AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... ·...

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工學碩士學位論文 문화재의 피뢰설비 구축기법 An Installation Practice of Lightning Protection System for Cultural Properties 2008年 2月 仁荷大學校 工學大學院 情報電氣工學科

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Page 1: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

工學碩士學位論文

문화재의 피뢰설비 구축기법

An Installation Practice of Lightning Protection System

for Cultural Properties

2008年 2月

仁荷大學校 工學大學院

情報電氣工學科

金 基 福

工學碩士學位論文

문화재의 피뢰설비 구축기법

An Installation Practice of Lightning Protection System

for Cultural Properties

2008年 2月

指道敎授 李 福 熙

이 論文을 碩士學位 論文으로 提出함

仁荷大學校 工學大學院

情報電氣工學科

金 基 福

이 論文을 金基福의 碩士學位論文으로 認定함

2008年 2月

主審

副審

委員

- i -

요 약

낙뢰는 구조물과 기 자 시스템에 향을 미치는 자연 인 상으로 인

축에 사상해를 일으킨다 최근 우리나라에서 낙뢰로 인한 인축의 사상해와 구

조물의 손상피해가 증하고 있다 2007년 여름에는 낙뢰로 인해 8명이 사망하

고 건축물과 기middot정보시스템에 막 한 손상이 발생하 다 문화재 한

외가 아니다 특히 문화재로 지정된 수목의 피해도 발생하 으며 낙뢰로부터

요 문화재를 보호하는 것이 반드시 필요하다 그러나 KS C IEC 62305는 낙

뢰로부터 노거수나 특수 건축물의 보호에 용되지 않으며 우리나라에는 아

직까지 낙뢰로부터 노거수나 특수 구조물의 보호에 용할 수 있는 지침 규

정 규격 등이 없는 실정이다 이 논문은 낙뢰에 의한 문화재 건축물과 수목의

피해와 보호방법에 하여 기술하 다 본 논문의 목 은 낙뢰로부터 노거수

를 보호하기 한 한 방법을 제안하는 것으로 국middot내외에서 발생한 낙뢰

련 피해와 요 문화재의 보호를 한 피뢰시스템의 를 조사하 다 낙뢰로

부터 수목의 보호와 련된 일부 국가의 지침 규정 규격 등을 바탕으로 효과

인 보호방법을 제안하 다

- ii -

ABSTRACT

Lightning is a natural event that effects structures and electrical and

electronic systems It also causes fatalities and injuries to living beings In

recent years fatalities and injuries to living beings and damages of

structures due to lightning in our country are increasing rapidly 8 people

were killed by lightning and serious lightning related damages to structures

and electrical and information-oriented systems were occurred in summer

2007 The cultural properties are not the exception In particular trees

designated cultural property were damaged It is necessary to carry out the

protection of important cultural properties from lightning However KS C

IEC 62305 standard is not applicable to the protection of tall trees and

special structures from lightning The fact is that there are no guide

regulation and standard for the protection of trees and tall structures from

lightning in our country

This thesis deals with the lightning related damages and effective

protection measures for cultural properties and trees The objective of the

present work is to propose the appropriate guide for the protection of tall

trees from lightning Some examples of lightning related damages and

lightning protection systems for important cultural properties in home and

foreign countries were surveyed The effective measures based on the

guide regulation and standard of several countries relevant to the

protection of trees from lightning are proposed

- iii -

목 차

요약 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstract middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

목 차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ

그림목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ

표목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

제1장 서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11 연구배경 필요성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12 연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

21 건축법 시행령 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

23 IEC 62305 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

231 IEC 62305규격군 도입의 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6

234 IEC 62305 규격군 도입에 한 견해 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2341 정책 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2342 기술 산업 middot 경제 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

235 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

236 피뢰시스템의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

2361 수뢰부시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

2362 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

2363 지시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

- v -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

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표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

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12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

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제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

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조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

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세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

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해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

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국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

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재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

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235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

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236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

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(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

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2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

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비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

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범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

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그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

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그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

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그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

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pp27~57 2006

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[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 2: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

工學碩士學位論文

문화재의 피뢰설비 구축기법

An Installation Practice of Lightning Protection System

for Cultural Properties

2008年 2月

指道敎授 李 福 熙

이 論文을 碩士學位 論文으로 提出함

仁荷大學校 工學大學院

情報電氣工學科

金 基 福

이 論文을 金基福의 碩士學位論文으로 認定함

2008年 2月

主審

副審

委員

- i -

요 약

낙뢰는 구조물과 기 자 시스템에 향을 미치는 자연 인 상으로 인

축에 사상해를 일으킨다 최근 우리나라에서 낙뢰로 인한 인축의 사상해와 구

조물의 손상피해가 증하고 있다 2007년 여름에는 낙뢰로 인해 8명이 사망하

고 건축물과 기middot정보시스템에 막 한 손상이 발생하 다 문화재 한

외가 아니다 특히 문화재로 지정된 수목의 피해도 발생하 으며 낙뢰로부터

요 문화재를 보호하는 것이 반드시 필요하다 그러나 KS C IEC 62305는 낙

뢰로부터 노거수나 특수 건축물의 보호에 용되지 않으며 우리나라에는 아

직까지 낙뢰로부터 노거수나 특수 구조물의 보호에 용할 수 있는 지침 규

정 규격 등이 없는 실정이다 이 논문은 낙뢰에 의한 문화재 건축물과 수목의

피해와 보호방법에 하여 기술하 다 본 논문의 목 은 낙뢰로부터 노거수

를 보호하기 한 한 방법을 제안하는 것으로 국middot내외에서 발생한 낙뢰

련 피해와 요 문화재의 보호를 한 피뢰시스템의 를 조사하 다 낙뢰로

부터 수목의 보호와 련된 일부 국가의 지침 규정 규격 등을 바탕으로 효과

인 보호방법을 제안하 다

- ii -

ABSTRACT

Lightning is a natural event that effects structures and electrical and

electronic systems It also causes fatalities and injuries to living beings In

recent years fatalities and injuries to living beings and damages of

structures due to lightning in our country are increasing rapidly 8 people

were killed by lightning and serious lightning related damages to structures

and electrical and information-oriented systems were occurred in summer

2007 The cultural properties are not the exception In particular trees

designated cultural property were damaged It is necessary to carry out the

protection of important cultural properties from lightning However KS C

IEC 62305 standard is not applicable to the protection of tall trees and

special structures from lightning The fact is that there are no guide

regulation and standard for the protection of trees and tall structures from

lightning in our country

This thesis deals with the lightning related damages and effective

protection measures for cultural properties and trees The objective of the

present work is to propose the appropriate guide for the protection of tall

trees from lightning Some examples of lightning related damages and

lightning protection systems for important cultural properties in home and

foreign countries were surveyed The effective measures based on the

guide regulation and standard of several countries relevant to the

protection of trees from lightning are proposed

- iii -

목 차

요약 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstract middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

목 차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ

그림목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ

표목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

제1장 서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11 연구배경 필요성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12 연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

21 건축법 시행령 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

23 IEC 62305 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

231 IEC 62305규격군 도입의 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6

234 IEC 62305 규격군 도입에 한 견해 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2341 정책 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2342 기술 산업 middot 경제 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

235 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

236 피뢰시스템의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

2361 수뢰부시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

2362 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

2363 지시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

- v -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 3: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

이 論文을 金基福의 碩士學位論文으로 認定함

2008年 2月

主審

副審

委員

- i -

요 약

낙뢰는 구조물과 기 자 시스템에 향을 미치는 자연 인 상으로 인

축에 사상해를 일으킨다 최근 우리나라에서 낙뢰로 인한 인축의 사상해와 구

조물의 손상피해가 증하고 있다 2007년 여름에는 낙뢰로 인해 8명이 사망하

고 건축물과 기middot정보시스템에 막 한 손상이 발생하 다 문화재 한

외가 아니다 특히 문화재로 지정된 수목의 피해도 발생하 으며 낙뢰로부터

요 문화재를 보호하는 것이 반드시 필요하다 그러나 KS C IEC 62305는 낙

뢰로부터 노거수나 특수 건축물의 보호에 용되지 않으며 우리나라에는 아

직까지 낙뢰로부터 노거수나 특수 구조물의 보호에 용할 수 있는 지침 규

정 규격 등이 없는 실정이다 이 논문은 낙뢰에 의한 문화재 건축물과 수목의

피해와 보호방법에 하여 기술하 다 본 논문의 목 은 낙뢰로부터 노거수

를 보호하기 한 한 방법을 제안하는 것으로 국middot내외에서 발생한 낙뢰

련 피해와 요 문화재의 보호를 한 피뢰시스템의 를 조사하 다 낙뢰로

부터 수목의 보호와 련된 일부 국가의 지침 규정 규격 등을 바탕으로 효과

인 보호방법을 제안하 다

- ii -

ABSTRACT

Lightning is a natural event that effects structures and electrical and

electronic systems It also causes fatalities and injuries to living beings In

recent years fatalities and injuries to living beings and damages of

structures due to lightning in our country are increasing rapidly 8 people

were killed by lightning and serious lightning related damages to structures

and electrical and information-oriented systems were occurred in summer

2007 The cultural properties are not the exception In particular trees

designated cultural property were damaged It is necessary to carry out the

protection of important cultural properties from lightning However KS C

IEC 62305 standard is not applicable to the protection of tall trees and

special structures from lightning The fact is that there are no guide

regulation and standard for the protection of trees and tall structures from

lightning in our country

This thesis deals with the lightning related damages and effective

protection measures for cultural properties and trees The objective of the

present work is to propose the appropriate guide for the protection of tall

trees from lightning Some examples of lightning related damages and

lightning protection systems for important cultural properties in home and

foreign countries were surveyed The effective measures based on the

guide regulation and standard of several countries relevant to the

protection of trees from lightning are proposed

- iii -

목 차

요약 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstract middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

목 차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ

그림목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ

표목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

제1장 서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11 연구배경 필요성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12 연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

21 건축법 시행령 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

23 IEC 62305 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

231 IEC 62305규격군 도입의 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6

234 IEC 62305 규격군 도입에 한 견해 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2341 정책 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2342 기술 산업 middot 경제 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

235 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

236 피뢰시스템의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

2361 수뢰부시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

2362 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

2363 지시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

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그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

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제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

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세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

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해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

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국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

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재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

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235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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11sim19 2004

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 4: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- i -

