 접지저항과 접지전류 방전의 상관 관계, 낙뢰 임펄스 전류 특성과 접지 임피던스와의 상관 관계를 과학적으로 해석하여 개발했다.2005년 이전 KSC IEC 기술규정은 독립접지방식이고, PGS 공법은 공통접지방식이기에 1999년 당시 PGS 공법에 대한 반응은 부정적이었다. 이에 ㈜그라운드는 낙뢰 피해방지 100% 책임보증제를 실시하기 시작했다. PGS 공법에 대한 자심감의 표출이었다. 2000년 8월 017신세기 통신 이동통신기지국 중 10개 낙뢰 피해 다발지역만 선정하여 PGS 공법을 적용해 기술력을 검증받고, 34개 낙뢰 피해 사이트에 확대 적용했다. 우 대표는 “그 결과 낙뢰로 인한 장비운용 중단 및 피해가 단 1건도 발생하지 않았다”고 한다.또한 2001년부터 2007년까지 낙뢰 피해가 많은 30개 해군 도서기지의 낙뢰방호대책으로 PGS공법을 적용해 낙뢰발생에도 작전을 성공적으로 수행하도록 했으며, 현재 PGS공법은 PMS관리지침 표준이 됐다.우 대표는 “지난 10년간 PGS공법을 낙뢰다발지역 현장에 설치하여 자연발생낙뢰를 통한 검증을 받은 결과, 다중뇌 형태가 아닌 1회성 직격뢰와 유도뢰에 대해서는 100% 낙뢰방호를 달성했다”고 밝혔다.이제는 국가 공공기관 및 지방자치단체, 상하수도 사업소, 방송국 유ㆍ무선 통신기지국, 대학, 병원, 연구시설 및 현대중공업, ABB코리아, 삼성전자 등 PGS 공법을 적용하는 곳이 점차 늘어나, ㈜그라운드 2007년 매출액은 23억 원으로 증가했고 2008년은 3배가 넘는 80억 원을 목표로 한다.
3세대 디지털 접지장치 eca3G㈜그라운드 eca3G 원리는 피뢰침에 유도된 낙뢰 전류, 전원선에 유도된 낙뢰ㆍ서지 전류, 장비에 유입된 서지ㆍ노이즈ㆍESDㆍEMI 접지 전류와 Surge Protector 방전 전류를 접지전극을 이용해 대지에 단순히 방전시키는 방식이 아니라 열 변환과 아크 변환과 같은 에너지 변환으로 전기적 특성을 제거하는 방식이다. 전원을 통해 유입돼 장비를 손상시키는 이상전압과 이상전류를 분석하는 검출장치, 서지ㆍ노이즈 감쇄장치, 이상전압 방전장치와 전하 중화장치로 구성돼 이상전압을 중화 제거해 전력 품질 및 시스템을 보호한다.eca3G의 큰 특징은 땅에 매설할 필요가 없고 중장비 없이 누구나 간편하게 설치할 수 있다는 점이다. 이 제품은 유ㆍ무선통신설비, 기지국, 중계소 및 송ㆍ수신소, 레이더, 전산센터, 방송설비, 계측ㆍ제어ㆍ계장설비 등 첨단 정보화 전자통신설비 낙뢰방호가 필요한 장소에 적합하다. eca3G는 개발 이후 3년 동안 청와대, 해군, 창원시, 서울도시철도, 산림청, 소방방재청 등에 설치해 100% 낙뢰방호기술을 입증했다.또한 이동이 가능하므로 군 통신용 작전차량 및 통신설비, 이동기지국 차량 등에도 적용 가능해 해군 1, 2, 3 함대사령부, 국군통신사령부, 해병6여단, 정보사령부, 작전사령부, 해역방어사령부 등 국가 특수기관과 군부대에 eca3G를 납품했다.우 대표는 “eca3G 개발로 기존의 접지봉 매설이나 피뢰침 설치가 필요 없어 경제적이고 과학적인 혁신이 어뤄졌다”고 자신있게 말했다.접지 촉매제와 PGS 접지봉접지 촉매제(Active Catalyzer)는 PGS 공법을 구성하는 요소로써 낙뢰ㆍ서지 전류의 전기적 특성을 중화시키는 중화촉매제로 고주파 전류를 빠르게 방전시킨다. 이 제품은 천연 광물질로 만든 환경친화적 제품이며 수분흡수로 응고가 되지 않아 겔 형태로 저항변화 없이 30년 이상 수명을 자랑한다.접지촉매제와 함께 사용되는 PGS 접지봉은 XL과 XC가 공진되도록 했다. 병렬집합계수 효과와 전위간섭 효과, 중첩 효과를 방지하도록 Runge-Kutta 수치해석 프로그램과 컴퓨터 시뮬레이션으로 설계했다. 또한 시공 시 접지 임피던스를 최저화하고 형태와 규격을 현장 여건에 적합하게 조절할 수 있다.
피뢰침은 낙뢰방호장비가 아니다!㈜그라운드는 지난 10년 간 수백여 건에 가까운 100% 낙뢰방호를 달성해, 낙뢰 피해가 더 이상 천재지변이 아닌 100% 방지할 수 있는 인재로 여겨지게 만들었다. 이에 낙뢰 피해가 생산물책임배상보험(PL 보험, LIG 10억 원)이 적용될 수 있는 계기를 만들었다.그러나 우 대표는 “아직 낙뢰방호에 대해 국민적 인식이 많이 바뀌어야 한다”며 “국제낙뢰방호회의(ICLP)의 피뢰침에 대한 경고에도 불구하고 피뢰침을 맹신하고 있다”고 지적한다. 피뢰침은 낙뢰를 빗겨가게 하는 것이 아니라 낙뢰를 유도하는 낙뢰유도장치로 건축물 보호 피뢰설비일 뿐, 낙뢰방호장비인 전자통신설비 보호 피뢰설비와는 다른 의미다. 21세기 낙뢰방호는 건축물 파손보호도 중요하지만 고가의 첨단 전자통신설비 보호도 함께 수행해야만 한다. 이와 같이 낙뢰 피해를 최소화하기 위해서 학계와 정부는 기존 방식과 새로운 방식을 재검증하여 현실적으로 문제점을 해결하고 대책을 수립해야 한다.우 대표는 회사와 제품 홍보에 앞서 이러한 문제점을 널리 알리고자 지금도 학계와 정부 기관을 찾아다니며 바쁜 나날을 보내고 있다.글, 사진_백종윤 기자<㈜그라운드 (031)737-4882~3 / www.grouond.co.kr>
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