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고압 송전선의 특성 및 위험성

얼마 전 미국에서 열기구가 고압선과 충돌하여 사고가 발생했다는 뉴스가 있었습니다.
아는 사람들은 알고 있겠지만 근래 발생한 열기구 사고의 대부분은 고압선과의 충돌사고가 많습니다. 이 사고들은 대체로 공통점이 있는데 15인승 20만Cuft 이상의 대형 상업용 열기구 이며 해외 유명 여행지에서 관광비행 중에 고압선과 충돌 후 폭발, 화재가 발생하였다는 것이 사고상황에 대한 기술입니다.
실제로 고압선과 충돌 시 촬영된 사진이나 영상을 보면 폭발 하였다는 것을 알 수 있습니다. 단순히 연료호스가 터지거나 했다면 밸브를 잠금으로써 통제가 가능 했을 수도 있었을 텐데 사고 사진이나 정황을 보면 통제가 불가능한 상황 이었다는 것을 알 수 있습니다. 그런데 열기구를 아는 사람이라면 폭발현상에 대해 몇 가지 의문을 가질 수 있습니다.
해머로 내리쳐도 튼튼하게 만들어진 스테인리스 실린더가 대체 왜 폭발을 하지? 16명이나 되는 탑승인원들이 고압선을 보지 못했단 말인가?
 제 생각에는 고압선을 보지 못해서 충돌 사고가 발생하였다고는 행각하지 않습니다. 아마도 조종사가 고압선 위를 살짝 지나가 보겠다고 호기를 부렸다고 가정하는 것이 훨씬 설득력이 있습니다. 다음은 상황 가정입니다.
비행 중 조종사의 시야에 고압선이 보이게 됩니다. 조종사는 고압선을 보자 이렇게 생각합니다.

 "여기 저기서 고압선에 부딪혔다고들 하는데 실력이 그 정도 밖에 안되나 한심하긴... " 때마침 어떤 탑승객이 말합니다
"저기 앞에 고압선이 있는데요"
"걱정하지 마세요 제가 비행경력 15년 입니다. 하하하"
조종사는 고압선위를 살짝 지나가면서 탑승객 들에게 스릴을 느끼게 해보겠다고 생각합니다.

이상은 가정한 상황이지만 만약 정말 그랬다면 이는 고압 송전선의 특성을 모르고 저지르는 매우 어리석고 스스로 죽음을 자초한 행동입니다.

우리가 평야지역이나 산등성이에서 보게 되는 철탑 위의 송전선은 특고압 송전선으로 최고 전압이 76만V에 달합니다.
특히 이러한 특고압 송전선은 절연피복이 되어있지 않은 나선(non-insulation) 형태입니다. 즉 가정에서 사용하는 전선처럼 절연피복이 되어 있어 손으로 잡아도 안전한 상태가 아니고 피복이 없는 금속선 채로 철탑에 가설되어 있습니다.
이러한 나선 형태로 가설하는 이유는 첫째가 비용적인 문제 때문인데 특고압 송전선을 절연하기 위해서는 손가락만한 금속선 겉에 맥주캔 만큼의 두께로 피복재를 감싸야 하기 때문에 매우 비싸지게 됩니다. 또한 이렇게 두꺼운 피복으로 감싸게 되면 무거워져서 철탑에 올리기가 어려워 지게 되는 등의 여러 가지 난해한문제가 발생하게 되므로 금속선 그대로 가설하는 것입니다.
(도심지에서는 땅속에 고압선을 매설하게 되는데 지중매설선의 경우는 절연피복이 입혀져 있습니다. 그렇다고 해서 혹시 괜잖은지 만져보는 행동을 해서는 안됩니다. 안전을 장담할 수 없습니다.)
그렇다면 어떤 사람은 이렇게 생각할 수 있습니다.
"그럼 바스켓 안에 숨어서 전선에 접촉하지 않으면 되겠네요"

결론은 숨어도 안됩니다.

공기의 절연내력은 표준대기상태 에서 약 2.1KV/cm(즉 2만V) 인데 76만V 특고압 송전선 이라면 37cm 이내로 접근하면 아크방전이 일어나게 됩니다. 그런데 대기중의 습도나 기압에 따라 이 값이 달라지므로 아침에 습도가 높고 기압이 높을 때는 절연파괴거리가 더 커지게 됩니다.
즉 송전철탑의 크기에 따른 비용을 고려하여 최소한의 절연거리를 유지하는 구조로 가설되어 있는 여러 가닥의 위상(Phase)이 다른(전위값이 다른) 송전선 근처로 열기구의 금속부품이 접근하여 절연거리를 파괴할 경우 그 금속부품으로 아크방전이 일어나면서 그 금속을 순식간에 녹이게 됩니다.
그 부품이 Wire 였다면 Wire가 절단되었을 것이고 실린더였다면 실린더가 순식간에 어떤 방향으로 잘려 나갔을 것입니다. 즉 폭발이 일어나게 되는 것입니다.
어쩌다 보니 어쩔 수 없이 고압선위를 지나가게 되었는데 피복이 되어 있는 것처럼 뭔가 보인다고 해도 그것은 절연을 위한 피복이 아니고 비나 눈에 의한 부식방지를 위해 얇게 코팅해 놓은 것에 불과하며 절연내력에는 아무 영향을 미치지 못하므로 판단착오를 해서는 안됩니다.

즉 고압선이 보이면 무조건 근처에 얼씬거려서는 안됩니다.
그 근처에서 착륙을 시도하거나 이륙을 해서도 안됩니다.

무섭죠?
진실을 알게 되면 무서울 수 있습니다. 그러나 그 두려움이 미리 준비하게 만들고 사고를 방지하게 됩니다.
초보운전은 항상 노심초사하면서 운전하기 때문에 기껏해야 접촉사고 정도이지만 운전에 조금 익숙해지고 경계심이 느슨해지면 대형 사고가 발생하는 것입니다.

열기구는 Flight 매뉴얼과 maintenance 매뉴얼의 규정을 준수한다면 사고날 일이 없습니다. 최초 인플레이션 후 이륙시에 발견되지 않는 결함이라면 비행중에 기체에 가해지는 힘에 변위가 크게 발생하지 않기 때문입니다.
다만, 연료계통에 대한 점검은 항상 철저하게 실시해야 하고 내구 연한이 경과한 부품이나 구성품은 반드시 교환 또는 폐기 하여야 합니다.

아 그리고 제 전공은 전자공학이니 위 기술한 내용은 믿어도 됩니다.


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