요 약

낙뢰는 구조물과 기 자 시스템에 향을 미치는 자연 인 상으로 인

축에 사상해를 일으킨다 최근 우리나라에서 낙뢰로 인한 인축의 사상해와 구

조물의 손상피해가 증하고 있다 2007년 여름에는 낙뢰로 인해 8명이 사망하

고 건축물과 기middot정보시스템에 막 한 손상이 발생하 다 문화재 한

외가 아니다 특히 문화재로 지정된 수목의 피해도 발생하 으며 낙뢰로부터

요 문화재를 보호하는 것이 반드시 필요하다 그러나 KS C IEC 62305는 낙

뢰로부터 노거수나 특수 건축물의 보호에 용되지 않으며 우리나라에는 아

직까지 낙뢰로부터 노거수나 특수 구조물의 보호에 용할 수 있는 지침 규

정 규격 등이 없는 실정이다 이 논문은 낙뢰에 의한 문화재 건축물과 수목의

피해와 보호방법에 하여 기술하 다 본 논문의 목 은 낙뢰로부터 노거수

를 보호하기 한 한 방법을 제안하는 것으로 국middot내외에서 발생한 낙뢰

련 피해와 요 문화재의 보호를 한 피뢰시스템의 를 조사하 다 낙뢰로

부터 수목의 보호와 련된 일부 국가의 지침 규정 규격 등을 바탕으로 효과

인 보호방법을 제안하 다

- ii -

ABSTRACT

Lightning is a natural event that effects structures and electrical and

electronic systems It also causes fatalities and injuries to living beings In

recent years fatalities and injuries to living beings and damages of

structures due to lightning in our country are increasing rapidly 8 people

were killed by lightning and serious lightning related damages to structures

and electrical and information-oriented systems were occurred in summer

2007 The cultural properties are not the exception In particular trees

designated cultural property were damaged It is necessary to carry out the

protection of important cultural properties from lightning However KS C

IEC 62305 standard is not applicable to the protection of tall trees and

special structures from lightning The fact is that there are no guide

regulation and standard for the protection of trees and tall structures from

lightning in our country

This thesis deals with the lightning related damages and effective

protection measures for cultural properties and trees The objective of the

present work is to propose the appropriate guide for the protection of tall

trees from lightning Some examples of lightning related damages and

lightning protection systems for important cultural properties in home and

foreign countries were surveyed The effective measures based on the

guide regulation and standard of several countries relevant to the

protection of trees from lightning are proposed

- iii -

목 차

요약 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstract middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

목 차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ

그림목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ

표목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

제1장 서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11 연구배경 필요성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12 연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

21 건축법 시행령 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

23 IEC 62305 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

231 IEC 62305규격군 도입의 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6

234 IEC 62305 규격군 도입에 한 견해 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2341 정책 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2342 기술 산업 middot 경제 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

235 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

236 피뢰시스템의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

2361 수뢰부시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

2362 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

2363 지시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

- v -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

- 1 -

제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

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그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 5: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- ii -

ABSTRACT

Lightning is a natural event that effects structures and electrical and

electronic systems It also causes fatalities and injuries to living beings In

recent years fatalities and injuries to living beings and damages of

structures due to lightning in our country are increasing rapidly 8 people

were killed by lightning and serious lightning related damages to structures

and electrical and information-oriented systems were occurred in summer

2007 The cultural properties are not the exception In particular trees

designated cultural property were damaged It is necessary to carry out the

protection of important cultural properties from lightning However KS C

IEC 62305 standard is not applicable to the protection of tall trees and

special structures from lightning The fact is that there are no guide

regulation and standard for the protection of trees and tall structures from

lightning in our country

This thesis deals with the lightning related damages and effective

protection measures for cultural properties and trees The objective of the

present work is to propose the appropriate guide for the protection of tall

trees from lightning Some examples of lightning related damages and

lightning protection systems for important cultural properties in home and

foreign countries were surveyed The effective measures based on the

guide regulation and standard of several countries relevant to the

protection of trees from lightning are proposed

- iii -

목 차

요약 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstract middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

목 차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ

그림목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ

표목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

제1장 서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11 연구배경 필요성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12 연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

21 건축법 시행령 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

23 IEC 62305 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

231 IEC 62305규격군 도입의 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6

234 IEC 62305 규격군 도입에 한 견해 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2341 정책 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2342 기술 산업 middot 경제 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

235 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

236 피뢰시스템의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

2361 수뢰부시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

2362 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

2363 지시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

- v -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 6: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- iii -

목 차

요약 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅰ

Abstract middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅱ

목 차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅲ

그림목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅴ

표목차 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotⅵ

제1장 서 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

11 연구배경 필요성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot1

12 연구목 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot2

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

21 건축법 시행령 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot3

23 IEC 62305 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

231 IEC 62305규격군 도입의 개요middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot4

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot5

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot6

234 IEC 62305 규격군 도입에 한 견해 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2341 정책 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

2342 기술 산업 middot 경제 측면 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot7

235 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

236 피뢰시스템의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot10

2361 수뢰부시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot12

2362 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot20

2363 지시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot22

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

- v -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

- 1 -

제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

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pp27~57 2006

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[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

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[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 7: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- iv -

24 수목의 피뢰설비에 한 련 규격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

241 미 국규격(NFPA 780) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot25

242 오스트 일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

243 국 규격(BS 6651) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

244 싱가폴 규격(CP 33) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

245 인도 규격(IS 2309) middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot27

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

31 피해사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot28

32 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

323 국외 건축물 문화재의 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

324 국외 수목에 한 설치사례middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

제4장 검토 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

42 제안 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot45

43 향후 망 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot49

제5장 결 론 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot50

참고문헌 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot51

그림목차

그림 21 피뢰설비시스템 설계흐름도 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot11

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot14

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot15

- v -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

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해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

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국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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11sim19 2004

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[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 8: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

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그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot16

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에 의한

보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot17

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot18

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot19

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot23

그림 210 수목의 보호 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot26

그림 31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot30

그림 33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot31

그림 34 피뢰시스템의 조사 상 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot33

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot34

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot35

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot37

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot38

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot39

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot40

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot41

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot42

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot43

그림 317 일본 메이지신사 수림지의 피뢰시스템 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot44

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표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

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세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

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해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

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국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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11sim19 2004

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 9: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- vi -

표목차

표 21 IEC 62305 규격군의 구성 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot9

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메쉬치수와 보호각의 최 값 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot13

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이와의 간

격 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot21

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정 middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot29

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot36

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기middotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddotmiddot46

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제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

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해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

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재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 10: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 1 -

제1장 서 론

11 연구배경 필요성

자연 상인 낙뢰는 21세기 최첨단 정보통신 사회를 구 하며 살아가는

사회에서 인명 피해와 기통신을 비롯한 여러 분야의 에 지원의 공 을

마비시키는 등 인류사회에 큰 혼란을 주고 있다 역사 으로 그 보존가치가 큰

문화유산에도 막 한 피해를 주기 때문에 문화유산을 원상 보존해야 할 의무

가 있는 사회에 보다 과학 이며 다각 인 연구 분석으로 보호물을 완

보호에 가장 근 한 입증된 결과를 용 하려는 노력이 요구되고 있다 본 연

구를 통해 분석한바 우리나라의 경우 문화재에 한 피뢰설비는 꼭 국외 여러

나라와 비교한 면이 아니라도 련 규정에 한 규격(지침) 조차 없는 실정이

며 문화재에 피뢰설비를 용한 곳도 매우 부족할 뿐만 아니라 설치 한 곳을

보아도 기술 미 으로 낙후된 면을 볼 수 있다 한 최근 천연기념물

수목의 경우 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo익산 신작리곰솔rsquo에 낙뢰 피해가

발생하여 lsquo서천 신송리 곰솔rsquo은 고사 하는 등 그 피해가 늘어가는 것이 입증 되

고 있다 특히 천연기념물 수목의 경우 다수가 독립수 형태로 생육하고 있

으므로 한 보호 책이 없다면 그 피해는 계속 늘어만 갈 것이다 문화재

청에서도 재 천연기념물 수목의 피뢰침 설치도 수 건에 불과한 것을 앞으

로 낙뢰 피해가 우려되는 장소에는 추가로 설치할 계획이며 특히 문화재는 손

실을 입을 경우 복원할 수 없다는 에서 그 보호목 과 보호 의무는 무도

크다 이러한 문화재 보호에 한 문제 들이 사회 으로도 두되고 있으며

낙뢰로부터 문화재를 보호하는 심층 인 연구 분석이 필요하다

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 11: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 2 -

12 연구목

낙뢰로 인한 소 한 문화재의 피해는 복원 할 수 없다는 에서 그 보호가치

는 매우 큼에도 불구하고 우리나라 에서는 련규정에 한 보호규격(지침)

조차 없는 실정이다 문화재의 요도와 그 주변에 불특정다수의 사람이 상시

운집하는 들을 감안할 때 올바른 피뢰설비가 용되어야 함에도 불구하고

lsquo건축물의 피뢰설비 설치기 등에 한 규칙rsquo에서 건축물의 높이 제한이 20 m

이상으로 되어 있기 때문에 낙뢰의 우려와는 계없이 20 m 미만의 문화재에

는 그나마 설치가 되어있지 않은 곳이 많았으며 국보 제1호인 서울 숭례문(서

울崇禮門)과 국보 제49호 수덕사 웅 (修德寺大雄殿)이 그 이다 문화재에

설치된 피뢰설비를 보면 건축물의 경우 부분 2004년 9월까지 사용했던 KS

C 9609 규정의 보호각법에 의해서 설치된 것이 많았고 선행스트리머방사형

(Early Streamer Emission ESE)피뢰침을 시설한 곳도 일부 있었다 천연기

념물 수목의 경우도 피뢰설비의 설치에 한 보호 규격이 없기 때문에 보호

성이 입증되지 않은 방법으로 모두 각기 다르게 설치되어 있었다 본 연구에서

는 재 우리나라 문화재에 설치되어 있는 피뢰설비의 주종을 이루고 있는

KS C 9609 규격에 따라 설치된 피뢰설비시스템과 ESE 피뢰침 그리고 2007

년 재 입법 고 인 IEC 62305 의 새로운 규격의 주요 내용을 정리하고

도입되었을 때의 안들을 악하여 이를 비교middot분석하고 문제 을 도출하

다 수목 문화재(천연기념물)의 경우 국외의 규격에 합하고 미 의 향을

최소화한 피뢰설비시스템의 용 사례의 조사middot분석으로 한 피뢰설비시스

템의 설치기법 등을 고찰하 다

따라서 본 논문에서는 우리나라 문화재에 설치된 피뢰설비의 실태 피해

원인 등을 분석하여 최 의 련규정을 마련하고 낙뢰로부터 문화재 보호에

한 다양한 연구 활동과 문화재에 보다 효과 인 피뢰설비 설치기법의 용

을 유도하고자 하는 목 으로 본 연구를 수행하게 되었다

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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11sim19 2004

