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기술개요
  • 전력신기술사용및보호에관한전력기술관리법근거
  • 세계 모든 규격 및 접지 기준은 완전한 등전위 공통접지로 향하고 있다. 그 이유는 다음과 같다.
  • 산업자원부장관은 국내에서 최초로 개발한 전력기술 또는 외국에서 도입하여 개량한 것으로서 국내에서 신규성·진보성 및 현장적용성이 있다고 판단되는
    전력기술에 대하여 이를 개발 또는 개량한 자의 신청이 있는 때에는 그 기술을 새로운 전력기술로 지정ㆍ고시할 수 있다.
  • 산업자원부장관은 국내에서 최초로 개발한 전력기술 또는 외국에서 도입하여 개량한 것으로서 국내에서 신규성·진보성 및 현장적용성이 있다고 판단되는 전력기술에 대하여 이를 개발 또는 개량한 자의 신청이 있는 때에는 그 기술을 새로운 전력기술로 지정·고시할 수 있다.
  • 신기술의 지정에 필요한 기술의 평가방법 및 지정절차, 신기술의 보호내용·기술사용료·보호기간 및 활용방법 등에 관하여 필요한 사항은 대통령령으로 정한다
  • 전력기술관리법 시행령 제7조의4 (신기술의 보호·활용 등)[본조신설 2002.12.11]
  • 신기술을 개발 또는 개량한 자(이하 "신기술개발자"라 한다)는 그 신기술을 사용하는 자에 대하여 신기술사용료의 지급을 청구할 수 있다. 산업자원부장관은 법 제12조제1항 본문의 규정에 의한 발주자(이하 "발주자"라 한다)에게 유사한 외국도입기술의 사용보다는 신기술의 우선사용을 권고하거나,그 신기술의 활용을 위한 성능시험 및 시험시공을 권고할 수 있다.
  • 발주자는 신기술을 특별한 사유가 없는 한 그가 시행하는 전력시설물공사의 설계에 반영하여야 하며, 전력시설물공사를 발주하는 경우에 이를 공사계약서에 명시하여 신기술개발자로 하여금 당해 전력시설물공사중 신기술과 관련되는 공정에 참여하게 할 수 있다.
  • 산업자원부장관은 신기술개발자에 대하여 다음 각호의 자금 등이 우선적으로 지원될 수 있도록 관계기관에 요청할 수 있다.
  • 01. 한국산업은행법에 의한 한국산업은행 또는 중소기업은행법에 의한 중소기업은행의 기술개발자금
  • 02. 여신전문금융업법에 의하여 신기술사업금융업을 등록한 여신전문금융회사의 신기술사업자금
  • 03. 기술신용보증기금법에 의한 기술신용보증기금의 기술신용보증
  • 04. 그 밖에 기술개발지원을 위하여 정부가 조성한 특별자금
  • 신기술의 지정을 받은 자는 산업자원부령이 정하는 바에 따라 신기술의 활용실적을 산업자원부장관에게 제출하여야 한다.
  • 전력신기술 계약에 관한 법률
  • 국가를 당사자로 하는 계약에 관한 법률
  • 법제 7조
  • 각 중앙관서의 장 또는 계약담당공무원은 계약을 체결하고자 하는 경우에는 일반경쟁에 부쳐야 한다. 다만, 계약의 목적·성질·규모 등을 고려하여 필요하다고 인정될 때에는 대통령령이 정하는 바에 의하여 참가자의 자격을 제한하거나 참가자를 지명하여 경쟁에 부치거나 수의계약에 의할 수 있다.
  • 시행령 제21조(제한경쟁입찰에 의한 계약과 제한사항 등)
  • 법 제7조 단서의 규정에 의하여 경쟁참가자의 자격을 제한할 수 있는 경우와 그 제한사항은 다음 각호와 같으며 제1호 내지 제6호 및 제9호의 제한 사항별 제한기준은 재정경제부령으로 정한다.
