필드 밀을 이용한 대지전장 측정장치 개발

Development of Measuring Device for Electric Field on the Ground Level Using a Field Mill

본 논문은 뇌운의 접근에 따라 변화하는 대지전장 측정을 위하여 필드 밑을 이용한 대지전장 측정장치의 개발에 관하여 기술하였다. 필드 밀은 두 개의 절연된 전극으로 구성되며, 회전전극과 고정 전극이 있다. 고정도 필드 밀 개발을 위하여 회전형 필드 밀의 원리 및 설계기법에 관하여 연구하였으며, 교정실험장치로 원통형 가드전극계 및 평행평판 전극계의 두 가지 방법을 이용하여 주파수 대역 및 응답감도 특성을 조사하였다. 교정 실험결과로부터 주파수 대역 및 응답감도는 DC ~ 200(Hz), 0.267[mV/V/m]로 얻어졌으며 73[V/m] ~ 18.7[㎸/m] 범위의 대지전장 변화의 측정이 가능하다.

This paper describes a rotation-type field mill to measure the electric field intensity caused by thunderclouds on the ground level. The field mill developed is consisted of two isolated electrode vanes, a grounded stator and a rotor. To develop a high sensitive field mill, the principles and design rules of a rotation-type field mill are studied. Also, two types of calibration system, such as a cylindrical guard electrodes and a parallel-plate electrodes, are proposed to determine the sensitivity and frequency bandwidth of the field mill. From the calibration experiment, the frequency bandwidth and the sensitivity of the field mill are DC ~ 200 [Hz] and 0.267 [mV/V/m], respectively. Therefore, it can measure the electric field intensity from 73 [V/m] to 18.7 [㎸/m].