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인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

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Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 12: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 3 -

제2장 피뢰설비에 한 련규정 규격

21 건축법 시행령

제 7장 건축물의 설비 등 제 87조 (건축설비설치의 원칙)

① 건축설비는 건축물의 안 방화 생과 ----

② 건축물에 설치하는 수 냉방 난방 환기 피뢰 등 건축설비에 한 기술

기 은 건설교통부령으로 정하되 에 지 이용합리화와 련한 건축설비

의 기술 기 에 하여는 산업자원부 장 과 의하여 정한다 lt개정

2000627gt

22 건축물의 설비 기 등에 한 규칙

제20조(피뢰설비) lt개정 2006213gt

제 87조제2항의 규정에 의하여 낙뢰의 우려가 있는 건축물 는 높이

20 m 이상의 건축물에는 다음 각 호의 기 에 합하게 피뢰설비를 설치

하여야 한다

① 피뢰설비는 한국산업규격이 정하는 보호등 의 피뢰설비일 것 다만

험물 장 처리시설에 설치하는 피뢰설비는 한국산업규격이 정하

는 보호등 Ⅱ 이상이어야 한다

② 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 25 이상 돌출시켜 설치하

되 「건축물의 구조기 등에 한 규칙」제13조의 규정에 의한 풍하

에 견딜 수 있는 구조일 것

③ 피뢰설비의 재료는 최소 단면 이 피복이 없는 동선을 기 으로 수뢰

부 35 이상 인하도선 16 이상 지극 50 이상이거나 이와

동등 이상의 성능을 갖출 것

④ 피뢰설비의 인하도선을 신하여 철골조의 철골구조물과 철근콘크리트

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 13: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 4 -

조의 철근구조체 등을 사용하는 경우에는 기 연속성이 보장될 것

이 경우 기 연속성이 있다고 단되기 하여는 건축물의 속 구조

체의 최상단부와 하단부(지표면 벨)사이의 기 항이 02 Ω 이하이어

야 한다

⑤ 측면 낙뢰를 방지하기 하여 높이가 60 m를 과하는 건축물 등에

는 지면에서 건축물 높이의 45가 되는 지 부터 상단부분까지의 측면에

수뢰부를 설치할 것 다만 높이가 60 m 를 과하는 부분 외부의 각 속

부재(部材)를 2개소 이상 기 으로 속시켜 제4호 후단의 규정에 합

한 기 연속성이 보장된 경우에는 측면 수뢰부가 설치된 것으로 본다

⑥ 지(接地)는 환경오염을 일으킬 수 있는 시공방법이나 화학첨가물 등

을 사용하지 아니할 것

⑦ 수 탕난방가스 등을 공 하기 하여 건축물에 설치하는

속배 속재 설비는 (電位)가 균등하게 이루어지도록 기

으로 속할 것

⑧ 그 밖에 피뢰설비와 련된 사항은 한국산업규격에 합하게 설치할

23 IEC 62305 규격

231 IEC 62305규격군 도입의 개요

피뢰설비의 수요는 정보통신 등 정보기술(Information Technology IT)산

업의 발 으로 인해 기하 수 으로 증가하고 있으며 국제표 화가 요구되

는 분야이다 IT 생물학 기술(Bio Technology BT) 나노 기술(Nano

Technology NT) 등 첨단기술과 융합되어가고 있는 기술융합(convergence)

유비퀴터스(ubiquitous) 시 를 비하여 피뢰설비에 한 기술은 정보화

사회 시스템의 안정 구축에 필수 으로 요구되는 분야로 두되었다

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 14: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 5 -

세계무역기구(Word Trade Organization WTO)무역에 한 기술 장해

에 한 정(Technology Barriers to Tade TBT)출범 이후 국가간 무역

에 한 기술 장벽의 해소와 교류 진을 해 WTO는 국제표 규격의 도

입 요구를 하 다 이상기후에 따른 낙뢰 발생빈도의 증가로 인해 국내의 낙

뢰로 인한 인명 피해를 비롯하여 정보통신설비의 피해가 증하고 있으며

매년 재산상의 피해가 증가하는 추세로 피뢰설비에 한 심이 증가하고

있다 따라서 국내외 피뢰설비에 한 규격의 동향과 국제 기기술 원회

IEC 62305(International Electrotechnical Commission IEC)의 국제규격의

도입으로 이에 한 극 인 용이 필요하다

232 국내 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

낙뢰로 인한 피해가 우려되는 소형 고성능 자기기의 사용이 늘어나면

서 피뢰침에 한 한국산업규격(KS C 9609-1995)이 의 지능형 건축

물에 용하기에는 부 합하여 건축물 등의 뇌보호시스템에 한 기술규

격으로 2003년 8월 KS C IEC 61024 규격군을 제정하 다 한 건설교통

부에서는 최근 증가되고 있는 낙뢰에 의한 피해에 비하여 피뢰설비의 보

호 기 이 보완되어야 한다고 단하고 피뢰설비기 을 국제규격에 합하

도록 개정하 다

1 건축물의 높이가 60 m 이상인 고층 건축물은 측면에 낙뢰 방지시설의

설치

2 기 항이 02 Ω 이하의 기 연속성이 유지되는 건축물의 구조물

을 인하도선 용으로 사용의 가능 등의 피뢰설비의 설치기 강화에

한 배경 주요 내용으로 하는 (개정 2006 02 13 건축물의 설비기 등에

한 규칙)의 일부가 개정되었다 건설교통부 시행령에서는 보호등 에 따

라 피뢰설비를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만 아니라 측면 낙뢰에 한 재

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해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 15: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 6 -

해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 함으로서 건축물 등의 뇌보호시

스템에 한 KS C IEC 61024 규격군은 건설교통부 시행령을 충족시키지 못

하는 문제 이 발생하 다 더욱이 2008년 1월부터 피뢰설비분야의 새로운

국제규격인 IEC 62305 규격군이 제정됨에 따라 우리나라의 뇌보호시스템에

한 기술규격 KS C IEC 61024는 국제규격에 부합되지 못하게 되었다

233 국외 피뢰설비에 한 규격의 표 화 황

국제 기기술 원회(International electrotechnical commission IEC)는

1908년 런던에서 기 자기술분야의 표 화 국제 력 진을 목 으로

14개국이 발족하여 기술 원회(Technical committee TC) 분과 원회

(Subcommittee SC) 작업그룹 (Working Group WG)의 활동으로 성능

주의 피뢰설비에 한 IEC 국제규격을 제정하 다 1980년 스톡홀롬에서 개

최된 IEC이사회에서 건축물의 피뢰설비에 한 기술규격의 작성을 목 으로

IEC TC81 원회가 설립되어 다음과 같은 규격을 제정하 다

- Protection of structures against lightning

IEC 61024-1 (1990) IEC 61024-1-1 (1993) IEC 61024-1-2 (1998)

- Protection against lightning

IEC 62305규격군CD (20047)

IEC 62305규격군FDIS (2005819 - 1021)

IEC 62305규격군IS (20061)

재 피뢰설비분야의 국제규격은 세계 으로 IEC 62305 규격군이 폭넓

게 용되고 있으며 미국의 NFPA 등의 국가별 규격도 활용되고 있다 IEC

62305 규격군은 건축물 내부의 기 자기기에 한 보호 험성평가 리

등에 한 규격도 제정하 다 IECTC81의 P회원국은 동북아 국가로서 한

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 16: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 7 -

국 국 일본을 포함하여 24개국이며 국제규격의 제정에 하여 활동하고

있으나 우리나라의 활동은 비교 미흡한 실정이므로 기업체의 보다 극

인 참여와 활동이 요망된다

234 IEC 62305규격군 도입에 한 견해

2341 정책 측면

피뢰설비분야에 한 IEC 62305 규격군은 독일 랑스 이탈리아 등 유럽

국가가 주도 으로 제정하 다 IT강국의 진입을 시도하고 있는 우리나라와

다른 선진국에서 피뢰설비의 수요가 격히 증가하고 있는 추세이다 한

세계화에 따른 국경 없는 무한경쟁 시 의 도래와 WTO의 무역의 기술

장애에 한 정(TBT 정)을 이행하고 로벌화에 합한 환경 기술

을 국제규격에 반 하고 표 규격의 선 국제시장 확 를 통한 경쟁력

을 확보하기 해 피뢰설비에 한 새로운 국제규격의 도입 용과 표 화

에 한 연구가 필요하다 우리나라의 경우 2005년 뇌보호시스템에 한 KS

C IEC 61024 규격군이 도입되었으나 세부기술지침의 미흡으로 용이 어려

운 실정이었다 더욱이 피뢰설비에 한 IEC 62305 규격군이 새로운 국제규

격으로 채택됨에 따라 국제화에 뒤떨어지게 되었다 피뢰설비에 한 건설교

통부 시행령의 주요 내용이 IEC 62305 규격군을 근간으로 되어 있으므로 국

내기술기 (건설교통부 건축법 시행령 제20조)과 국제규격과의 부합화를

해서도 새로운 국제규격 IEC 62035 규격군을 도입함으로서 국내 기업의

국제경쟁력 향상도 기 되어지며 시 한 기술의 보 용이 필요하다

2342 기술 산업 경제 측면

2006년 1월 새로운 피뢰설비분야의 국제 규격인 IEC 62305 규격군이 제정

됨에 따라 우리나라의 기술규격은 세계화에 뒤떨어지는 문제 이 발생하

다 한 건설교통부 건축법 시행령 제20조에서는 보호등 에 따라 피뢰설비

를 설치하도록 하여 수직낙뢰 뿐만이 아니라 측면 낙뢰재해로부터 인명과

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 17: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 8 -

재산을 보호할 수 있도록 함으로서 재의 KS C IEC 61024 규격군은 건설

교통부 시행령보다 뒤떨어지게 되는 기술 측면의 문제 이 발생하 다 새

로운 국제규격 IEC 62305 규격군은 KS C IEC 61024 규격군의 내용보다 구

체 이며 용범 가 넓다 특히 피보호 구조물의 높이에 한 제한이 없으

며 높이 60 m 를 넘는 건축물에는 측뢰 보호장치의 설치 험성 평가

기 자시스템의 보호 속성 구조물의 인하도선 용 가능 압과 보

폭 압에 한 인축의 감 보호 등 여러 가지 새로운 기술 사항이 규격으

로 도입되어 있다 한 건설교통부 시행령과 표 규격과의 부합화를 해서

도 국제 IEC 62305 규격군이 도입되어야 하며 를 들면 피뢰설비에 한

건설교통부 시행령의 일부 내용은 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을

따르도록 규정되어 있으나 KS C IEC 61024 규격군은 이를 충족시켜 주지

못하고 있다 따라서 한국산업규격 KS C IEC 61024 규격군을 국제환경과

국내 실정에 합한 새로운 IEC 62305 규격군의 채택 기술의 보 과

용이 필요하다

국제규격을 선 하는 국가가 세계 시장을 선 하게 된다는 단순한 논리만

으로 본다고 해도 새로운 IEC 62305 규격군의 도입은 산업 경제 측면

에서 유리하고 타당하다 더불어 IEC 62305 규격군의 도입으로 국내 기업의

기술력 향상을 선도하게 되며 국제경쟁력의 창출에 이바지하게 될 것으로

상되므로 IEC 62305 규격군 도입은 어느 면으로 보나 타당성이 매우 높은

것으로 단된다

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 18: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 9 -

