KR101889083B1

KR101889083B1 - 낙뢰 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR101889083B1
Application number: KR1020170152935A
Authority: KR
Inventors: 이종호; 정원식
Original assignee: (주)인파워이엔아이; 이종호
Priority date: 2017-11-16
Filing date: 2017-11-16
Publication date: 2018-08-16
Anticipated expiration: 2037-11-16

Abstract

본 발명은, 뇌격이 유입되는 수뢰부와 연결된 인하도선에 흐르는 뇌전류를 감지하는 전류감지부, 상기 수뢰부로 유입된 낙뢰 횟수를 카운트하는 낙뢰카운터 및 상기 낙뢰카운터을 이용하여 산출된 낙뢰횟수 및 낙뢰밀도산출계수를 근거로 낙뢰밀도를 산출하는 위험도분석장치를 포함하되, 상기 낙뢰밀도산출계수는, 다중뢰발생계수와 확률적방전계수를 근거로 산출되는 것을 특징으로 하는 낙뢰 모니터링 시스템을 제공한다.

Description

낙뢰 모니터링 시스템 {SYSTEM FOR MONITORING LIGHTNING}

본 발명은 일정 지역 내 또는 특정 장소에 설치된 높이가 높은 구조물이나 건축물 등에 자연현상의 하나인 낙뢰를 모니터링하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 구조물이나 건축물 등에 대한 낙뢰의 위험도를 산출하기 위한 낙뢰 모니터링 시스템에 관한 것이다.

낙뢰는 인명이나 구조물 또는 공작물의 손상 및 구조물 내부에 설치된 전기전자기기 등 과전압에 취약한 기기를 손상시키는 원인이 되고 있다. 따라서, 낙뢰위험이 있는 구조물이나 건축물에는 피뢰설비를 시설하도록 의무화 하고 있으며, 이에 따라 구조물 등에 피뢰설비가 필요한지 여부를 평가할 필요가 있다.

구조물이나 건축물 등에 대한 낙뢰위험도를 평가할 때 주요한 계수인 낙뢰밀도는 IEC 62305-2이하, "IEC"라고 약칭한다)에서 제시하고 있는 값을 이용하고 있다. 구체적으로 IEC는 하기 수학식 1과 같이 낙뢰밀도 N_G를 1km×1km 내의 영역에서 발생한 낙뢰의 수로 하고 있으며, 이 낙뢰의 수는 낙뢰위치 정보시스템망으로부터 제공받을 수 있다.

[수학식 1]

N_G = 연간 1km²당 낙뢰의 수

상기 낙뢰밀도 N_G를 근거로 하여, 낙뢰 위험도 분석의 주요계수 중의 하나인 예상낙뢰빈도 N_D는 하기 수학식 2와 같이 상기 낙뢰밀도 N_G, 상기 수뢰면적 A_D, 및 구조물의 위치계수 C_D를 곱한 값으로 산출될 수 있다.

[수학식 2]

N_D = N_G× A_D × C_D× 10^-6

그러나 종래 IEC와 같이 낙뢰밀도 N_G를 산출하는 방법은 각 지역에 위치하고 있는 낙뢰센서들의 감지 효율성, 낙뢰발생 장소의 오차, 그리고 특히 다중뢰 감지에 대한 정확도가 부족하여, 지역별 년간뇌우일수에 의존한 방법에 의한 낙뢰밀도 계산은 다소 정확도가 떨어지는 문제가 있다.

낙뢰밀도의 계산에 정확도가 떨어지면 구조물 등에 대한 피뢰설비 보강 필요 여부 판정에 결과가 달라지므로, 뇌격에 의한 구조물의 물리적인 손상이나 LEMP에 의한 내부시스템고장에 대한 리스크가 올라갈 수 있다. 따라서, 이러한 문제를 해소하기 위한 기술이 절실히 요구되는 실정이다.

