송전 기술의 고신뢰성 성패 가른다

인류와 낙뢰는 밀접하게 관련되어 있으며 두려움의 대상이기도 하다. 전자기이론의 발전과 변전․송전기술의 보급은 물리적 고찰을 바탕으로 낙뢰 보호 대책 기술 발전을 크게 촉진했다. 본격적으로 전기가 이용되면서 최근 100년 동안 낙뢰 피해 대책은 전력기술이 안고 있는 커다란 과제였으며, 현재까지도 송전선, 배전선의 낙뢰 피해가 공급 지연 사고의 주요 원인이 되고 있다. 낙뢰 피해 대책의 효율화는 신뢰성 높은 전력을 송전하는 데 매우 중요하다.

휴대전화 보급에 따라 무선통신 기지국, 풍력발전소 설비, 태양광발전 설비 등이 낙뢰 피해를 받기 쉬운 새로운 설비로 꼽히고 있다. 그중에서 친환경 풍력발전의 경우 해외에서는 풍력 선진국이 많은 유럽에서 착실히 확대되고 있으며, 이와 함께 미국, 중국, 인도 등에서 빠르게 확대되고 있다. 대형 풍차는 높이가 100m를 넘는 경우도 많아 당연히 피뢰에 노출될 기회도 많기 때문에 낙뢰로부터 보호하는 것은 매우 중요한 문제이다.

특히 풍차의 날개(블레이드)는 가연성 물질로 만들어져 있으며 또 회전으로 블레이드 각도가 변화되는 등 기존의 구조물에는 없는 특징이 있다. 이러한 뇌격 특성과 이후 피해에 대한 확대 상황 등은 기존의 긴 간격 방전에는 없는 양상을 나타내기 때문에 피해에 대한 충분한 조사와 실험적 검토가 필요하다.

낙뢰 피해를 이론적으로 감소시키기 위해서는 대상 구조물의 낙뢰 피해 양상을 통계적 수치와 함께 각 피해의 메커니즘을 명확히 하고 기상현상에 대한 이해와 전자계이론을 바탕으로 합리적인 대책을 세우는 것이 중요하다.

또 100년 뒤를 전망하기 위해 지구온난화가 가속되는 상황에서 낙뢰 활동이 어떻게 변화할 것인지도 예측해야 한다. 최근 들어 각지에서 국지성 호우로 인한 막대한 피해가 보고되고 있다. 도심에서 뇌우(雷雨)가 빈번한 것도 화제가 되고 있다. 뇌우나 국지성 호우가 지구온난화의 영향인지의 여부에 대해서는 판단하기 어렵지만 기후변화가 낙뢰 활동에 주는 영향을 평가하는 것은 설비의 낙뢰 피해 대책을 세우는 데 반드시 고려해야 할 사항이다.