235 IEC 62305 규격군의 구성

표 21 IEC 62305군의 주요 내용

Table 21 Main contents of standard series IEC 62305

IEC

62305

- 1

일반

원칙

뇌격 류 라미터 뇌격으로인한 손상 피뢰시스템의 필요성과 경제 이

보호 책 구조물과 인입설비의 보호에 한 기본기

부속서 A 뇌격 류 라미터

부속서 B 분석 목 을 한 뇌격 류의 시간함수

부속서 C 시험용 뇌격 류의 모의

부속서 D LPS 구성요소에 한 뇌격의 향을 모의하는 시험 라미터

부속서 E 설비의 다른 에 입사한 뇌격에 의한 서지

IEC

62305

- 2

리스크

리스크 리 구조물에 한 리스크요소의 평가

인입설비에 한 리스크요소의 평가

부속서 A 험한 사건의 연간 횟수 N의 평가

부속서 B 구조물에 한 확률 Px의 평가

부속서 C 구노물 안의 손실량 Lx의 평가

부속서 D 인입설비에 한 손상의 확률 Px의 평가

부속서 E 인입설비에서 손실량 Lx의 평가

부속서 F 개폐과 압

부속서 G 손실 비용의 평가

부속서 H 구조물에 한 사례 연구

부속서 I 인입설비에 한 사례 연구 - 통신선

부속서 J 구조물의 리스크평가를 한 단순화된 소 트 웨어

IEC

62305

- 3

구조물

의물리

손상

인명

피뢰시스템 LPS 외부피뢰시스템 내부피뢰시스템

피뢰시스테의 검사 유지 리

압과 보폭 압에 의한 인축에 한 보호 책

부속서 A 수뢰부 시스템의 배치

부속서 B 험한 불꽃 방 의 억제를 한 인입 이블 차폐선의 최소

부속서 C 인하도선 사이의 뇌격 류의 분배

부속서 D 푹발성 험이 있는 구조물의 피뢰시스템에 한 추가자료

부속서 E 피뢰시스템의 설계 시설 유지 리와 검사에 한 지침

IEC

62305

-4

구조물

내부의

자시스

LEMP보화 책시스템(LPMS)의 설계 시공

지와 본딩

자기차폐와 선로경로

조된 SPD보호 LEMP의 리

부속서 A(참고) LPZ에서 자계 환경의 평가에 한 기

부속서 B(참고) 기존 구조물의 자시스템에 한 LEMP보호 책의 시공

부속서 C(참고) SPD 조

부속서 D(참고) 조된 SPD 보호의 선택과 설치

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

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제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

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성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

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2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

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제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

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참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 19: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 10 -

236 피뢰시스템의 구성

보호 상 구조물과 피뢰시스템의 설계 시공이 동시에 이루어지면 기술

경제 으로 최 인 피뢰시스템을 시설할 수 있다 특히 구조물의 속부

분을 피뢰시스템의 일부로 이용할 수 있도록 한다 재 상황의 제한을 고려

하여 기존 구조물을 보호하는 피뢰시스템의 보호 벨과 치를 재검토해야

한다

(a) IEC 62305의 피뢰시스템 설계흐름도

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

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pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

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[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 20: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 11 -

(b) 재 우리나라의 LPS 설계흐름도

그림 21 피뢰시스템설계의 흐름도

Fig 21 Flow chart of lightning protection system design

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

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참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 21: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 12 -

2361 수뢰부시스템

수뢰부시스템의 배치를 하게 설계하면 뇌격 류가 구조물의 통할 확률은

상당히 감소한다 수뢰부시스템은 다음의 요소의 조합으로 구성된다

1) 돌침(받쳐주는 구조물이 없이 세워진 지지 포함)

2) 수평도체

3) 메시도체

모든 형태의 수뢰부시스템은 히 배치해야 하며 뇌격 류가 분산되도

록 각 피뢰침은 지붕 는 옥상에서 서로 속해야한다 방사능 물질로 제작

된 피뢰침의 사용은 허용되지 않는다

(1) 수뢰부시스템의 배치

구조물의 모퉁이 뾰족한 모서리(특히 용마루)에 다음 하나 이상의

방법으로 수뢰부시스템을 배치해야 한다

1) 보호각법

2) 회 구체법

3) 메시법

회 구체법은 모든 경우에 용할 수 있다 보호각법은 간단한 형상의 건

물에 용할 수 있으며 수뢰부시스템의 높이에 따른 그림 22에 따른다

메시법은 보호 상 구조물의 표면이 평평한 경우 합하다 피뢰시스템의

보호 벨별 보호각 회 구체 반경 메시치수를 표 22에 나타내었다

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 22: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 13 -

그림 22 피뢰침의 높이에 따른 보호각을 결정하는 방법

Fig 22 Determine method of protection angle of the height of the air termination

rod

보호법

피뢰시스 의 레벨 회 체 반경 (m) 시치수 (m) 보호각

Ⅰ 20 5times5

그림 22에 시 값Ⅱ 30 10times10

Ⅲ 45 15times15

Ⅳ 60 20times20

표 22 피뢰시스템의 벨별 회 구체 반경 메시치수와 보호각의 최 값

Table 22 Maximum values of rolling sphere radius mesh size and protection

angle corresponding to the class of lightning protection system

비고 1 표를 넘는 범 에는 용할 수 없으며 단지 회 구체법과 메시법만 용

할 수 있다

비고 2 H는 보호 상 지역의 기 평면으로부터의 높이이다

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 23: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 14 -

비고 3 높이 H가 2 m 이하인 경우 보호각은 불변이다 보호 상 지역 기 평면으

로부터의 높이이다

(2) 보호각법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

1) 피보호 구조물 체가 수뢰부시스템에 의한 보호범 내에 놓이면 수뢰

부시스템의 배치가 한 것으로 간주한다 피보호 범 의 결정에는 단지

속제 수뢰부시스템의 실제 물리 치수만 고려해야 한다

2) 수직피뢰침 수뢰부시스템에 의한 보호범

수직피뢰침에 의한 보호범 는 수뢰부 축의 꼭지 이 로 놓이도록 세운

보호각 α인 원추형으로 되며 보호각은 보호 벨과 수뢰부시스템의 높이

에 의하여 그림 22와 같이 정해진다 보호범 의 를 그림 23과 그림 24

에 나타내었다

A 수직피뢰침 B 기 면 OC 보호 역의 반경

보호를 한 역 기 면의 상부 수직피뢰침의 높이

a 표 22에 따른 보호각

그림 23 수직피뢰침에 의한 보호범

Fig 23 volume protected by a vertical air-termination rod

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

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2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 24: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 15 -

범 례

수직피뢰침의 물리 높이

비고 보호각 α1은 피보호 지붕표면으로부터의 수뢰부 높이 h 1에 상응하며 보각

α2는 기 면인 지표면으로부터의 높이 h 2=h 1+H에 상응한다 즉 α

1은

h 1에 그리고 α2는 h 2에 련된다

그림 24 수직피뢰침에 의한 보호범 의

Fig 24 An example of the volume protected by a vertical air-termination rod

(3) 수평피뢰도선에 의한 보호범

수평피뢰도선에 의한 보호범 는 그 수평피뢰도선상에 꼭지 이 놓이는

가상수직피뢰침에 의한 보호범 로 되며 보호범 의 를 그림 25에 나타

내었다

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

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최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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11sim19 2004

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pp101~108 2002

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[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

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[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

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Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 25: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 16 -

그림 25 수평피뢰도선에 의한 보호범

Fig 25 Volume protected by a wire air-termination system

(4) 메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범

메시와 조합된 수평피뢰도선에 의한 보호범 는 메시를 이루는 단일 도체

에 의해서 정해지는 보호범 의 조합으로 정의되며 이에 한 를 그림

26과 그림 27에 나타내었다

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

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제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

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성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

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③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

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2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

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제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

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참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

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[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

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[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

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[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

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[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 26: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 17 -

그림 26 보호각법과 회 구체법에 따른 메시와 분리된 수평피뢰도체의 조합에

의한 보호범

Fig 26 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to

the protection angle method and rolling sphere method

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그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 27: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 18 -

그림 27 메시법과 보호각법에 따른 메시와 조합된 분리되지 않은 수평피뢰도체에

의한 보호범

Fig 27 Volume protected by isolated wires combined in a mesh according to the

mesh method and the protection angle method

(5) 회 구체법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

보호 벨에 따라 정해지는 반경 (표 22 참조)인 구체를 구조물의 상부와

둘 에 걸쳐 모든 방향으로 굴렸을 때 피보호 구조물의 어느 에도 닿지

않을 경우 이 회 구체법을 용해 수뢰부시스템 치를 정하는 것이

하다 그러므로 회 구체는 그림 28에 나타낸 바와 같이 단지 수뢰부시스템

에만 한다

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 28: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 19 -

그림 28 회 구체법에 따른 수뢰부시스템의 설계

Fig 28 Design of an air-termination system according to the

rolling sphere method

회 구체의 반경 보다 높은 모든 구조물에는 측뢰가 입사할 수 있다 회

구체에 의해서 닿는 구조물의 각 측면 에도 뇌격이 입사할 수 있다 그러

나 일반 으로 60 m 이하의 구조물에 측뢰가 입사할 확률은 무시할 수 있을

정도이다 높은 구조물에 내습하는 뇌격의 부분은 그 구조물의 꼭 기 가

장자리 모서리에 입사한다 측뢰의 발생은 단지 수 에 지나지 않는다

더욱이 측결과에 의하면 지표면에서 측정할 때 측뢰의 발생확률은 높은

구조물상의 뇌격 의 높이에 따라 격히 감소한다 따라서 높은 구조물의

상층부( 표 으로 구조물 높이의 상부 20 )에 측방 수뢰부시스템을 설치

한다 이 경우 회 구체법은 단지 구조물 상층부의 수뢰부시스템의 배치에

용된다

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

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최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

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[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

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[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

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[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 29: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 20 -