KR

10-2013-0035449

A1

KR

10-1636772

B1

INTERNATIONAL STANDARD IEC 62305-2

본 발명은 낙뢰로부터 구조물을 보호하거나 적절한 보호 대책을 세우기 위해, 정확한 낙뢰위험도 평가를 수행할 수 있는 낙뢰 모니터링 시스템을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 뇌격이 유입되는 수뢰부와 연결된 인하도선에 흐르는 뇌전류를 감지하는 전류감지부, 상기 수뢰부로 유입된 낙뢰 횟수를 카운트하는 낙뢰카운터 및 상기 낙뢰카운터을 이용하여 산출된 낙뢰횟수 및 낙뢰밀도산출계수를 근거로 낙뢰밀도를 산출하는 위험도분석장치를 포함하되, 상기 낙뢰밀도산출계수는, 다중뢰발생계수와 확률적방전계수를 근거로 산출되는 것을 특징으로 하는 낙뢰 모니터링 시스템을 제공한다.

일 실시예에 따라, 상기 확률적방전계수는, 일정 지역 내에서 발생한 전체 방전 중 구름과 대지 사이에 발생하는 확률적 방전계수일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 확률적방전계수는, 0.7 내지 0.8이고, 상기 다중뢰발생계수는, 1.5 내지 1.7일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 확률적방전계수는, 0.7이고, 상기 다중뢰발생계수는, 1.7이며, 상기 낙뢰밀도산출계수는 상기 확률적방전계수와 상기 다중뢰발생계수를 승산한 1.19일 수 있다.

일 실시예에 따라, 상기 위험도분석장치는, 상기 낙뢰밀도를 근거로 구조물의 위험도를 평가할 수 있다.

본 발명에 따르면, 위험도 평가시 고려되는 낙뢰밀도 N_G를 산출할 때, 대지로 발생한 섬락 비율과 다중뢰 발생 지표가 포함되기 때문에, 종래 IEC에 따라 산출되는 위험도 평가 결과보다 정확하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 모니터링 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 모니터링 시스템의 구현예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위험도분석장치에 의해 출력된 위험성평가결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 IEC에 따라 판단된 위험도평가결과를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였고, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 모니터링 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 모니터링 시스템의 구현예시도이다.

도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 모니터링 시스템은 뇌격이 유입되는 수뢰부와 연결된 인하도선에 흐르는 뇌전류를 감지하는 전류감지부(110), 상기 수뢰부로 유입된 낙뢰를 카운트하기 위한 낙뢰카운터(120) 및 상기 낙뢰카운터을 이용하여 산출된 낙뢰횟수 및 낙뢰밀도산출계수를 근거로 낙뢰밀도를 산출하는 위험도분석장치(160)를 포함할 수 있다.

다만, 도 1 및 2에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 낙뢰 모니터링 시스템이 구현될 수 있음은 물론이다.

이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.

수뢰부(2)는 뇌격이 유입되는 수단으로서, 뇌운 접근시 강한 전계를 형성할 수 있다. 상기 수뢰부(2)는 뇌격을 흡인하는 돌침부를 포함할 수 있으며, 상기 돌침부는 주로 구리 또는 용융아연도금을 한 철 등으로 제작됨으로써, 낮은 전기저항을 가져 전기가 잘 통하도록 한다.

뇌격은 뇌운에서 지표면으로 계단 모양의 하향 리더를 형성하면서 시작하게 된다. 하향 리더는 많은 전하들을 운반하며 지표면에서는 지수 함수적으로 전계가 증가되어, 지상의 한 지점에서 코로나 방전이 시작되고 스트리머와 상향 리더가 점진적으로 형성됨으로써 뇌운에서 형성된 하향 리더와 마주치게 된다.

이에 따라, 상기 수뢰부(2)는 낙뢰의 하향 리더를 조기에 흡인할 수 있도록 상향 리더를 발생시킬 수 있으며, 상향 리더의 진행에 따라 하향 리더에 영향을 주며 상향 리더와 하향 리더는 한 점에서 만날 수 있다. 이때 지표면과 뇌운 사이에는 전기적으로 통전 상태가 되며 뇌격이 발생하게 된다.

상기 수뢰부(2)는 피뢰침과 이를 지지하는 피뢰침 지지대를 포함할 수 있으며, 상기 피뢰침 지지대는 낙뢰가 발생하였을 때 주변으로 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있도록 절연 부재로 이루어질 수 있다.