  • 특수한 기술 또는 공법이 요구되는 공사계약의 경우에는 당해 공사수행에 필요한 기술의 보유상황 또는 당해 공사와 같은 종류의 공사실적
  • 시행령 제26조(수의계약에 의할 수 있는 경우)
  • 법 제7조 단서의 규정에 의하여 수의계약에 의할 수 있는 경우는 다음 각호와 같다.
    4. 특정인의 기술·용역 또는 특정한 위치·구조·품질·성능·효율 등으로 인하여 경쟁을 할 수 없는 경우로서 다음 각목의 경우
    마. 특허공법에 의한 공사 및 전력기술관리법제18조의 규정에 의하여 고시된 신기술 또는 전력기술관리법 제6조의 규정에 의한 새로운 전력기술
    (동법에 의하여 지정된 보호기간 내에 한 한다)에 의한 공사 등 사실상 경쟁이 불가능한 경우
  • 시행령 제65조(설계변경으로 인한 계약금액의 조정) - 기술개발보상제도
  • 각 중앙관서의 장 또는 계약담당공무원은 계약상대자가 새로운 기술·공법 등 (정부설계와 동등이상의 기능·효과를 가진 기술·공법·기자재 등을 포함한다)을 사용함으로써 공사비의 절감, 시공기간의 단축 등에 효과가 현저할 것으로 인정되어 계약상대자의 요청에 의하여 필요한 설계변경을 한 때에는 계약금액의 조정에 있어서 당해 절감액의 100분의 50에 해당하는 금액을 감액한다(‘99.9.9 개정)
  • 입찰 참가자격 사전 심사 요령
  • 제6조(심사기준)
  • 시행령 제13조제2항의 규정에 의한 사전심사기준은 별표와 같으며, 사전심사시의 심사항목에 대한 심사기준일은 입찰공고일로 한다.
    ※ 사전심사기준(100점/기술능력 37점/당해공사의 시공에 필요한 특수공법 및 기술보유상황 5점)
  • 제7조(세부심사기준)
  • 계약담당공무원은 시행령 제13조제2항의 규정에 의한 세부심사기준을 정할 때에는 제6조 별표의 사전심사기준에 따라 당해공사의 성질·내용 등을 고려하여 적격업체가 선정될 수 있도록 작성하여야 한다.
  • 계약담당공무원은 제1항을 적용함에 있어서 공사의 성질·내용 등을 고려하여 필요하다고 인정되는 경우에는 사전심사기준의 분야별·항목별 배점한도를 30%의 범위 내에서 가·감 조정할 수 있으며, 항목별(신인도 제외)세부사항을 추가하거나 제외할 수 있다.
  • 전력기술인증서
  • 신기술지정증서
  • 전력신기술고시관보
  • 대한민국정부 관보
  • 쌍극자 피뢰침의 적용
  • 쌍극자 피뢰침 설계
  • 피뢰침 설치 설계는 새로 개정된 건축물 뇌 보호 시스템인 KS C IEC 62305의 각도법, 회전구체법, 메시법을 적용하여 설계한다. 대부분의 건축물이 단순한 형태가 아니고 건물의 높이와 미관 등의 제약이 많아 회전구체법을 적용하여 설계하는 것을 기본으로 하였다. 다음 그림과 같이 회전구체법으로 설계 후 각 피뢰보호 설계를 해야하는 point에 쌍극자 피뢰침을 설치하여 낙뢰를 방지하는 것이다.
  • 그림2 회전구체법에 의한 피뢰설비 설계
  • 그림3 회전구체법에 의한 건축물 피뢰설비 설계 예
  • 쌍극자 피뢰침 설치
  • 낙뢰를 방지하는 쌍극자 피뢰침은 앞 절에서 설명한 회전구체법으로 설계 후 건물 옥상 외곽은 수뢰도체를 설치하고 피뢰침 설치 포인트에 당사에서 개발한 쌍극자 피뢰침을 설치한다. 다음은 쌍극자 피뢰침의 설치 방법에 대해 설명한 것이다.