(6) 메시법을 이용한 수뢰부시스템의 배치

평탄면을 보호할 경우 다음 조건에 합하다면 메시법이 체 면을 보호하

는 것으로 간주한다

1 수뢰도체는 다음의 치에 배치한다

1) 지붕 끝선

2) 지붕 돌출부

3) 지붕 경사가 110을 넘는 경우 지붕 마루선

4) 높이 60 m 이상인 구조물 높이의 80 를 넘는 부분의 측면

2 수뢰망의 메시 치수는 표 22에 나타낸 값 이하로 한다

3 수뢰부시스템망은 뇌격 류가 항상 최소한 2개 이상의 속 루트를 통하

여 지에 속되도록 구성해야 하며 수뢰부시스템으로 보호되는 역 밖으

로 속체 설비가 돌출되지 않도록 한다

4 수뢰 도체는 가능한 짧고 직선 경로로 한다

2362 인하도선시스템

(1) 개요

1) 여러 개의 병렬 류통로를 형성할 것

2) 류통로의 길이는 최소로 유지할 것

3) 구조물의 도 성 부분에 등 본딩을 할 것

표 23에 따라 지표면과 매 10 m~20 m 높이마다 측면에서 인하도선을 서

로 속하는 것이 바람직하다

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 30: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 21 -

표 23 피뢰시스템의 벨별 표 인 인하도선사이의 간격과 환상도체 사이의 간격

Table 23 Typical values of the distance between down-conductors and between

ring conductors according to the class of lightning protection system

피뢰시스템의 보호 벨 간격 (m)

Ⅰ 10

Ⅱ 10

Ⅲ 15

Ⅳ 20

(2) 독립된피뢰시스템의배치

1) 수뢰부가 속 는 서로 속된 철골이 아닌 별개의 지주( 는 하나의

지주)에 설치된 돌침인 경우 각 지주에는 1조 이상의 인하도선이 필요하

다 지주가 속이나 상호 속된 철골인 경우에는 인하도선을 추가할 필

요가 없다

비고 일부 국가에서는 피뢰시스템의 일부로 철근콘크리트의 사용을 지하

고 있다

2) 수뢰부가 수평도선( 는 1조의 도선)인 경우 각 지지하는 구조물에 1조

이상의 인하도선을 시설한다

3) 수뢰부가 도체망인 경우 각 지지선 단말에 1조 이상의 인하도선이 필요

하다

(3) 독립되지 않은 피뢰시스템의 배치

각 분리되지 않은 피뢰시스템의 경우 2조 이상의 인하도선이 필요하다 시

공상의 제한이 없으면 보호 상 구조물의 둘 에 표 23과 같이 균등한 간격

으로 배치하는 것이 바람직하다

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

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2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 31: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 22 -

2363 지시스템

(1) 개요

1) 험한 과 압을 최소화하고 뇌격 류를 지로 방류하는 데에 있어

지시스템의 형상과 크기는 요한 요소이다 일반 으로 낮은 지 항(가

능한 한 주 수에서 10 Ω 이하의 지 항)이 바람직하다

2) 피뢰의 에서 구조체를 사용한 통합된 단일의 지시스템이 바람직

하며 이는 모든 지목 (즉 피뢰 원계통과 통신시스템)에도 합하다

지시스템은 등 본딩을 해야 한다

(2) 일반조건에서 지 극

지 시스템에서 지 극은 기본 으로 두 종류가 사용된다

1) A형 지 극

A형 지 극은 각 인하도선에 속된 보호 상 구조물의 외부에 설치한

수평 는 수직 지 극으로 분류한다

A형 지 극의 수는 두 개 이상이어야 한다

각 인하도선의 하단에서부터 측정된 각 지 극의 최소길이는

- 수평 지 극

- 수직( 는경사진) 지 극 이며

여기서 은 그림 29에 나타낸 련 부분에서 수평 지 극의 최소길이이

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 32: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 23 -

그림 29 피뢰시스템의 보호등 별 각 지극의 최소길이

Fig 29 Minimum length of each earth electrode according to the class of

lightning protection system

조합형(수직 는 수평) 지 극의 경우 체 길이를 고려해야 한다

지시스템의 지 항이 10 Ω 이하( 원주 수와 다른 주 수 는 간섭이

없도록 원주 수의 배수 주 수로 측정한)이면 그림 29에 기술된 최소 길

이로 하지 않아도 된다

비고 1 지 극의 길이를 길게 하여 지 항을 감소시키는 것은 실질 으

로 60 m까지 가능하다

2) B형 지 극 B형 지 극은 보호 상 구조물의 외측에 체 길이의

최소 80 이상이 지 에 설치된 환상도체 는 기 지 극으로 이루어

지며 지 극은 메시형이다 환상 지 극( 는 기 지 극)의 경우 환

상 지 극( 는 기 지 극)에 의해서 둘러싸인 면 의 평균반지름 은

이상이어야 한다 ge (21)

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 33: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 24 -

여기서 보호 벨 ⅠsimⅣ에 한 은 그림 29에 표시되어 있다 규정값

이 보다 클 때는 다음의 식으로 주어진 길이 인 수평 지 극 는 길이

인 수직 지 극을 추가로 시설해야 한다

(22)

(23)

지 극의 수는 최소 2 이상이어야 하며 인하도선의 수보다 많아야 한다

추가 지 극은 가능한 한 같은 간격으로 인하도선이 속되는 에서 환상

지 극에 속하는 것이 좋다

(3) 지 극의 시설

환상 지 극(B형 지 극)은 벽과 1 m 이상 떨어져 최소깊이 05 m에

매설하는 것이 좋다 A형 지 극은 상단이 최소 05 m 이상의 깊이에 묻

히도록 매설하고 지 에서 상호의 기 결합효과가 최소가 되도록 균등하

게 배치한다 시공 에 검사가 가능하도록 지 극을 설치해야 한다 지

극의 종류 매설 깊이는 부식 지의 건조와 동결의 향을 최소한으로

억제하여 지 항을 안정시켜야 한다 지의 동결깊이에 상응하는 수직

지 극의 상단부는 결빙조건에서는 효과 인 것으로 간주하지 않는 것이 좋

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 34: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 25 -

24 수목의 피뢰설비에 한 련규격

241 미국 규격(NFPA 780)

(1) 수뢰부시스템(Air Terminals)

1) 단독 피뢰침을 설치할 경우 나무의 가장 높은 부분에 피뢰침(Main

trunk air terminals)을 나무의 성장과 바람의 향으로 인해 나무에 손상을

주지 않도록 설치한다

2) 나무 기의 직경이 09 m 이상이면 그 갈라진 가지의 가장 높은 부분

에도 보조 피뢰침(Branch air terminals)을 설치한다

(2) 인하도선시스템(Attachment of conductors)바람의 향으로 인해 나무

가 부러지지 않고 성장에 지장이 없도록 느슨하면서도 견고하게 설치해야

한다

(3) 지시스템(Grounding terminals)

1) 분기 속 과 분기되는 지선의 깊이는 03 m가 넘도록 설치한다

2) 분기 으로 부터의 분기선은 하나의 길이가 3 m 이상으로 하며 분기되

는 지 도체의 합은 76 m 이상으로 한다

3) 분기 으로부터 76 m 이내에 수 이 있으면 공통 지로 한다

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 35: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 26 -

① Mian trunk air tirminal ⑤ Drive-type Clip 09m(3ft) OC

② Class I or Ⅱ ⑥ Splicer

③ Branch air terminal ⑦ Ground rod and clamp

④ Secondary sizecable

Note 1 Locate ground approximately at branch line to avoid rot damage

Note 2 Install cable loosely to allow for tree growth

그림210 수목의 보호

Fig210 Protection for trees

242 오스트 일리아뉴질 드 규격(ASNZS 1768)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 설치하고 나무의

높이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지선의 합은 8 m이상으로 하며 1 m이상의 균등한 간격으로 설치한다

3) 지 극은 3조 이상의 분기선(Branch lines)을 설치한다

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 36: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 27 -

243 국 규격(BS 6651)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지도체의 체 단면 은 구리 는 알루미늄으로 50 이상으로 하며

인하도선은 유연성이 있는 재료를 사용한다

3) 지 항은 10 Ω 이하로 한다

244 싱가폴 규격(CP 33)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극의 깊이는 03 m 이상으로 하고 지 극 길이의 합은 8 m 이상

으로 하며 1 m 이상의 균등한 간격으로 설치한다

245 인도 규격(IS 2309)

1) 수뢰부와 인하도선은 나무의 성장발육에 지장이 없도록 하고 나무의 높

이보다 높게 수뢰부를 설치한다

2) 지 극은 나무의 폭을 600 mm 이상 벗어나도록 하며 지 극 길이의

합은 8 m 이상으로 시설한다

3) 지 극은 2조 이상의 분기선(Branch line)을 설치하고 지 항을 10

Ω 이하로 한다

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 37: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 28 -

제3장 문화재의 낙뢰피해 사례

피뢰시스템의 실태

31 피해 사례

건축물 문화재의 경우 부산 역시 정구에 치한 lsquo 정산성rsquo(사 215호)

이 낙뢰로 인해 동문이 붕괴된 사례가 있으며 수목 문화재(천연기념물)의 경

우 최근lsquo신송리 곰솔rsquo lsquo하동 송림rsquo lsquo신작리의 곰솔rsquo에 낙뢰가 발생하여 lsquo신송리

곰솔rsquo은 고사하고 lsquo신작리 곰솔rsquo은 기 일부가 찢겨져 수목치료를 받는 등 피

해가 늘어 가고 있다 이 모두 피뢰설비는 되어 있지 않았다

그림 31의 신송리 곰솔의 고사과정을 살펴보면 A의 기의 높이 17 m B

기의 높이 16 m로 당시 A 기의 높은 부분이 피해를 입었었으며 기 피

해의 정도는 넓이 3sim5 깊이 2sim3 길이 5 m 로서 A 와 B의 기가 모

두 고사하는 기간이 표 31과 같이 각각의 몸살기간을 거쳐서 3년 정도가 걸렸

으며 치료시기가 늦었음을 알 수 있다

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 38: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 29 -

최 낙뢰피해 2002 10

stress 기간(10개월)

최 수목치료 시기

(2003 10)

A 기 고사진행 2003 08

A 기 고사 2003 10

stress 기간(21개월)

B 기 고사진행 2005 07

B 기 고사 2005 09

A줄 B 줄

피해 도

이 3~5cm

이 2~3cm

이 5m

그림31 낙뢰피해로 고사한 신송리 곰솔 (前 천연기념물 제353호)

Fig 31 Shinsongri black pine blighted by lightning damage

표 31 낙뢰피해에 의한 신송리 곰솔의 고사과정

Table 31 Withering process of Shin song ri black pine due to lightning

damage

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 39: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 30 -

