산업의 발전과 국민소득의 향상으로 다양한 전기기계기구의 보급이 보편화되면서 전기화재의 발생도 빈번해지고 있다. 1998년도에 발생한 32,664건의 화재에서 10,897건이 전기로 인한 발생으로 33.4$\%$의 점유율을 보이고 있다. 이는 전년도와 비교하면 0.8$\%$가 낮아진 것이며, 1994년의 39.1$\%$에 비해서는 5.7$\%$가 낮아진 것으로, 일 평균 29.9건의 전기화재가 발생한 것으로 분석된다. 또한, 인명피해도 450명이 발생하여 전년도와 비교하면 사망자는 17.3$\%$가 증가한 88명이 발생하였고, 부상자는 32.6$\%$증가한 362명이 발생하여 일 평균 1.2명이 전기화재로 인하여 사망하거나 부상한 것으로 나타났다. 576억 4700만원이 발생한 재산피해는 전년도에 비하여 9.5$\%$가 증가한 것으로 나타났다. 이는 전기 화재로 인하여 일 평균 손실액이 1억 5800만원으로 화재가 점차 대형화 되어가고 있음을 보여주고 있다. 따라서 본 조사연구에서는 전기화재를 유형별로 분류하여 이들의 발생원인, 출화 기구 및 조사기법을 제시하고, 또한, 각각의 유형을 재현하여 과학적인 해석기준을 제시하고자 한다.
2008년도 사고설비별 전기화재 발생현황을 살펴보면 전기화재중 전기배선 및 배선기구에서 발화한 화재가 2,540건으로 전기화재 발생 중 25.95 %를 점유하였다. 또한 사고전압별 전기화재 발생현황으로 220/380 V에서 화재가 6,320건(64.4 %)으로 전기화재의 대부분을 점유하였다. 전기화재는 단락, 과전류, 접촉불량, 트래킹 등 9가지로 분류할 수 있다. 이러한 전기로부터 재해를 막기 위하여 누전차단기나 배선용차단기를 사용하여 일부의 전기화재 원인을 차단할 수 있으나 차단기 자체에서 발생하는 원인에 대하여는 보호할 전기기기가 부재하다. 본 논문에서는 최근 실화법의 적용으로 일반적으로 전기화재로 취급되어지지만 보다 세밀히 조사하면 제조결함, 사용자 부주의, 설치 및 환경에 따른 위험성을 분석하고 전기설비에서의 화재 발생에 대한 예방대책에 활용할 수 있도록 연구하였다.
본 논문에서는 전기자동차의 주행에 있어 발생되는 소음이 아주 적다는 장점이 보행자들에게 있어서는 차량이 접근하고 있다는 인지능력을 감소시키는 단점으로 발생된다. 따라서 인위적인 가상의 엔진음을 발생시켜 보행자들로 하여금 차량이 접근하고 있다는 인지능력을 향상시키기 위한 전기자동차 가상 엔진음 발생기 설계에 대한 연구내용 및 방법을 제시한다. 이 시스템은 전기자동차의 전원이 ON됨과 동시에 동작하여 가상의 엔진음을 발생시키고 적정 거리의 보행자도 무리없이 소리를 인지하여 차량의 접근을 인지할 수 있도록 하여 보행자의 안전을 보장하기 위한 시스템 개발이 최종 목적이다.
우리나라의 화재 발생건수를 살펴보면, 1986년까지는 매년 1만건을 조금 상회하는 완만한 증가추세였으나, 1994년에는 2만건을 초과하였고, 1998년에 3만건을 넘었으며, 2007년부터는 4만건 이상으로 이제 5만 여건을 목전에 두고 있다. 특히 최근 9년간(2000-2008)의 화재발생은 연평균 36,635건, 연평균 재산피해액 190,791백만원이었으며, 전기화재의 경우, 총화재 발생건수 대비시, 1985년 34%, 1994년 39%로 계속 30%이상의 점유율을 보이다가 2006년 29.6%로 20%대로 진입하여 2007년 22.1%이며, 2008년은 총화재 발생 49,631건, 재산피해액 383,141백만원이다. 따라서 전기로 인한 화재는 22.8%인 11,308건, 재산피해액은 28%인 107,459백만원이었으며 전기화재의 최근 9년간 연평균 발생건수는 10,853건으로 매년 만 여건씩 발생하면서 59,980백만원의 재산 피해액을 나타내었는데, 전체 화재에 대한 전기화재 점유율은 약 30%를 나타내었고 재산피해액은 31.4%에 달하고 있어 아직까지도 전기화재는 화재발생원인의 1순위를 계속 점하고 있어, 이에 대한 분석과 대책이 절실히 요구되어 본 논문에서는 최근의 전기화재의 발생추이와 전기화재 특성을 고찰하여 이의예방 대책을 제시한다.