  • 수뢰부
  • 일반사항
  • 뇌격이 피보호 범위 내로 침입할 확률은 수뢰부 시스템을 적절하게 설계함으로써 상당히 감소된다.
  • 쌍극자피뢰침(BDAT)을 사용하는 수뢰부 시스템의 형태는 KSC IEC61024-1에 의한 돌침 방식과 같다.
  • 배치
  • 쌍극자피뢰침(BDAT)은 KSC IEC61024-1에 의한 수뢰부 시스템의 일반적인 배치인a) 보호각 방법 b) 회전구체(rolling sphere)법 c)
    메쉬크기(mesh size)법을 사용한다.
  • 수뢰부 시스템은 도체를 사용하는 메시크기(mesh size)법 또는 회전구체법을 사용하여 보호를 시행하고 쌍극자피뢰침(BDAT)을 건축물, 구조물 등의 모서리, 돌출부 등에 추가로 설치하는 경우에는 증강된 보호에 이를 수 있다.
  • 60m 이하의 건축물, 구조물 등은 다음표의 기준에 의한다. 설계시 쌍극자피뢰침(BDAT)의 설치는 모서리 부분에 우선하여 설치하고 기타 부분은 보호레벨에 따라 간격을 조정하여 설치한다.
  • 지상으로부터 60m를 초과하는 초고층의 빌딩, 구조물 등은 상기 라.항에 의하는 이외에 전체높이에서 상부측으로 20%에 해당하는 부분을 측뢰에 대한 보호범위로 하여 수뢰부를 다음과 같이 설치한다. 이때, 설계는 보호레벨Ⅰ의 적용을 원칙으로 한다.
    ① 측뢰보호용 쌍극자피뢰침(BDAT)은 전체높이의 80% 부분에 가까운 아래 측에 처음 설치하고 최상층의 지붕 또는 옥상 각 부분에 설치한다.
    ② 처음 설치한 쌍극자피뢰침(BDAT)과 최상층에 설치된 쌍극자피뢰침의 높이의 간격이 회전구체반지름(R=20m)의 이상인 경우는 처음 설치한 곳으로부터 높이가 회전구체반지름(R=20m)이내가 되고, 수평간격은 15m 이내가 되도록 설치한다
  • 수뢰부 시스템을 인하도선에 연결하는 경우는 압축터미널 사용, 캐드웰드 방법 시행 등의 공법으로 하여 전기적, 기계적으로 수뢰부 시스템 과 인하도선 시스템과 같은 능력 이어야 한다. 이것은 자연적인 수뢰부를 이용하거나 자연적 인하도선을 이용하는 경우도 이와 같다.
  • 인하도선 시스템
  • 인하도선은 KSC IEC61024-1에 의하거나 NFPA780에 의한다.
    쌍극자피뢰침(BDAT)은 다량의 전하를 공간으로 방전 시키는 특성으로 하여 건축물 구조체를 사용하는 자연적 인하도선을 사용하는 것을 권장한다.
  • 시험용 접속점
  • 낙뢰를 방지하는 쌍극자 피뢰침은 앞 절에서 설명한 회전구체법으로 설계 후 건물 옥상 외곽은 수뢰도체를 설치하고 피뢰침 설치 포인트에 당사에서 개발한
    쌍극자 피뢰침을 설치한다. 다음은 쌍극자 피뢰침의 설치 방법에 대해 설명한 것이다.
    다음은 BDAT 사용 설계 예와 배치도면을 나타내었다.