(a) 낙뢰피해 사진 (上middot中) (b)낙뢰피해 사진 (中middot下)

그림 32 신작리 곰솔 낙뢰피해 사진 (천연기념물 제188호)

Fig 32 Photo Shinjarkri black pine damaged by lightning

그림 32의 신작리 곰솔의 경우도 높이 15 m 폭 377 m 의 천연기념물로

2007년 7월 낙뢰로 인해 기 3곳의 표피 부분이 깊이 2sim3 cm 넓이 2sim5 cm

길이1sim12 m 정도와 가지부분 7곳의 표피가 가늘고 길게 찢겨 지는 피해를

입어 문화재청에서 수목치료를 하고 특별 리 하며 상태를 지켜보는 이다

그리고 우리나라는 건축물 문화재의 경우 석조 건축물과 목조 건축물 목조

건축물이 주종을 이루고 있다 따라서 추후에 낙뢰 피해를 입을 수 있는 그림

33과 같은 유사한 일반건축물의 피해 사례 등을 조사 하 다 목조 건축물의

피해는 뇌 써지에 의해 발화 이 낮은 목조 건축물의 특성상 화재로 이어지기

싶고 석조 건축물 조형물 문화재의 경우도 뇌격으로 인해 물리 손상을

입을 수 있다 수덕사 웅 의 경우 건축물의 높이는 20 m 미만이지만 수덕

사 정문으로부터의 체 높이가 40여 m 높이의 산 기슭에 치한 목조 건축물

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

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[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 40: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 31 -

로써 뇌격으로부터 화재의 우려가 높다 그리고 다수의 객과 웅 내부

에 상시 불자가 출입 한다는 을 보아도 이러한 곳은 피뢰설비시스템이 설

치되어야 하지만 그 지 않은 곳이 다수가 있음을 알 수 있었고 석조 건축

물 조형물의 경우도 석탑이나 형 불상 등이 낙뢰로부터 노출되어 있었다

최근 2007년 7월 북한산 용 에서 낙뢰가 발생해 그 유도뢰로 인해 4명이

사망하는 등 바 와 같은 석조물이 낙뢰의 빈도수가 다는 과 화재의 피

해가 다는 일반 인 견해와는 달리 지형과 치에 따라서 모든 재질의 물체

에서도 상향스트리머가 발생할 수 있기 때문에 석조 건축물 조형물의 문화

재에도 올바른 피뢰설비시스템을 설치하여 보호되어야 한다

(a)목조 건축물의 낙뢰피해 (b) 건축물의 측뢰에 의한 피해그림

33 낙뢰로 인한 건축물의 피해 사진

Fig 33 Photos Showing damages for buildings due to lightning

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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11sim19 2004

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- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 41: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 32 -

32 문화재의 피뢰시스템 실태조사

국내 건축물 문화재와 수목 문화재의 천연기념물 그리고 조사의 객 성을

높이기 해 국외 건축물과 보호수를 그림 34와 같은 상을 조사하 다

국내의 문화재는 건축물 부분에서 국보middot보물middot사 명승지 14개소와 수목

은 천연기념물 16개소를 조사하 으며 국외 문화재는 우수하게 피뢰설비가

설치된 건축물에 하여는 국 3개소 태국 3개소 싱가폴 2개소 그리스 2

개소 독일 2개소 일본 2개소 와 그리고 수목에 하여는 싱가폴 2개소 일

본 2개소 태국 1개소를 조사하 다 조사방법은 국내 문화재는 방문조사를

국외 문화재 일본의 자료는 방문조사 하 으며 그 밖에 국외 자료는 본교

연구실 자료 활용 방문자 의뢰 조사를 실시하 다

그 결과 국내 문화재의 피뢰시스템은 보호물의 요도와 계없이 lsquo건축물

의 설비 기 규칙rsquo 건축물 높이 20 m 미만의 것에는 설치되어 있지 않았으

며 설치된 곳은 다수가 2004년 9월까지 사용하던 KS C 9609 규정에 의해

서 설치되어 있었고 보완과 신규 설치를 한 곳을 보더라도 ESE 피뢰침을

용한 곳이 건축물 문화재 2개소 수목 문화재 1개소가 있었다 그리고 피

뢰시스템에 한 법령 등이 건축분야에 속해 있기 때문에 기설비 검항

목에 포함되어 있지 않아 문기술인의 검을 정기 으로 검받지 못 하

는 등 유지 리 한 매우 미흡한 실정임을 알 수 있었다

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

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Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 42: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 33 -

태1건일본

2건싱가폴

2건일본2건

독일2건

그리스2건

싱가폴2건

태3건

중3건

보5건

내수 문화재16건

천연 물

승( 물)6건

보물1건

사 및 승4건

보호수5건

건 물문 화 재

14건 51건

내건 물문 화 재

16건

그림 34 피뢰시스템의 조사 상

Fig 34 Investigation objects of lightning protection systems

조사 부분은 수뢰부와 인하도선을 기술규격에 맞는지의 시설 설치방법 유지

리 상태 등을 으로 조사하 으며 장 여건에 따라 배 매몰된

인하도선의 일부와 지부는 편의상 목시 조사와 리자 진술조사만을 하

고 그림 35와 같은 결과로 나타났다

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 43: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 34 -

그림 35 문화재에 한 피뢰시스템의 실태조사 결과

Fig 35 Findings on actual state of the lightning protection systems for culture

properties

321 문화재 보호를 한 피뢰시스템의 실태

유지 리의 경우 그림 36에서와 같이 건축물 문화재 2곳에서 수뢰부가 부

러져 있었고 건축물 개보수 등으로 인하도선의 속상태가 불량인 곳도 2곳

이 있었으며 수목 문화재의 경우는 3건 모두 규격이 미달이었다

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 44: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 35 -

(a) 부러진 피뢰침 (b) 속불량의 인하도선

그림 36 유지 리 불량의 피뢰시스템

Fig 36 The poor maintenance of lightning protection system

이와 같이 우리나라의 문화재를 보호하는 피뢰설비의 경우 건축법을 용받

고 있기 때문에 다수의 문화재의 피뢰설비가 문기술인의 검을 받지 못

하고 있는 실정이었으며 그로 인해 그림 35의 실태조사와 같이 건축물 문화

재 설치건 12건 4건이 ESE 피뢰침으로 설치되어 있었고 5건이 폐지된 KS

C 9609의 규격으로 설치되어 있었으며 유지 리와 보수상태의 불량도 4건으

로 나타났다 표 32에서와 같이 피뢰침 설치건수 15건 3곳이 간이 검만을

하고 있었고 규격에서 정하는 바와 같이 정기 검을 하여 기록을 보 하고

이를 유지보수에 반 하는 등의 피뢰설비에 한 유지 리 역시 매우 열악한

실정이다

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 45: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 36 -

구 분 국 보 사 명승 명승(기념물) 천연기념물(수목)

조사건 4 4 4 3

간이 검 1 - 1 1

정기 검 - - - -

표 32 문화재의 피뢰설비 유지 리에 한 조사표

Table 32 List of investigations into maintenance state of lightning protection

system for culture properties

322 문화재 피뢰시스템의 설치실태

그림 37과 그림 38에 나타낸 바와 같이 건축물 문화재 근정 경회루 국립

앙박물 은 ESE 피뢰침을 설치하여 규격에 합하지 않았고 수목 문화재

의 경우도 총 3건의 설치건 2건이 KS C 9609 규격과 이 천연기념물인 송

산의 회화나무는 설치 후 나무의 성장으로 인해 수뢰부가 나무의 높이보다 낮

은 상태가 되었다 그림 39의 천연기념물인 속리의 정이품송은 보호물로부터

40 m 떨어진 곳에 보호물과 비슷한 높이로 ESE 피뢰침을 설치하여 경 에는

향이 없어 보이지만 규격에 맞지 않았고 용문사 은행나무의 피뢰설비는 나

무에서 50 m 떨어진 곳에 설치하여 보호효과가 떨어지고 지주 로 철탑을 사

용하고 있어서 주변 경 에도 좋지 못한 향을 주고 있는 등 보호효과 측면

이나 경 에 향을 미치고 있어서 보수가 요구된다 이와 같이 수목 문화재의

경우도 3건 모두가 규격이 합하지 않고 2건은 경 에 향을 주고 있었다

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 46: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 37 -

그림 37 경복궁내 근정 옥상에 설치된 피뢰침의 사진(국보 제223호)

Fig 37 Photo of lightning termination rod installed on the roof of

Geunjeongjeon in Kyungbok Palace

그림 38 국립 앙박물 피뢰침의 사진

Fig 38 Photo of lightning termination rod in the National Museum of

korea

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

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제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

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Systems pp6~20 38 2004

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Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

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[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 47: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 38 -

그림 39 속리 정이품송 피뢰침의 사진 (천연기념물 제103호)

Fig 39 Photo of lightning termination rod for Sockri Jeong-Lee-Pum

pine tree

323 국외 건축물 문화재의 설치사례

피뢰침의 원리는 뇌운이 형성되어 낙뢰가 되기 한 조건이 형성되면 돌침

(air terminal)부분에는 계가 집 되고 높은 계강도에 의해 돌침에 모인 이

온들은 그 도가 높아지면서 상향스트리머를 방사하게 되며 하향리더

와 되어 하나의 도 로를 만들면서 뇌격 류가 지로 방류되는 것이다

따라서 피뢰침의 선정 설치시 이를 가장 효율 인 방법으로 용하여야 하

며 특히 문화재의 경우 경 을 요시하기 때문에 그 경 의 향으로부터 최

소화하여야 한다 그림 310의 베를린 성당의 피뢰설비는 수평도체 수뢰부와

인하도선시스템으로 건물구조상 보호효과와 미 의 향을 고려하여 수평도

체 방식을 용하 으며 건물 간에 황동 마감재와도 속했고 물홈통을 자

연 구성부재로 이용하여 인하도선 시험용 속 과 물홈통에 속하는 본딩

의 시설을 하고 리번호를 부착하여 이를 규격에서 정하는 바와 같이 검하

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

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참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

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[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

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to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

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[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 48: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 39 -

그림 310 독일 베를린 성당의 수평도체 수뢰부와 인하도선 시스템

Fig 310 Catenary wires air-termination system and down-conductor system for

Berlin sanctuary in Germany

고 기록하여 유지 리하고 있었다

그림 311 베를린 공 굴뚝의 피뢰설비는 둥근 굴뚝의 구조물 특성상 측뢰

와 주변 보호물의 효과 인 보호를 해 굴뚝 까지의 체를 구조물을 따라

일정 간격으로 수평도체를 이용해서 둥근 모형으로 설치하 고 인하도선도

뇌격 류를 분산시키기 해 2조로 각각 설치하 다

(a) 수평도체 middot 上 (b) 수평도체 middot 中 (c) 본딩시설과 리번호

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 49: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 40 -