인하도선(3)은 상기 수뢰부와 전기적으로 연결되어 낙뢰가 발생하였을 때 뇌전류가 인하도선(3)을 따라 흐르게 되고, 상기 인하도선(3)은 상기 수뢰부(2)를 통해 유입된 뇌격을 대지로 방류할 수 있다.

전류감지부(110)는 뇌격이 유입되는 수뢰부와 연결된 인하도선(3)에 설치되어, 인하도선에 직격뢰, 유도뢰, 간접뢰 또는 스위칭 서지 발생에 의한 충격 전류가 흐르는 것을 감지할 수 있다.

상기 전류감지부(110)는 로고스키 코일(rogowski coil)을 구비하는 전류 센서이거나, 또는 충격 전류의 크기에 따른 전계 강도를 감지할 수 있는 전계 센서, 또는 전류 센서 및 전계 센서가 복합된 형태로 구비되는 전류 및 전계 복합센서일 수 있으나, 어느 하나를 특별히 한정하는 것은 아니다.

로고스키 코일은 일반 전류변환기와 달리 마그네틱코어(magnetic core)를 사용하지 않고 공심코어(air core)를 형성하는 특수 재질의 플라스틱 보빈을 사용하여 여자시키는 것으로, 공심코어 내 관통하는 도체에 전류가 흐를 경우 전류에 의해 공심코어에 권취된 코일에 도체의 전류에 비례하는 전압이 유도됨에 따라 이를 토대로 도체에 흐르는 전류의 크기를 검출해 낼 수 있는 구조를 가질 수 있다. 로고스키 코일은 본질적으로 1차 전류에 비례하는 전압 신호를 출력하는 선형성을 가지는데, 마그네틱코일이 아니라 공심코어를 사용하기 때문에 자기적 리액턴스(reactance)에 의한 노이즈가 없어 선형성이 우수한 장점이 있으며, 철심포화에 따른 과전류 손상이 없는 특성을 가짐에 따라 일반적으로 고압의 전류가 흐르는 장치들에 효과적으로 적용될 수 있다.

낙뢰카운터(120)는 인하도선(3)에 흐르는 뇌전류에 의해 전기적 유도방식 등으로 작동하여 낙뢰 횟수를 카운팅할 수 있다. 상기 낙뢰카운터(120)는, 일 예로, 상기 인하도선(3)에 흐르는 뇌전류에 의해 전기적 유도방식으로 작동하여 낙뢰 횟수를 카운팅할 수 있으나, 반드시 이에 한하지 않고 다양한 방식에 의해 작동할 수 있음은 물론이다.

이때, 상기 전류감지부(110)는 낙뢰카운터(120)의 하우징 외측에 구비되는 외장형으로 구현되거나, 하우징의 내부에 구비되는 내장형으로 구현될 수 있으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니며, 상기 전류감지부(110)가 낙뢰카운터(120)의 내부에 구비되는 경우에는 인하도선 등 낙뢰 또는 서지전류가 흐르는 도체에는 별도의 부착기구로 대체하여 설치할 수도 있다.

위험도분석장치(160)는 상기 낙뢰카운터(120)를 이용하여 산출된 낙뢰횟수 T_V 및 낙뢰밀도산출계수 a를 근거로 낙뢰밀도 N_G를 산출할 수 있다. 구체적으로 하기 수학식 3과 같이 상기 낙뢰밀도 N_G는 상기 낙뢰밀도산출계수 a와 상기 낙뢰횟수 T_V를 승산한 값으로 산출될 수 있다.

[수학식 3]

N_G = a × T_V

여기서, a는 낙뢰밀도산출계수로서, 다중뢰발생계수와 확률적방전계수를 근거로 산출될 수 있고, T_V는 상기 낙뢰카운터(120)에 의해 직접 측정하여 산출된 년간 낙뢰 회수일 수 있다.