  • 건물에 쌍극자 피뢰침(BDAT) 사용 설계
  • 60m 이하의 건축물(크기 : 45m(L) X 30m(D) X 40m(H), 보호레벨: III 기준시)
  • 60m 이하의 건축물(크기 : 45m(L) X 30m(D) X 40m(H), 보호레벨: III 기준시)
  • 60m가 넘는 초고층의 건축물(크기 : 45m(L) X 30m(D) X 200m(H), 보호레벨:  I 기준시)
  • 60m가 넘는 초고층의 건축물(크기 : 45m(L) X 30m(D) X 200m(H), 보호레벨: 초고층이므로 I를 기준 함)
  • 옥상부 형태에 따른 쌍극자 피뢰침 설치 설계 예 1
  • 옥상부 형태에 따른 쌍극자 피뢰침 설치 설계 예 1
  • 옥상부 형태에 따른 쌍극자 피뢰침 설치 설계 예 2
  • 옥상부 형태에 따른 쌍극자 피뢰침 설치 설계 예 2
  • 통신철탑의 쌍극자 피뢰침(BDAT) 사용 설계
  • 45m 이하의 통신철탑
  • 45m 이하의 통신철탑
  • 45m 이상의 통신철탑
  • 45m 이상의 통신철탑
  • 60m가 넘는 건축물의 피뢰설계 방법 기본컨셉
  • 60m가 넘는 건축물의 피뢰설계 방법 기본컨셉
  • 통신철탑 및 건축물의 피뢰설비 방법 기본 컨셉
  • 통신철탑 및 건축물의 피뢰설비 방법 기본 컨셉
  • 서지프로텍터
  • 인입 전원라인이나 통신라인 등을 통해 유도된 서지가 침입하여 기기를 손상시키는 경우가 매우 많이 발생하고 있다. 대부분의 낙뢰사고는 유도뢰 침입에 의한 사고로 그 피해규모가 점차 증가하고 있다. 다음 그림에서와 같이 전원 배전반 내 차단기 2차 측과 각 설비 분전함 내 차단기 2차 측에 전원용 서지 프로텍터를 각각 설치해야 한다. 배전반과 각 분전함까지의 거리가 먼 경우 한전 인입구에만 서지프로텍터를 설치할 경우 배전반과 분전함 사이의 전력선에 유도뢰가 유기 될 수 있기 때문에 분전함의 차단기 2차 측에서 서지 프로텍터를 설치한다.
    - SPD의 특성 및 접지방식에 따른 SPD 설치 지점은 다음 그림을 참고한다.
  • 근거:IEC 61024에 의한 규격 표5.4.1.2
  • 서지방호장치(SPD)의 설치기준은 KS C IEC60364(건축전기설비) 와 KS C IEC62305 및 KS C IEC 61643에 의한다. 뇌보호시스템의 동작으로 인한 서지(유도뢰)의 유입에 대비하여 피보호 대상장비의 전원 인입부 및 통신, 신호선의 인입부 등에서는 서지방호장치(SPD)를 설치한다.
  • 그림4 TN 접지계통의 서지 보호 장치 설치예
  • 서지프로텍터
  • 낙뢰 및 사고시 전위차를 해소하기 위한 등전위 접지는 건축물 등의 설계 단계에서부터 논의 되어야 하며 사전 준비 작업 등 충분한 검토가 이루어져야 한다. 본 공법에서 제안하는 등전위 공통 접지는 미국의 NFPA 규격과 IEC 국제 규격을 근거로 하여 완벽한 등전위를 실현하였다. 완벽한 등전위 공통 접지를 실현하기 위해서 해결해야 할 2가지 문제가 있다. 접촉전압 및 보폭전압을 안전전압 이하로 설계해야 한다. 그러기 위해 본 신기술 공법에서는 메시 접지를 실시하여 보폭전압을 안전전압 이하로 내리고 탄소 접지봉을 설치 시공하여 접지저항을 낮추어 줌으로써 접촉 전압을 안전전압 이하로 감소시켜 완벽한 등전위를 실현한다.