(a) 수평도체 수뢰부시스템 (b) 인하도선시스템

그림 311 베를린공 굴뚝의 피뢰시스템

Fig 311 Lightning protection system for brick chimneys in Berlin Technical

Institute

그림 312 국 자 성의 피뢰시스템

Fig 312 Lightning protection system for Jagum Palace in China

- 41 -

그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 50: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

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그림 312 국 자 성의 피뢰설비는 돌출부와 용마루 조형물 로 이격하

여 수평도체를 설치하고 짧은 수직 돌침 는 피복되지 않은 수직 을 설

치하여 보호효과를 높여 설치하 고 그림 313 일본의 메이지 신사 역시 용

마루 에 수평도체를 사용하고 짧은 수직 돌침으로 일정간격을 유지하여

설치하는 방법을 용하 으며 IE C 62305의 규격에 합하고 미 의 향

도 다

그림 313 일본 메이지 신사의 피뢰시스템

Fig 313 Lightning protection system for Meiji Jingu in Japan

324 국외 수목에 한 설치사례

그림 3 14sim317에 나타낸 바와 같이 국외의 경우 수목에 한 피뢰설비시

스템은 보호효과와 생육 경 의 향을 최소화하여 피뢰시스템을 설치한

것을 볼 수 있다 그림 315는 피뢰침을 수목에 직 설치하여 보호 효과를 높

고 수목 자체가 곧은 나무가 아님에도 불구하고 그 설치기법이 안정 이며

미 에 한 향도 어 보인다 그림 316의 경우 피뢰설비의 인하도선 부분

으로 역시 수목에 직 설치 방법으로 인하도선의 유연성으로 생육에 지장이

- 42 -

없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

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(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

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제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

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참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 51: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

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없어 보이며 낙뢰카운터를 부착하여 리번호를 기입하고 지부와 시험할

수 있게 하 고 낙뢰의 빈도 지부와 인하도선의 속 상태 등을 검하

여 유지 리에 반 하고 있었다 그림 317의 경우는 일본 lsquo메이지 신사rsquo 수림

(樹林)지의 피뢰설비로서 주변 수림(樹林)과 유사한 지주 의 재료를 주변 수

목의 색상과 어울리는 지주 와 도장 등으로 마감하여 방문 조사시 식별하여

발견하는데 어려움이 있었을 정도로 친환경 으로 설치되어 있었다 이와 같

이 국외의 수목에 한 우수하게 설치된 피뢰시스템을 조사한바 수뢰부 보호

범 산정은 보호각법을 용하 고 독립수의 경우 보호효과를 높이고 생육의

향에 최소화하여 수목에 직 설치했고 주변에 간 으로 설치하는 경우

에도 보호효과를 고려하여 최소 이격거리를 용하 으며 미 의 향을 최

소화하 음을 알 수 있었다 수림(樹林)의 경우는 별도의 지주 를 나무와 비

슷한 모형과 색의 재료를 사용하고 보호각법을 이용하여 친환경 인 설치방법

을 용했음을 알 수 있다

그림 314 일본의 소나무에 설치한 피뢰시스템Fig 314 Lightning protection system for protecting the pine in Japan

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(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

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(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

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제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

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성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 52: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 43 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 지주 와 인하도선시스템

그림 315 일본의 지주 를 이용한 피뢰시스템

Fig 315 Lightning protection system using pole in Japan

(a) 분기 속부 (b) 인하도선과 낙뢰 카운터

그림 316 싱가폴 수목원의 피뢰설비시스템

Fig 316 Lightning protection system for Arboretum in Singapore

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

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성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

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2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 53: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 44 -

(a) 수뢰부시스템 (b) 피뢰침 지주

그림 317 일본 메이지신사 수림(樹林)지의 피뢰설비시스템

Fig 317 Lightning protection system for Meiji Jingu silva in Japan

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

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제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 54: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 45 -

제4장 검토 제안

41 우리나라 문화재의 피뢰시스템

피뢰설비에 한 규정인 lsquo건축물의 설비 기 규칙rsquo 에는 건축물 높이 20

m 이상으로 되어 있기 때문에 보호물이 문화재라는 요도와 낙뢰의 우려

가 있는 곳을 감안하지 않고 20 m 미만의 곳에는 피뢰시스템이 설치되지 않

은 곳이 많았고 설치되어 있는 곳을 보아도 다수가 규격에 합하지 않고

폐지된 KS C 9609의 규격에 의해서 설치되어 있거나 ESE 피뢰침으로 설치

되어 있었으며 유지 리 한 매우 열악한 실태이다

42 제안

(1) 실용 제안

문화재 보호의 요도를 감안하여 낙뢰의 우려가 있는 문화재에는 설치

규정에 속하지 않는 문화재에도 설치규격에 맞는 피뢰시스템이 용 되어야

할 필요가 있다 건축물 문화재와 조형물 그리고 수목의 문화재의 형태와

치에 따라서 보호효과 등 피뢰설비가 문화재의 미 에 향을 미치는 을

고려하여 문화재청이나 지자체의 계 공무원은 설치방법과 설치재료의 선

정을 설계시에 해당 문가의 자문을 받아 반 하여 가장 효과 인 피뢰시

스템을 시설하여야 하며 문화재에 한 피뢰설비의 유지 리에 한 사항과

수목보호를 한 피뢰시스템 설치에 한 사항을 다음과 같이 제안한다

1) 유지 리

유지 리 검사는 피뢰설비 문가가 수행하고 검사자는 설계기 설

계시방서 설계(기술) 도면과 피뢰시스템과 련된 필요한 문서를 포함한 피

뢰시스템의 설계보고서와 이 의 피뢰시스템 유지 리 검사보고서를 작

- 46 -

성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 55: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

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성한다 검사 시기는 피뢰시스템의 시공 특히 건축물 수목 등에서 은

폐되는 부분의 시공 그리고 피뢰시스템의 시공 완료 후에 실시하며 정기

검사는 표 41과 같은 주기로 시행한다

보호 벨 육안검사(년) 체검사(년) 주요시스템 체검사(년)

Ⅰ과 Ⅱ 1 2 1

Ⅲ과 Ⅳ 2 4 1

표 41 피뢰시스템 검사의 최 주기

Table 41 Maximum period between inspections of lightning protection system

유지 리는 피뢰시스템의 성능이 하되지 않고 본래 설계의 요구사항을 계

속 으로 충족하고 있음을 확실하게 하기 해 정기 으로 유지 리하고 보

호물의 변경이 있거나 수목의 성장이 있으면 피뢰시스템도 변경middot보완할 필요

가 있다 검사자가 개보수가 필요하다고 정하면 다음 검사 주기까지 연장되

지 않고 지체됨 없이 개보수가 이루어지도록 하며 유지 리 차의 빈도는 다

음의 사항을 고려하여 정한다

① 기후와 환경에 의한 열화

② 실제 뇌격손상에 한 노출

③ 구조물에 하여 선정된 보호 벨

피뢰시스템의 유지 리 차는 개개의 피뢰시스템에 하여 세우고 건축물

은 체 유지 리 로그램의 일부로 한다 유지 리 로그램에는 검리스트

로 사용될 일상 인 항목을 포함시켜 최근 결과와 이 결과를 비교할 수 있도

록 명확한 유지 리 차가 규칙 으로 이루어지도록 하며 유지 리 로그램

에 다음의 항목을 포함시킨다

① 모든 피뢰시스템의 도체와 시스템 구성부재의 확인

② 피뢰시스템 설비의 기 연속성의 확인

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 56: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 47 -

③ 지시스템의 지 항 측정

④ 서지보호기의 검

2) 수목에 한 피뢰설비의 주요 요건

수목 문화재의 경우 국내 수목피뢰설비에 한 규격(지침)이 없으므로 공인

규격인 국내 건축물의 피뢰설비 표 규격 는 수목에 한 국제(외)규격을

용하여 설계middot시공하며 수목에 한 피뢰설비는 다음과 같은 사항을 설계middot시공

에 반 하면 보다 효과 인 피뢰시스템이 될 수 있다

① 수뢰부 보호범 산정은 보호각법으로 산정하되 직경이 09 m 이상의 수목

은 수 폭의 넓이를 감안하여 보호효과를 높이기 하여 수목 가지 가장

굵고 높은 가지에 보조피뢰침(Branch air terminals)을 설치하며 피뢰설비의

설치장소는 수목 생육 공간 주변지형을 충분히 고려하여 정한다 천연기념

물이 평탄지에 독립하여 있는 경우 피뢰설비에 한 표 규격에 의한 보호범

를 고려하되 경 을 고려하여 수목에서 최 한 이격하여 설치하고 지지

가 있는 경우 지지 를 이용하여 설치한다

② 천연기념물에 인 하여 다른 수목이 있거나 시설물이 있는 경우 인 수목

시설물을 이용하거나 인 수목에 차폐하여 피뢰설비를 설치하고 천연기

념물에 인 하여 경사지가 있는 경우 경사지 쪽에 피뢰설비를 설치한다

③ 피뢰설비의 재료는 피뢰설비에 한 표 규격 범 내에서 선정하되 피뢰

침이 수목의 수고이상 설치되어야 하므로 가능한 가볍고 단면 이 은

재료를 이용한다

④ 국내 국제(외) 공인규격에서 인정하는 피뢰침 제품을 사용한다

⑤ 피뢰설비의 지는 수목의 뿌리부분에 향이 없도록 수 폭 외부에 설

치하고 지 항은 10 Ω 이하가 되도록 하며 모든 지재료의 깊이는 03 m

이상으로서 수평도체식 지를 할 경우 그 수평도체의 수가 3조 이상의 분

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기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

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2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

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제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 57: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 48 -