다중뢰발생계수는 1초 이내 여러 회 반복되는 뇌격인 다중뢰가 발생하는 지표를 가리키며, Diendorfer G. et al., "Cloud-to-Ground Lightning Parameters Derived from Lightning Location Systems - The Effect of System Performance", CIGRE Report 376 (WG C4.404), April 2009, 119 pages; a summary of this report was presented at SC C4, Kushiro Colloquium, 2009. 에서 나타나 있는 바와 같이, 상기 다중뢰발생계수는 1.5 내지 1.7, 바람직하게는 1.7일 수 있다.

또한, 확률적방전계수는 일정 지역 내에서 발생한 전체 방전 중 구름과 대지 사이에 발생하는 확률을 가리킬 수 있고, 여기서, 전체 방전은 구름과 대지 사이에 일어나는 방전과, 구름과 구름 사이에 일어나는 방전을 전부 포함할 수 있다.

이러한 상기 확률적방전계수는 전체 낙뢰섬락 횟수 중 대지로 발생한 섬락의 비율을 근거로 산정될 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 구조물이 있는 위치를 포함한 1km × 1km의 일정 지역 내 다수의 위치에서 상기 비율을 해마다 반복하여 계산한 이후, 어느 한 위치에서 계산된 복수의 비율 값들 중 최대값을 추출하고 각 위치마다 추출된 최대값들 중 최고치와 최저치를 제외한 값들에 대한 평균값을 상기 확률적방전계수로 할 수 있다.

일 예로, 하기 표 1과 같이 계산될 수 있다.

[표 1]

즉, 어느 한 위치에서 2007년부터 2016년까지 계산된 전체 낙뢰섬락 횟수 중 대지로 발생한 섬락의 비율은 0.69, 0.46, 0.87, 0.30, 0.18, 0.20, 0.33, 0.22, 0, 0일 수 있고, 그 중 최대값인 0.87을 추출할 수 있다. 그리고 또 다른 위치에서 동일 기간 중 계산된 상기 비율은 0.88, 0.73, 1.00, 0.09, 0.50, 0.28, 0.36, 0, 0.5, 0일 수 있고, 그 중 최대값인 1.00을 추출할 수 있다. 이렇게 구조물이 있는 일정 지역 내 복수의 위치에서 반복하여 최대값을 추출한 0.87, 1.00, 0.86, 1.00, 1,00, 1.00, 1.00, 0.78, 1.00, ... 값들 중 최고치와 최저치를 제외한 평균을 계산값을 확률적방전계수로 할 수 있다.

결국, 여러 지역에 대해 반복하여 확률적방전계수를 산출한 결과 상기 확률적방전계수는 0.7 내지 0.8일 수 있으며, 바람직하게는 0.7, 더욱 바람직하게는 0.74일 수 있다.

따라서, 상기 위험도분석장치(160)는 상기 낙뢰밀도산출계수 a는 상기 다중뢰발생계수와 상기 확률적방전계수를 근거로 산출하되, 본 발명의 일 실시예에 따라 상기 낙뢰밀도산출계수 a는 상기 다중뢰발생계수와 상기 확률적방전계수를 승산하여 산출할 수 있으며, 상기 수치에 따라 상기 낙뢰밀도산출계수 a는 1.05 내지 1.36일 수 있으며, 바람직하게는 1.19일 수 있다.

여기서, 상기 전체 낙뢰섬락 횟수 및/또는 대지로 발생한 섬락 횟수는 상기 위험도분석장치(160)가 기성청서버(미도시)로부터 전송받거나, 사용자로부터 직접입력받거나, 또는 외부 저장장치로부터 읽어들여 질 수 있고, 이에 따라 상기 위험도분석장치(160)는 낙뢰밀도산출계수 a를 산출하고, 상기 낙뢰카운터(120)를 이용하여 산출된 년간낙뢰횟수를 이용함으로써 낙뢰밀도 N_G를 산출할 수 있다.