    앞 chapter 신기술 제품 탄소 접지봉에서 설명한 바와 같이 탄소 접지봉은 암반 지역이나 산악지형 등 접지저항 값을 얻기 어려운 장소에서 시공의 용이성을 확보하여 획기적으로 접지 저항을 낮추어 줄 수 있기 때문에 등전위 공통 접지에 적용할 경우 상당히 유리한 강점을 지니고 있다. 또한 심타 접지를 통해 낙뢰 전류를 단시간 내에 신속히 방류 시킨다.
  • 등전위 접지 설계
  • 접지 설계 프로그램을 이용하여 IEEE Std.2002에 의한 접지 설계를 실시한다. 접지 설계에 필요한 파라메터로는 대지 저항률, 지락전류 크기 및 주위환경 조건 (온도, 습도, 사람 무게 등)이 있다. 본 프로그램은 사용화된 프로그램으로 미국 IEEE 접지 설계 방법을 채택하여 설계 하며 안전전압(보폭 전압 및 접촉 전압) 이하로 전위 상승이 제한되도록 접지 설계를 최적화 하도록 하고 있다.
  • 그림7 접지설계 프로그램 ETAP 4.0 그림 16 지락 전류시 전위 상승 분포도 화면 그림 16 지락 전류시 전위 상승 분포도 화면 그림 16 지락 전류시 전위 상승 분포도 화면 그림 16 지락 전류시 전위 상승 분포도 화면
  • 등전위 접지 시스템 시공 앞 장에서 설명한 IEEE의 접지 시스템 설계 후 메시 접지를 시공하며 메시의 교차 포인트 및 꼭지점에 탄소 저저항 접지 모듈을 시공한다. 메시 접지는 IEEE 규격에 의해 지하 75cm 이하에 나동연선 단면적 50㎟이상을 매설하는 것을 원칙으로 하며 탄소 접지봉의 시공 방법은 다음과 같다.
  • 구분 암반 등 지층이 얇은 지역의 경우 암반이 아닌 일반 지층의 경우
    1 터파기:아래 그림과 같이 터파기를 실시한다.
    암반등 지층이 얇은 지역의 경우 1_1 암반이 아닌 일반 지층의 경우 2_1
    2 흙다지기:하단부분에 물과 흙을 개어서 가운데 부분에 다져 넣는다.
    암반등 지층이 얇은 지역의 경우 2_1 암반이 아닌 일반 지층의 경우 2_2
    3 탄소접지봉을 매설하기 전에 물에 약 10분정도 푹 담구었다가 매설한다.
    4 탄소 접지봉 설치:가운데 부분에 탄소봉을 설치한 후 탄소봉 위로 물과 흙을 얇게 다져 넣는다.
    암반등 지층이 얇은 지역의 경우 4_1 암반이 아닌 일반 지층의 경우 4_2
    5 메우기:주변의 흙으로 되메우기를 실시한다.
    암반등 지층이 얇은 지역의 경우 5_1 암반이 아닌 일반 지층의 경우 5_2
    6 되메우기 한 후 물을 충분히 뿌려 다져준다.
    7 탄소 접지봉연결: 다른 탄소 접지봉도 같은 방법으로 시공 후 병렬로 연결한다.
    이때, 연결점은 가능한 한 용융접합을 하도록한다.
    암반등 지층이 얇은 지역의 경우 7_1
    8 외부로 인출하는 접지도선을 2개소로 인출 연결하면 신뢰성이 향상된다.
  • 그림26 탄소 저저항 접지 모듈 설치 예
  • 이상과 같이 탄소 접지봉 설치 후 접지 안정화 기간을 두면 접지 본체와 흙이 완전히 흡수 밀착되어 안정적인 접지 저항을 얻을 수 있으며 반영구적으로 사용 가능한 시스템이다.