기선(Branch lines)을 설치하며 수목의 생육에 향을 수 있는 화학 지

감제의 사용은 지한다

⑥ 피뢰설비의 지주는 천연기념물의 경 에 향이 최소화되도록 나무 는

스 인 스 재료를 이용하여 피복 주변색상과 어울리는 재료로 피복 는

도장 등을 검토한다

⑦ 피뢰설비의 설치에 한 반 인 사항은 피뢰 문가 수목 문가의

자문을 받도록 한다

⑧ 국내 수목의 보호를 한 피뢰설비에 한 규격(지침)의 수립이 요구되고

있으며 유지 리 분야에는 건축법에 의한 피뢰침 규격을 용하도록 되어

있기 때문에 유지 리실태가 열악하므로 이를 기안 리법이나 방화 리

규정에 편입시켜 정기검사 항목에 의거 검 유지보수를 할 수 있도록

련법 개정이 실히 필요하고 KS C 9609의 규격으로 기설치된 피뢰설비

와 ESE 피뢰침으로 된 피뢰설비는 입법 고 인 IEC 62305의 규격으로

시스템의 보완이 요구된다

(2) 정책 제안

기후의변화에 의해 향후 낙뢰사고는 더 많이발생될 것으로 상되는 바 낙뢰로

인한 장기 인 정책 재해경감 책의수립 를 들면 낙뢰로인한 인명피해를 포

함하여 국가기간시설(발 설비 력설비 공항시설 교통시설물 등) 공공설비 문

화재등의손상 는 소손되는 피해를 종합 으로추정 원인분석 책을강구하는

범국가 인 재해경감체계의 구축과 운 이 요망된다

1) 낙뢰피해는 인명 재산 손실로 크게 구분되며 정보화시 의 정보화기기

손에 의한 간 인 손실이 더 크게 발생되고 있으며(원자력발 소 가동정지

항공기 손 KTX 열차운행 단 등) 낙뢰에 의한 재해와 안 의식에 한

국민 홍보를 할 필요가 있다

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 58: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 49 -

2) 낙뢰로 인한 피해는 직 인 피해와 간 인 피해로 분류되며 경제 인

손실로 보면 간 인 피해액이 훨씬 많으며 낙뢰로 인한 피해의 추정(통계) 경

제 손실의 평가를 기반으로 하는 국가차원의 합리 인 경감 책 수립(미국은

낙뢰 피해를 자연재해 의 하나로 지정하고 있음)이 필요하다

3) 미국 독일 일본 등 선진국에서는 낙뢰로 인한 인명피해와 기 자정보

통신설비의 피해에 한 보험이 활성화되어 있으며 낙뢰 련 보험제도의 개발

보 이 필요하다

4) 낙뢰로 인한 피해의 원인분석과 책을 강구하는 리기 이 없으므로

낙뢰에 의한 재해를 자연재해의 하나로 지정하고 제도 으로 재해경감 책

의회의 업무를 확 하여 리하는 방안의 추진이 요망된다

5) 건축물 이외의 특수 상물(설비 구조물 수목 등)에 한 낙뢰피해조사

책방안의 수립을 한 연구(RampD)의 추진이 필요하다

43 향후 망

2006년 2월 개정된 건축물의 설비기 등에 한 규칙 제 20조 (피뢰설비 )

의 규정이 개정되어 KS C IEC 61024로 설계에 반 되어 용되는 단계에서

이보다 매우 구체 이며 용범 가 넓은 더 강화된 IEC 62305 규격이 2007

년 10월 재 입법 고에 있으므로 이 규격이 시행되는 2008년 1월부터는 기

존 높이제한이 없어지게 되므로 보호할 건축물의 특성에서 보호수 의 결정이

외부 피뢰시스템의 형태가 결정지어 지기 때문에 부분의 문화재가 20 m 미

만 이라는 을 감안 할 때 문화재의 요도를 고려하여 많은 문화재에 피뢰

시스템이 용되어 지리라 망되며 이미 수목의 천연기념물은 11개소가 설치

할 계획에 있고 향후 문화재에서의 건축물 조형물에도 효과 인 피뢰시스

템에 한 규격을 용하여 설치한 문화재를 다수 할 수 있으리라 망된다

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제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 59: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 50 -

제5장 결 론

본 연구에서 문화재의 피뢰시스템의 실태와 문제 을 통계 으로 조사한

바 기 설치되어 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따른 피뢰시

스템과 ESE 피뢰침 설치건 피뢰설비의 유지 리 그리고 입법 고 인

IEC 62305의 도입과 용 등을 종합 으로 분석해 본 결과 다음과 같은 결

론을 도출하 다

1 건축법의 용을 받고 있는 피뢰시스템의 유지 리 체계를 정기 으로 실

질 인 유지 리가 될 수 있도록 하는 유지 리체계의 도입이 필요하다

2 국외 수목보호용 피뢰설비에 한 규격을 기 로 하는 최 피뢰시스템에

한 규격의 제정이 필요하다

3 재 IEC 62305 규격이 2008년 1월부터 한국산업규격으로 제정됨에 따라

문화재 피뢰설비의 주종을 이루고 있는 폐지된 KS C 9609 규격에 따라 설

치한 피뢰설비와 ESE 피뢰침은 IEC 62305 규격에 따르는 피뢰시스템으로의

보완 책이 요구되며 문화재에 합한 피뢰시스템을 용하여 소 한 문화

유산을 낙뢰 피해로부터 보호하여야 한다

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 60: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 51 -

참 고 문 헌

[1] 이복희 이승칠 ldquo정보통신설비의 뇌보호rdquo 인하 학교 출 부 pp

11sim19 2004

[2] 이승칠 ldquo정보화 건축물의 뇌보호시스템rdquo 인하 학교 박사학 논문

pp101~108 2002

[3] 정용기 곽희로 ldquo최신 건축물등의 피뢰설비 가이드북rdquo 도서출 의제

pp75~95 2002

[4] KS C 9609 1977 한국산업규격 피뢰침 pp1~8 2000

[5] 이석연 ldquo선행스트리머방사형 피뢰침의 설치실태에 한 통계 조사rdquo

인하 하교 석사학 논문 pp3~5 2006

[6] 이복희 ldquo2006 한middot middot일 IEC피뢰설비분야 표 화 력rdquo에 한최종보고서

pp47~83 2006

[7] IEC 62305-1 ldquoProtection against lightning Part 1 General Principlesrdquo

pp27~57 2006

[8] KS C IEC 61024-1 2003 건축물등의 뇌보호시스템 pp4~14 2003

[9] IEC 62305-3 ldquoProtection against lightning Part 3 Physical damage

to structures and life hazarrdquo pp29~79 2006

[10] NFPA 780 Standard for the Installation of Lightning Protection

Systems pp6~20 38 2004

[11] ASNZS 1768(Int) 2003 Standard AustraliaNew Zealand Standard

Lightning protection pp80~81 2004

[12] British Standard Institution BS 6651 Code of Practice for Protection

of structures against lightning pp66~67 2004

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 61: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

- 52 -

[13] Singapore Standard CP 33 Code of practice for Lightning

Protection pp52~53 1999

[14] Indian Standard IS 2309 Protection of buildings and allied

Structures against Lightning code of practice 2 pp52~53 1991

- 53 -

감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌
Page 62: AnInstallationPracticeofLightningProtectionSystem ... · 정,규격등이없는실정이다.이논문은낙뢰에의한문화재건축물과수목의 피해와보호방법에대하여기술하였다.본논문의목적은낙뢰로부터노거수

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감사의

길고도 짧았던 학원 생활을 이제 마무리 할 때가 왔습니다 제가 여기

까지 오는 데에는 많은 분들이 도움을 주셨기에 가능 했습니다 항상 부족한

를 메워 주시고 지도해 주신 지도교수 이복희 교수님께 이 자리를 빌어

감사드립니다 한 심사를 맡아 주신 김 석 교수님 신백균 교수님께도 감

사를 드립니다 그리고 언제 어디에서나 늘 따뜻하게 격려를 하여주시는 백

환 이규선 김태우 이종석 선배님에게도 감사를 드립니다 그리고 학업에

길을 같이 걸으며 어려움을 함께했던 정든 이정호 김종각 동기 님 김태기

배성배 유양우 안상덕 유동길 양 남 이경훈 김우식 박종두 심원용 조

식 차응석 송정원 이정호 이민권 후배님들 감사의 말 을 올립니다 한

제가 학문에 정진 할 수 있도록 여러모로 성원을 해주신 당진군청 여러분들

과 특히 의 어려운 여건을 항상 배려와 이해로 즐겁게 같이 근무하여 주

신 한 장님을 비롯한 김남 김태 김희동 곽 복 이승주 주사님께

진심으로 감사의 말 을 드립니다 그리고 오랜 투병 끝에 이미 돌아가신 아

버님(故 金자長자煥자 님)과 어머님(故 朴자性자雲자님) 에게 항상 부모님 몫을

하여주시는 고모 김옥순(金자玉자 자) 여사님과 희 사랑하는 형제들한테도

감사드리며 무엇보다 이 자리에 있을 수 있도록 여러 가지로 많은 배려를

하여 희 아내와 매일 밤늦게 들어오는 아빠와 정다웁게 화를 하여주

는 두 딸 김수림 김시몬 에게 고맙고 미안 하다는 말을 합니다 끝으로

이 논문이 완성 되기까지 에서 끝까지 도움을 주신 이수 님을 비롯한

차세 고 압 자 연구실의 연구원 여러 분들께 감사드리면서 모든 분들이

다른 자리에서 뵙기까지 모두 건강하세요 도 다시 도 하며 열심히 사

는 모습 보여 드리도록 하겠습니다 감사합니다

2007년 겨울 인하 학교 차세 고 압 자 연구실에서

김 기 복 올림

  • 제1장 서론
    • 11 연구배경 및 필요성
    • 12 연구목적
      • 제2장 피뢰설비에 관한 관련규정 및 규격
        • 21 건축법 시행령
        • 22 건축물의 설비 기준 등에 관한 규칙
        • 23 IEC 62305 규격
          • 231 IEC 62305규격군 도입의 개요
          • 232 국내 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 233 국외 피뢰설비에 관한 규격의 표준화 현황
          • 234 IEC 62305 규격군 도입에 대한 견해
            • 2341 정책적 측면
            • 2342 기술적 및 산업적 middot 경제적 측면
              • 235 IEC 62305 규격군의 구성
              • 236 피뢰시스템의 구성
                • 2361 수뢰부시스템
                • 2362 인하도선시스템
                • 2363 접지시스템
                    • 24 수목의 피뢰설비에 관한 관련 규격
                      • 241 미 국규격(NFPA 780)
                      • 242 오스트레일리아뉴질랜드 규격(ASNZS 1768)
                      • 243 영국 규격(BS 6651)
                      • 244 싱가폴 규격(CP 33)
                      • 245 인도 규격(IS 2309)
                          • 제3장 문화재의 낙뢰피해 사례 및 피뢰시스템의 실태
                            • 31 피해사례
                            • 32 문화재 보호를 위한 피뢰시스템의 실태
                              • 321 문화재 보호용 피뢰설비시스템의 실태
                              • 322 문화재 피뢰시스템의 설치실태
                              • 323 국외 건축물 문화재의 설치사례
                              • 324 국외 수목에 대한 설치사례
                                  • 제4장 검토 및 제안
                                    • 41 우리나라 문화재의 피뢰시스템
                                    • 42 제안
                                    • 43 향후 전망
                                      • 제5장 결론
                                      • 참고문헌