상기 위험도분석장치(160)는 상기 산출된 낙뢰밀도 N_G를 근거로, 상기 일정 지역 내에 위치한 구조물의 예상낙뢰빈도 N_D를 상기 수학식 2에 의해 산출하고, 이와 같이 산출된 예상낙뢰빈도 N_D를 근거로 상기 구조물의 위험도 성분들(R_A: 건물외부에서의 인명손상 위험도성분, R_B: 건물내부에서 스파킹에 의한 화재, 폭발 등의 물리적 손상 위험도성분, R_C: LEMP에 의한 내부시스템 고장으로 발생되는 위험도성분(폭발, 병원의 인명피해 등), R_M: R_C와 동일한 위험도 성분, R_U: 인입설비를 통한 낙뢰전류로 건물내부에서의 접촉전압에 의한 인명손상 위험도성분, R_V: 인입설비를 통한 낙뢰전류로 화재나 폭발 등에 의한 물리적 손상 위험도성분, R_W: 인입설비의 과전압에 의한 내부시스템 고장으로 발생되는 위험도성분(폭발, 병원에서의 인명피해 등), R_Z: R_w와 동일한 위험도 성분) 중 적어도 하나를 산출한 이후, 산출된 상기 위험도 성분들 또는 이들의 조합이 허용위험도(R_T)의 초과 여부를 판정함으로써 피뢰설비의 보강 필요 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 위험도 성분(또는 뇌격에 의한 구조물의 손상위험도) R은 구조물의 위험한 뇌격의 횟수(또는 예상낙뢰빈도) NX와, 구조물 뇌격이 물리적 손상을 일으킬 확률(뇌보호시스템 LPS의 레벨) PX와, 위험한 사건당 평균 상대적 손실량 LX을 승산함으로써 산출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 위험도분석장치(160)에 의해 판단한 피뢰시스템 위험성평가 결과는 도 3에 도시한 바와 같다.

이를 도 4에 도시한 종래 IEC에 따라 판단한 피뢰시스템 위험성평가 결과와 비교해 보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위험도분석장치(160)에 의해 판단한 피뢰시스템 위험성평가 결과 해당 구조물은 피뢰설비 보강이 필요하다는 결과가 도출되었으나, 종래 IEC에 따라 판단한 피뢰시스템 위험성평가 결과 해당 구조물은 피뢰설비 보강이 불필요하다는 결과가 도출되었다.

즉, 종래 IEC에 따른 낙뢰밀도 N_G 산출에서는 년간뇌우일수 T_D는 낙뢰의 섬락이 발생하였을 때와 낙뢰가 대지로 떨어졌을 때 지상에 설치된 측정센서로 도달되는 시간 등을 계측하여 얻어지게 되므로, 이는 구조물에 직접적인 영향을 주는 대지로 떨어지는 낙뢰 횟수에 대한 정보는 신뢰성이 부족한 문제가 있다. 또한 구름에서 대지로 떨어지는 낙뢰 전류 중 비교적 낮은 값의 낙뢰 전류를 정확하게 감지 못 하며, 심지어 구름 간에 발생하는 방전도 잘못 분류되는 경우도 있다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 위험도분석장치(160)는 위험도 평가시 고려되는 낙뢰밀도 N_G를 산출할 때, 대지로 발생한 섬락 비율과 다중뢰 발생 지표가 포함되기 때문에, 종래 기술과 대비하여 볼 때 해당 구조물에 대한 위험도 평가를 정확하게 할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 위험도분석장치(160)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 서버(140)와 관제단말기(150)를 포함할 수 있다.

상기 서버(140)는 적어도 하나의 낙뢰카운터(120)와 직접 또는 통신부(130)를 매개로 통신 가능하도록 연결될 수 있으며, 마찬가지로 상기 관제단말기(150)도 상기 서버(140)와 직접 또는 통신모듈을 통해 통신 가능하도록 연결될 수 있다.

상기 통신부(130)는 적어도 하나의 낙뢰카운터(120)와 상기 서버(140)를 통신 가능하도록 연결하기 위한 수단으로서, WLAN(Wireless LAN), WiFi(Wireless Fidelity) Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등과 같은 무선 인터넷 모듈이나, 또는 블루투스(Bluetooth^TM, RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등과 같은 근거리 통신(short range communication) 모듈을 포함하여, 상기 적어도 하나의 낙뢰카운터(120)와 상기 서버(140)를 통신 가능하도록 연결할 수 있다.

