피뢰침 인하도선과 접지만으로는 낙뢰 피해를 완벽하게 방지할 수 없으며, 피뢰방지시스템의 전체적인 구성이 필요하다. 완벽한 시스템을 위해서는 외부와 내부 보호 요소, 등전위 본딩, 서지보호장치(SPD) 등을 함께 설치해야 한다.

인하도선 및 접지의 한계

피뢰침이 낙뢰를 받아 인하도선을 통해 접지하는 것만으로는 건축물 내부의 전기·전자설비 및 유도뢰 피해, 간접적인 낙뢰 충격까지 모두 예방하지 못한다. 낙뢰 전류가 원활히 대지로 흐르지 못하거나 경로가 잘못 설계된 경우 건축물, 설비, 인명에 위험이 발생할 수 있다.

완벽한 피뢰방지시스템 구성 요소

• 외부 피뢰시스템: 피뢰침(수뢰부), 인하도선(수직·수평도체), 접지극 등으로 낙뢰를 건축물 외부로 안전하게 유도한다.

• 내부 피뢰시스템: 등전위 본딩, 서지보호장치(SPD), 금속구조 본딩 등으로 유도뢰와 간접 피해를 최소화한다.

• 피뢰계수기 즉 서지모니터링시스템을 구축한다.

• 설계 기준: 국제 기준(IEC 62305, KS C IEC 62305 등)에 따라 위험도 분석, 보호범위 설정, 메시도체 조합, 수평·수직도체 설계, 적정 접지저항 확보 등 세부 항목을 반드시 검토한다.

실제 적용 및 설계 지침

현장 위험 분석에 따라 적정 피뢰설비 등급을 도출하고, 구조물 형태에 따라 메시도체, 수평·수직도체, 접지저항 확보 등 세부 설계를 진행해야 한다. 등전위 본딩을 통해 구조물 내외 모든 접지대상을 접속하여 낙뢰 시 전체 금속체의 전위를 동일하게 유지한다. 내부 설비의 경우 서지보호장치(SPD),서지모니터링을 추가해 유도뢰, 서지 피해까지 예방,관리해야 한다.

피뢰방지시스템에 관련된 대표적인 IEC 및 KS 규격은 아래와 같다.

IEC 및 KS 규격 일람

• IEC 62305 / KS C IEC 62305: 낙뢰 보호에 관한 국제표준 및 한국 산업표준. 피뢰방지시스템 전체 설계, 시공, 검사, 유지관리 원칙을 규정한다.

• IEC/KS C IEC 62305-1: 일반원칙(Protection against lightning - Part 1: General principles)

• IEC/KS C IEC 62305-2: 위험 관리, 리스크 평가(Risk management)

• IEC/KS C IEC 62305-3: 구조물의 물리적 손상 및 인명위험(Physical damage to structures and life hazard)

• IEC/KS C IEC 62305-4: 구조물 내부의 전기전자시스템(Electrical and electronic systems within structures)

• IEC 61643 / KS C IEC 61643: 서지보호기(SPD)의 성능과 시험 방법에 대한 국제 및 한국 산업표준.

• IEC 62561 / KS C IEC 62561: 피뢰방지시스템 주요 구성품(도체, 접지극 등)에 대한 요구사항.

• IEC 60364 / KS C IEC 60364: 건축 전기설비에 관한 규격. 피뢰 관련 배선, 접지 등 설계지침 포함.

• IEC 61400-24 / KS C IEC 61400-24 풍력발전기 및 풍력발전 시스템의 낙뢰 보호에 대한 국제 표준 및 산업표준.

• IEC 62561-6:2011 피뢰계수기(뇌격 계수기, Lightning Strike Counter)에 대한 요구사항과 시험 방법을 규정.

참고 설명

IEC 62305 및 KS C IEC 62305는 전 세계적으로 건축물과 설비의 낙뢰 위험 분석, 외부 및 내부 피뢰방지, 서지보호 등 피뢰방지시스템의 설계와 운용에 필수적으로 요구된다. IEC 61643과 KS C IEC 61643는 서지 방호장치의 설치 및 성능을 정의한다. IEC 62561은 피뢰시스템 구성요소의 품질과 시험방법을 제시하며, IEC 60364는 건축물 내 전기설비의 안전, 접지 및 배선기술 기준을 다룬다.

결론

피뢰침의 인하도선과 접지만으로는 제한적 보호만 가능하며, 외부 피뢰시스템(피뢰침 포함)과 내부 피뢰시스템(등전위 본딩, SPD 서지모니터링)을 모두 포함한 종합적 피뢰방지시스템이 완벽한 보호를 제공한다. 국제표준에 따라 위험도 평가와 설계, 시공, 유지관리까지 체계적으로 이행해야 진정한 낙뢰 피해 방지가 가능하다.