• 조명전기설비학회논문지
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• 제26권12호
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• pp.21-27
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• 2012

Korean Industrial Standards for lightning protection system complies with IEC standards. However, the standards are applicable only to buildings and structures more than 20 meters in high. Therefore, it is necessary to determine whether lightning protection system should be installed on structures lower than 20 meters high. This paper proposes an efficient method of assessing risk against lightning of structures lower than 20 meters high. The method suggests simplified lightning protection system and provides selecting an appropriate protection level. The suggested method assumes that structure under assessment has no lightning protection system and there is no person around the structure at the moment of lightning stroke. A simplified method of assessing the risk to human within the structure is developed by adopting the general assessment factor. The selection of a protection level is possible by comparing tolerable risk with physical damage risk caused by a direct lightning. Finally, this paper gives ways to establish surge protection measures when a structure with lightning risk is within a radius of 2km from the assessed structure even if this structure requires no lightning protection system.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.664-668
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• 2018

특수구조물 중에서 특히 높은 독립적 구조물은 낙뢰에 의한 뇌격을 받을 가능성이 높다. 특수 구조물은 대체적으로 국가 산업시설물에 속하므로 낙뢰로 인한 피해는 사회적 경제적 손실이 막대하다. 이러한 낙뢰 피해 방지를 위해 낙뢰 보호시설을 설치하였으나 2015년도에 서해 대교의 지지케이블에 낙뢰로 인한 화재가 발생하여 많은 경제적 손실을 초래하였다. 이에 낙뢰 보호 시스템의 설계는 구조물에 낙뢰 위험을 분석 한 후 보호 조치를 수립해야한다. 뇌격에 대한 위험도 평가에 대한 국제적 규격은 국제전기기술위원회(IEC) 규격이 전 세계적인 규격의 근간을 이루고 있으며, 특히 해외 국가규격이나 기준은 IEC 기준으로 낙뢰 위험도 평가를 실시하여 낙뢰 보호대책시 적용하고 있다. 국내에서도 KS C IEC 62305 규격을 적용하여 위험성평가와 피뢰보강을 위한 기초자료로 활용하고, 낙뢰 보호 시스템을 설계한다. KSC IEC 측정방법으로 국내 특수교 리스크 평가에 대한 결과로는 물리적 손상 및 전자계시스템 위험 특수교는 평가대상 전체 교량 77개 교량 중 7개 교량에서 허용위험도가 높은 것으로 보고되었다. 본 논문에서는 높고 독립적 구조물의 위치에 따라 낙뢰 수에 대한 실제 정보 수집 시스템을 운영하는 모델링 시스템을 제안하기 위해 실제적인 낙뢰 정보를 분석하고 기상 관측소에서 제공 한 낙뢰수와 높은 구조물에 직접 도달하는 위험한 낙뢰 수를 비교하여 검증하는 방법을 검토하였으며, 지상에 직접적으로 도달한 낙뢰수에 따른 낙뢰위험도 산출시 확률적 보정률을 모니터링하여 적용함으로써 실효적인 낙뢰위험도 평가를 할 수 있도록 제안하고자 한다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제23권7호
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• pp.14-19
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• 2009

This paper presents statistics on lightning-caused damage to humans, structures, and electrical and electronic equipment. To reduce the number and amount of casualties and damage caused by lightning strikes, the statistical analysis of lightning-related damage reports is important in establishing lightning protection measures. The statistics of lightning death, injury and damage in Korea from 2000 to 2007 were primarily derived from mass media As a result, the annual average of lightning-caused deaths in Korea is about 5. Most lightning casualties involve people who work outdoors such as farmers and recreationists. Data on lightning-caused injuries to humans and damage to structures in this paper may be underestimated since the available data from mass media are incomplete. The actual lightning-caused casualties and damage in Korea may be greater than those presented in this paper.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권2호
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• pp.1021-1029
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• 2018

During the past few decades, the lightning protection angle (${\alpha}$) has been proposed through several technical matters, namely graphical technique, numerical data and mathematical equation respectively. Nevertheless, these techniques are very complicated, and are difficult to utilize because they also contain several constraints practically. Hence, this paper proposes a novel equation of the lightning protection angle, which is a simple correlation, concise and easy to be implemented. Furthermore, the reliable result of this equation can confirm accuracy through comparative analysis with all previous techniques. As a result, these solutions are altogether equivalent. This novel equation can analyze the lightning protection angle of the vertical air termination system installed at the vertex of the royal pagoda in a Khema-pirataram temple which is at high risk due to lightning flashes.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제27권11호
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• pp.82-88
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• 2013

It is important to give lightning warning prior to a cloud-to-ground (CG) discharge within an Area of Concern (AOC) because most of lightning damage and victim are usually occurred by the first lightning in the AOC. The aim of this study is to find the optimal operation conditions of the automated lightning warning systems in order to make the best use of the available data. In this paper, the test-operated results of the automated lightning alert and risk management system (ALARM) based on detections of CG discharge and eletrostatic field and optimized at probability of lightning have been described. It was possible to obtain the following warning performance parameters: probability of detection (POD), false alarm ratio (FAR), probability of lightning (POL) and failure-to-warn rate (FTW). The data obtained from trial operation for 5months were not sufficient but the first analysis of domestic lightning warning was carried out. We have observed that the evaluated statistical results through trial operation depend on the various factors such as analysis methods and criteria, topographical conditions, etc. Also we suggest some methods for improvement of POL and POD including the finding of the optimal electric field threshold level to be used, based on the high values of FAR and FTW found in this work.