이이 따라 상기 적어도 하나의 낙뢰카운터(120)는 전류감지부(110)에 의해 감지된 뇌격의 일시, 크기, 극성 등의 정보를 상기 서버(140)로 전송할 수 있으며, 상기 서버(140)는 적어도 하나의 전류감지부(110)에 의해 수집된 정보를 실시간으로 상기 관제단말기(150)를 통해 사용자에 제공함은 물론, 상기 전류감지부(110)에 의해 수집된 정보를 누적 또는 축적하고 이렇게 누적 또는 축적된 데이터를 상기 관제단말기(150)에 제공할 수 있다.

이때, 상기 서버(140)는 상기 적어도 하나의 낙뢰카운터(120) 각각에 의해 카운팅된 낙뢰 횟수 T_V를 이용하여 상기 수학식 3에 따른 낙뢰밀도 N_G를 산출하고, 이를 근거로 하여 구조물에 대한 위험도를 평가하여 그 결과를 상기 관제단말기(150)에 제공할 수 있다.

물론, 또 다른 실시예에 따라 상기 관제단말기(150)는 상기 서버(140)를 통해 상기 적어도 하나의 낙뢰카운터(120) 각각에 의해 카운팅된 낙뢰 횟수 T_V를 이용하여 상기 수학식 3에 따른 낙뢰밀도 N_G를 산출하고, 이를 근거로 하여 구조물에 대한 위험도를 평가하고, 그 결과를 출력함으로써 이를 사용자에게 제공할 수도 있다.

상기 관제단말기(150)는 고정단말기나 이동단말기일 수 있으며, 상기 관제단말기(150)는 상기와 같이 평가된 구조물의 위험도 결과와, 뇌격에 대한 정보(뇌격 일시, 크기, 극성 등)를 실시간으로 또는 누적된 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.

이때, 상기 관제단말기(150)가 출력하는 정보의 예시는 하기 표 2와 같을 수 있다.

[표 2]

본 발명의 일 실시예에 따른 낙뢰 모니터링 시스템은, 구조물에 직접적인 영향을 주는 낙뢰밀도를 계산하고, 이와 함께 낙뢰의 발생 일시, 전류의 크기, 전류의 극성 및 낙뢰 유입 누적 횟수 등의 정보를 실시간으로 수집하여, 축적된 낙뢰 데이터를 기반으로 낙뢰환경 및 위험도를 분석, 산출하여 사용자에게 제공할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세하게 설명하였다. 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미, 범위 및 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 구조물 2: 수뢰부
3: 인하도선 110: 전류감지부
120: 낙뢰카운터 130: 통신부
140: 서버 150: 관제단말기
160: 위험도분석장치

Claims

뇌격이 유입되는 수뢰부와 연결된 인하도선에 흐르는 뇌전류를 감지하는 전류감지부;
상기 수뢰부로 유입된 낙뢰 횟수를 카운트하는 낙뢰카운터; 및
상기 낙뢰카운터를 이용하여 산출된 낙뢰횟수 및 낙뢰밀도산출계수를 승산하여 낙뢰밀도를 산출하는 위험도분석장치;
를 포함하고,
상기 위험도분석장치는, 상기 낙뢰밀도를 근거로 구조물의 위험도를 평가하는 것을 특징으로 하되,
상기 낙뢰밀도산출계수는, 다중뢰발생계수와 확률적방전계수를 승산하여 산출되고,
상기 다중뢰발생계수는, 다중뢰가 발생하는 지표를 가리키며,
상기 확률적방전계수는, 일정 지역 내에서 발생한 전체 방전 중 구름과 대지 사이에 발생하는 비율의 지표를 가리키되, 상기 일정 지역 내 복수의 위치에서 일정기간 동안 반복계산된 상기 비율들로부터 각 위치별로 추출된 최대값 그룹 중 최고치와 최저치를 제외한 값의 평균값으로 산출되고,
상기 확률적방전계수는, 0.7이고, 상기 다중뢰발생계수는, 1.7이며, 상기 낙뢰밀도산출계수는 상기 확률적방전계수와 상기 다중뢰발생계수를 승산한 1.19인 것을 특징으로 하는 낙뢰 모니터링 시스템.
삭제
삭제
삭제
삭제