서지(surge)는 AC전압이 평상시 송급전압범위보다 5∼6% 정도 상승한 상태를 말하며 1억분의 1초, 1백만분의 1초, 1천만분의 1초 단위의 매우 짧은 시간동안 나타났다가 사라지는 고전압 대저뉴의 전기적인 동요현상을 말한다.

쉽게 말해 가정용으로 공급되는 220V 60HZ 교류에 낙뢰나 기타 요인으로 인해 220V가 아닌 그 이상의 전압과 그에 동반되는 높은 에너지를 가진 비정상 파형이 순간적으로 들어오는 경우라고 할 수 있다.

서지는 주로 번개나 낙뢰로 인해 발생되는데 기상청 자료에 따르면 년평균 약 13만회에 이를 정도로 많이 발생되고 있다.

번개는 떨어질 때 온도는 태영 표면온도(6,000도)의 4배가 넘는 2만7천도로 매우 높고 떨어질 때 전압은 약 10억볼트 이상, 5만 암페어 이상의 전류가 흐르는 상태로 수십킬로 밖까지 전달된다.

실제 낙뢰에 의한 유형은 전자방비 공장이 가장 많으며 화재, 정전 등 순위로 나타난다.

서지 발생원인과 전류크기에 따라 단 한번에도 설비에 치명적인 손실을 입을 수 있고 시스템이나 구성 부품에 전기적인 절연 열화를 가져온다.

*절연연화 :

기기에 전기나 열이 통하지 않도록 하는 기능이 점차 약해지는 현상

기기의 장애는

낙뢰로 인한 대형서지 전압만 발생하는 것이 아니다. 크고 작은 서지전압들이 반복 유입되면 반도체 회의의 수명이 단축될수 있고 컴퓨터 및 통신기기의 오동작과 테이터 손실, 네트워크 LAN카드와 주요 회로 파손으로 시스템 다운이 일어날 수 있다,

최근들어 이상기후 변화로 천등 번개가 자주 일어나기 때문에 전기, 전자, 통신기기의 잦은 고장과 순간적인 오동작의 빈도가 증가되고 있다. 서지로부터 보호하기 위해서는 서지보호기 설치가 필요한 이유이다.

서지보호기(SPD)란,

말 그대로 서지로부터 각종 장비들을 보호하는 장치로 SPD는 과도전압과 노이즈를 감쇄시키는 장치로 전력선이나 전화선, 데이터 네트워크,CCTV, 회로 및 전자장비에 연결된 전력선과 제어선에 나타나는 매우 짧은 순간의 과도전압을 감쇄시키도록 설계된 장비

서지는 병원, 호텔, 학교, 초고층 건축물 등 모든 건물의 전기, 통신설비뿐 아니라 소방설비 등에 많은 영향을 미치고 있다. 전기분야의 경우 이를 보호하기 위해 서지보호기와 접지를 통해 설비를 보호하고 있는데 반해 국내 소방시설물은 서지보호기 설치 기준도 없고 극히 일부를 제외하고는 대부분 소방관계자는 관심 조차 없는 것이 현실이다.

더욱이 최근에는 기상 이변등으로 낙뢰 발생이 빈번이 일어나고 있어 소방시설물에도 서지보호를 위한 설치기준 마련이 시급하다.

전원선이나 통신선, 신호선 등의 도체를 통해 발생하고 침입되는 과도 이상 전압이 바로 서지다. 서지의 침입으로 인해 소방시설 내 전자기기나 전자 부품의 파손, 소프트웨어의 오동작 등 많은 피해가 발생될 수 있다.

특히 가스계 소화설비의 경우 오동작으로 인한 가스 약제 방출시 인명피해는 물론 물적 피해가 클수 있기 때문이다.

AC 전원을 통해 공급되는 자동화재탐지설비 등은 서지보호장치(SurgeProtector Device : SPD) 등을 설치해 보호하고 DC전원이 공급되는 화재감지기, 제어판넬 등에도 DC선로에 설치되는 직렬형 서지보호기 등으로 보호할 필요가 있다.

이미 국내 전기분야는 전기설비 기술기준의 판단 기준, KS C IEC 62305(피뢰시스템), KS C IEC 61643(서지보호장치), 내선규정(1445-17 공통접지 등의 시설) 등이 바로 서지 보호 대책이 적용중이다.

미국의 경우는 NFPA 780에서 낙뢰로부터 건물을 보호하기 위한 규정을 운영중에 있지만, 우리나라의 경우 서지로부터 소방시설을 보호하기 위해 설치 필요성과 기준 도입에 대한 연구는 있었지만 아직 소방관련 설치기준이 마련되지 못했다.

소방시설물인 화재수신기, 동력제어반(MCC반), 중계기, 감시제어반 등에 서지로부터 보호하기 위한 서지보호기 설치 관련 기준과 적용 대상과 조건을 시급히 마련되어야 할 것이다.

법 제도 마련이전이라도 소방시설물에 대한 서지로 인한 고장 및 오동작 사고를 막기 위해서라도 서지보호기 설치가 꼭 필요한 이유이다.

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