본 연구는 현장 분진포집에 의한 도전율측정과 전기설비 위험을 평가한 것이다. 현장에서의 분진발생은 전기설비에 악영향을 주어 전기설비의 운영시 발생되는 것과 주변환경적 요인에 의해 발생되는 분진이 주를 이루고 있다. 현장에서 포집된 분진으로부터 분진의 종류, 도전율 특성에 의해 전기설비가 영향을 미칠 것으로 판단되었다. 또한 일부 부식성 가스에 의해 노출된 전기설비의 위험성을 분석하고 관리기준을 마련할 필요가 있는 것으로 나타났다. 분진의 종류에 따라 사고의 과정은 빠르거나 오랫동안 지속되었다가 발생되는 근원적 원인을 규명하고자 국내현장에서 분포되고 있는 분진의 종류와 특성 분석과 관련규정을 검토하고 현장실태에서 나타난 문제점을 검토하여 분진발생지역에서의 전기설비 안전관리를 위한 기준마련에 이용될 것으로 기대된다.
전기분해에 의한 부상현상을 이용하여 토양세정 후 발생되는 유출수 중의 유수를 분리하기 위한 적정 운전조건에 관하여 고찰하였다. 전압에 의한 유수분리 효율을 관찰한 결과, 전기분해 1시간 후 3V의 전압만으로도 88% 정도의 제거율을 나타내었으며 6V 이상의 전압에서는 90% 정도로 거의 비슷한 제거율을 나타내어 대부분의 에멀젼이 분리됨을 확인할 수 있었다. 동일조건에서는 전기분해 시간이 경과될 수록 분리효율이 향상되었으며, 전극 간격이 넓어질수록 같은 효율을 얻기 위해 소요되는 전압의 크기가 커짐을 알 수 있었다. 전기분해 시 양극에서는 OH$^{-}$의 방전으로 발생되는 산소에 의해 산화반응이 일어나며, 음극에서는 H$^{+}$가 방전되어 발생되는 수소에 의해 환원반응이 일어나며 미세한 기포가 형성된다. 유분의 부상분리 현상은 유분의 (-)charge와 전기분해에 의해서 발생되는 양이온의 결합으로 인한 중화반응 및 음극에서 발생되는 미세 수소기포로 인만 부상분리가 대부분을 차지하며, 전압 및 전기분해 시간이 증가하고 전극 간격이 좁을수록 음극에서 발생되는 미세기포의 양이 증가되어 부상효과가 크게 나타나는 것으로 판단된다. 전극 종류는 구리 > 알루미늄 > 철 > 티타늄 순으로 효율을 나타내었으며, 이는 양극으로 사용된 이러한 금속들의 전기전도도 차이에 의해 일어나는 현상으로 판단된다
2007년도 사고설비별 전기화재 발생현황을 살펴보면 전기 화재중 전기배선 및 배선기구에서 발화한 화재가 2,875건으로 전기화재 발생 중 31.5%를 점유하였다. 또한 사고전압별 전기화재 발생현황으로 220/380V에서 화재가 7,229건(79.2%)으로 전기화재의 대부분을 점유하였다. 전기화재는 단락, 과전류, 접촉불량, 트래킹 등 9가지로 분류할 수 있다. 이러한 전기로부터 재해를 막기위하여 누전차단기나 배선용차단기를 사용하여 일부의 전기화재 원인을 차단할 수 있으나 차단기 자체에서 발생하는 원인에 대하여는 보호할 전기기기가 부재하다. 본 논문에서는 저압설비의 전기재해를 미리 차단하기 위해 사용되고 있는 차단기에서의 발화 메커니즘에 관한 연구로 트래킹과 접촉불량에 따른 위험성을 분석하고 전기설비에서의 화재 발생에 대한 예방대책에 활용할 수 있도록 연구하였다.
최근 전기설비의 용량이 커짐에 따라 전기설비와 송전설비 및 배전설비 등에서 발생되는 사고는 '2003년 코로나 방전에 의한 미국 동북부 정전사고와 같은 대형사고로 직결될 수 있기 때문에 전기설비에서 발생되는 코로나방전 검출을 통한 기간시설 및 송배전 설비에 대한 사고 원인을 사전 도출하여 전기설비의 장기간에 걸친 원활한 운용과 신뢰성 확보가 매우 중요하다. 이를 위해서 최적의 무정전 첨단계측장비의 필요성이 대두되고 있다. 현재 전력공급의 중단없이 설비의 이상유무를 진단, 감시하기 위한 기술이 활발히 진행되고 있으며 전기설비의 예고 없는 고장발생시 파생되는 악영향은 매우 심각하며, 국내의 경우 전기설비의 노후화로 대형 사고의 위험성이 매우 높아 이러한 사고의 예방을 위한 예지보전(예측보전)을 위한 기술에 대한 도입이 필요하다. 최근 미국전기연구원(EPRI)의 주도로 코로나가 전기설비에 미치는 부정적 영향에 대한 연구가 활발하게 진행되었으며 그 결과 코로나 방전으로부터 전기설비의 안정성과 신뢰성을 확보하고 사고를 방지하기 위한 진단기술로서 OFIL사(社)의 DayCorII가 개발되었다. 이 논문에서는 전력설비와 송전 및 배전분야에 있어 발생하는 코로나 방전의 영향과 이를 탐지하는 진단기술에 대하여 초점을 맞추고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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