  • 전력신기술 사용 및 보호에 관한 전력기술 관리법 근거
  • KS 규격의 국제화로 피뢰관련 규격이 이미 KS C IEC 62305 로 제정 공포 되어 시행중이다. 현재 까지 국내에서 접지는 1종, 2종, 3종, 특별3종으로 나누어 개별 접지를 기본으로 하여왔으나 개선된 규정에 의하면 모든 접지는 하나의 공통접지로 해야하며 등전위화가
    필수적이다. 앞에서 언급한 바와 같이 개별접지의 여러 가지 문제점을 극복하고 낙뢰 피해를 최소화하기 위한 당사의 신기술 공법은 쌍극자 피뢰침으로 직격뢰를 차단하고 서지 프로텍터로 유도뢰를 차단하며 등전위 접지를 실시하는 삼각 요소의 조화로 이루어진 완벽한 트라이앵글시스템으로 전위 상승을 억제 인명과 안전에 최우선한 시스템이라 할 수 있다. 당사의 신기술 공법을 실제로 시공한 결과 완벽한 낙뢰 방호를 이룩했으며 낙뢰로부터의 위험과 두려움에서 벗어날 수 있었다. 당사의 트라이앵글 신기술 공법에 대해 간략히 요약하면 다음과 같다.
  • 직격뢰 차단 : 당사에서 개발한 쌍극자 피뢰침을 설치하여 대지의 전하를 방전 분산시킴으로서 낙뢰의 근본적인 조건을 제거하여 직격뢰를 차단한다.
  • 유도뢰 차단 : 서지 프로텍터를 전원부와 통신부 인입 라인에 설치함으로써 외부에서 유입되는 유도뢰를 완벽히 차단한다.
  • 등전위 공통접지 : 낙뢰시 전위 상승을 최대한 억제하고 보폭 전압 및 접촉 전압을 안전전압 이하로 충족시키기 위한 최선의 접지 방법으로 당사의 탄소 접지봉을 이용한 저 저항 접지 실현으로 더욱더 완벽한 등전위 시스템을 구성하였다.
  • 그림1 완벽한 뇌 보호를 위한 트라이앵글공법 개념도
  • 이상과 같이 세 가지 시스템을 적절히 조합함으로써 낙뢰의 완벽한 방지를 이룩했으며 점차 경험과 기술 개발의 축적으로 더욱더 완벽한 낙뢰 대책을 이룩할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 당사 신기술 공법을 적용함으로서 가질 수 있는 사회적 경제적 장점을 요약하면 다음과 같다.
  • 각종 유도뢰 및 직격뢰의 완벽한 차단으로 낙뢰에 의한 피해 감소, 쌍극자 피뢰침으로 직격뢰를 차단하고, 서지 프로텍터로는 각종 유도뢰 차단하며 그리고 등전위 접지에 의한 전위 상승 억제함으로써 각종 뇌의 완벽한 차단으로 낙뢰로 발생하는 각종 재산상의 손실이나 피해로부터 자유로워 질 수 있다.
  • 트라이앵글 공법을 시공함으로써 전위 상승을 억제하고 전위를 감소시킴으로 인해 장비의 중단 없는 운용과 인명의 안전을 최대한 확보할 수 있다.
  • 환경 친화적 상품을 이용함으로서 오염 억제 역할 이와 같은 트라이앵글 신기술 공법의 적용대상으로는 각 군의 통신 레이더 사이트, 군 탄약고, 군 관련 화약 제조 공장, 폭발 위험물 저장 장소, 도심에 위치한 전산 센터 빌딩, 초고층 인텔리전트 빌딩, 전자 장비로 가동하는 대규모 공장설비, 한국전력 송, 변전 설비 등과 낙뢰의 유입으로 피해가 예상되는 대상 건축물 등에 적용함으로써 완벽한 뇌 보호 대책을 수립할 수 있다.
  • 낙뢰피해 대책을 위한 종합 솔루션(예) 
  • 전력신기술/NET 인증기업
  • 기술사사사무소 기업
  • 벤처인증기업
  • 기술혁신청 중소기업
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  • 특허