• 전기학회논문지
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• 제60권4호
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• pp.694-699
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• 2011

This paper compares the performance of lightning shielding analysis methods using the seven striking distance formulae in substation. For comparison, we evaluate the number of expected strikes and exposed area using WinIGS Software. Seven striking distance formulae are compared using the electrogeometric model analysis and the rolling sphere method. Based on the electrogeometric model analysis, the risk of shielding failure in either the whole substation or parts of it is determined. According to the simulation results, one can justify whether the substation satisfies the criterion of shielding design. In particular, according to the rolling sphere method, the exposed areas in substation determine the location of the additional shielding poles or shield wires. Therefore, the installation of the additional shielding poles and shield wires in substation was accepted by shield design at the phase conductors exposed in the larger area.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제28권9호
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• pp.52-59
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• 2014

The aims of this paper are to characterize the transient overvoltages(TOVs) and to evaluate the risk occurring at 22.9kV consumer's substation. The measurements of lightning- and switching-caused TOVs were made during Mar. 2013 and Feb. 2014. As a consequence, 47 events of TOVs were recorded and 4 of them were higher than the input voltage envelope(IVE) of the information technology industry council(ITI) curve. The measured TOVs are characterized by longer front times and longer durations compared to the $1.2/50{\mu}s$ standard impulse voltage waveform, and some of them represent bipolar waves with lower oscillation frequencies. It suggests that the test of non-standard impulse voltage waveforms is needed for effective risk assessments of power apparatus. Lightning- and switching-caused TOVs exceeding IVE of ITI curve are induced at the secondary of 22.9kV potential transformer(PT). We may, therefore, conclude that the surge protection devices should be applied at the secondary of PT and the surge absorbers should be installed at the primary of VCB or PT. The results presented in this paper could be useful to design the reasonable insulation coordination for 22.9kV consumer's substation.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.67-74
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• 2010

국내의 저압수용가 대부분은 한국전력공사의 TN-C접지방식으로부터 공급받고 있으나 부하설비는 TT 접지방식을 위주로 한 전기설비기술기준에 따라 시설되어 있다. 본 연구에서는 정보기술설비를 뇌서지로부터 보호할 수 있는 적절한 전원계통접지방식을 제안하기 위해서 TT, TN계통의 뇌서지에 대한 보호성능을 연구하였다. 그 결과, 뇌서지가 배전계통의 중성선에 입사한 때 TT계통의 기기접지단자와 전원선의 중성점 사이에 높은 전위차가 발생하였으며, 예민한 컴퓨터설비가 손상될 위험성이 있으므로 TT계통은 적합하지 않다. 뇌서지로부터 저압 설비를 보호하기 위해서는 등전위본딩이 중요한 요건이며, TN계통이 중성선을 통하여 입사하는 뇌서지의 저감에 가장 우수하였으며, 수용가 인입구에서의 추가접지도 바람직한 방법이다.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.444-451
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• 2019

본 논문에서는 항공기 탑재장비의 RS-170a 영상 신호에 대한 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 보호 대책을 설명한다. 항공기 탑재장비는 외부 환경으로부터 발생하는 전자파 간섭과 항공기 낙뢰 피격시 발생하는 낙뢰 간접영향으로 부터 발생하는 서지 전압에 의해 장비의 오작동이나 물리적 손상의 위험에 노출되어있다. 이러한 위험으로부터 장비를 보호하기 위해서는 전자파 간섭 및 간접 낙뢰 효과에 대한 보호 설계를 장비에 적용해야 하는데, 신호의 전압이 낮고 주파수 대역이 높을수록 보호 회로에 의한 신호 왜곡이 문제가 된다. 따라서 본 논문에서는 EMI 및 낙뢰 간접영향에 대한 일반적인 보호 설계 방법과, RS-170a 신호를 기준으로 보호 설계 적용에 따른 영상 신호 왜곡 현상을 최소화하기 위한 고려 사항을 소개한다. 그리고 이 과정에서 논한 고려 사항을 적용해 실제 장비 설계를 개선한 사례를 소개한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제33권2호
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• pp.107-113
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• 2019

최근 지구 온난화 현상에 따라 낙뢰가 증가하고 있는 추세이며 산업시설과 인프라 설비에 사고 위험이 가중되고 있다. 특히 낙뢰가 정유 및 석유화학 공장의 시설물이나 저장탱크 등 인프라 설비에 떨어지는 경우 가동 중인 공장에 정전, 전자기기의 오동작이나 파손을 유발하거나 화재 폭발과 함께 동시 다발적이고 복합적인 재해를 초래하게 된다. 그러므로 낙뢰사고에 대한 체계적인 연구를 통하여 낙뢰에 대한 메커니즘의 이해 및 낙뢰에 의한 화재 폭발 발생 사례를 심층 분석하고, 조사 방법을 체계화하여 예방대책을 강구 할 필요가 있다. 본 연구는 낙뢰에 의해 석유화학공장의 폐수저장탱크 내부의 유증기가 폭발한 사례에 대해 사고 원인을 분석하고 그 원인에 따른 사전 예방대책을 제시하여 낙뢰에 의한 사고 발생을 예방하고자 한다.