大地 抵抗率과  接地 抵抗率

GROUND RESISTIVITY AND GROUND RESISTANCE

□電設工業, 1994년 7월호 발쇄□

中 央 防 雷 (株)

井 上 一 男

(株) 海 光 防 雷

대지 저항율과 접지저항

머리말

현재 전기공학이 고민하고 있는 접지의 여러 문제에 대해서 언급하고 있다. 그러나 본 내용과  별도의 측정법 (다음에 소개될 □접지 저항 측정에 있어서의 문제점□) 에 대해서는 조금은 다른 느낌이 들 것으로  생각된다. 확실히 그와 같지만 본 내용의 테마는 접지 설비의 출발점이고, 모든 접지에 관련하는 것이므로 그것을 전제하고 읽어 주신다면 고맙겠다.

1.대지 저항율 이라함은

새삼스러운 것이 아니라, 주지하고 있으리라 생각되고 어쨌든 □접지저항□을 구성하는 근간이 되며, 매우 중요한 어려운 사항이므로 그 내용을 확실하게 짚고 넘어가는 일이 결코 헛되지 않으리라고 필자는 확신하고 있다.

대지 저항율 (이하 □라고 약기한다)이라 함은 한마디로 말하자면 대지-토양의 일정 체적의 전기저항이며, 다른 명칭으로 대지 고유 저항이라고도 한다 (또한 물리학회 이외에는 대지 비저항이라는 용어를 사용하고 있지만 동일한 것이다). 문부성 □학술용어집□전기공학편□에서는 위의 두 가지가 모두 수록되어 있다. 단위는 □□□m□ 또는 □□□cm□이다.

단일 종류의 토양일 때 □고유저항□, 발□변전소 용지 등 넓은 부지의 복수 종류의 토양을 대상으로 하는 경우는 □저항율□을 사용하는 개념이 이해하기 쉬울지도 모르겠다. 물론 어느쪽을 쓰더라도 틀린 용어가 아니다.

그림 2.2.1  (□□m) 와 (□□cm)

근래는 SI-MKS 단위계가 널리 사용되고 있기 때문에 본고에서도 □□□m□를 사용한다.

□□□cm□과의 관계는 제 2.2.1 그림처럼 □□□m□은 단면이 100□100배 (저항은 1만분의1),길이가 100배(저항도 100배)가 되기 때문에, 100/10000이 되고 □1□□m□은 □100□□cm□    에 해당한다.

2.접지 전극 형상과 대지 저항률

접지 전극에 대해서는 우리나라에서 전기설비의 건설이 시작되었을 즈음부터 현재까지 견해에 따라서는 그다지 발전되지 않았다고 말할 수 있다. 즉 발□변전소에 있어서 망상 (망 모양의) 접지극 (mesh 접지극)□매설지선□ 전기 사용 장소에 있어서 동판 매설 등은 현재도 변함 없이 사용되고 있기 때문이다. 그 이유는 이들이 다른 방법으로는 대용 할 수 없는 뛰어난 장점을 가지고 있기 때문이라고도 말할 수 있다. 그렇지만 발전이 없다고 하여 전부 그렇지는 않고 예를 들어 □연결식 타입봉 접지극□ □boring 접지극□ □構造體 軀體接地□ □전기 저항 저감제□등 저항저감을 위한 기술 개발에 대해서는 관계자들의 많은 연구 노력이 있어왔다.

여담이지만 필자는 약 20년 전 □boring 접지 공법□의 시험개발에 몸을 담았던 사람이지만, 그때는 □이것으로 이젠 접지의 문제는 해결이다!□라고 마음속으로 쾌재를 부르며 안도했었던 것이 사실이다.

그러나 이것이 착각이었고, 예를 들어 현재 초고압 변전소 등에 있어서 소수점 이하(1옴이하)의 접지 저항이 요구될 경우는, boring 접지 극을 몇 십 개소 시공하여도 기준 목표 값을 얻기가 곤란하여 다시금 새로운 접지 공법 기술이 기다려지고 있는 상황이다. 이 원인은 용지의 축소화라는 점도 있지만 이것은 어쩔 수 없는 것이고 원인의 대부분은 □대지 저항률□에 귀결되는 것이다.

접지 저항은 땅속에 매설한 접지 전극의 형상에서 복잡한 전기 이론과 숫자를 이용하여 계산할 수 있다. 단지 어떤 형상이라고 할 것도 없이, 반구상 전극□ 환평판□ 사각평판□ 수직환봉 타입 전극등 소위 정형□대상형 등 형태가 갖추어져 계산하기 쉬운 형이다.

그럼에도 불구하고 거의 완전한 이론을 세울 수 있는 것은 반구상 전극에서의 계산식 정도이고, 그 외는 모두 근사식을 이용하고 있다. 결국, 비슷한 방법에 따라 같은 전극이더라도 다소 다른 식이 되는 것이다.

아래에 2□3개의 예를 든다.

그림 2.2.2   반구 전극

(1) 반구 전극의 경우 (제 2.2.2그림)

□

R = □□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□(1)

2□r

여기서  □ : 대지 저항률 (□□m)

r : 반구의 반경 (m)

R : 접지 저항 (□)

그림 2.2.3   수직환봉전극 (계산식은 (a)의 경우)

(2) 수직 환봉 전극 (제 2.2.3 그림)

□          2L

R = □□□□□ (loge □□□□) □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□(2)

2□L         a

여기서, L : 봉의 길이 (m)

a : 봉의 단면 반경 (m)

□,  R은 (1)식과 같음

(a) 수직매설        (b) 수평매설

그림 2.2.4   정방형 평판전극 (계산식은 수평매설)

(3) 정방형 평판 전극□수평 매설 (제 2.2.4 그림)

[eqn: SQRT □]

R = □□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□(3)

8a

여기서 a : 정방형 한 변의 길이 (m)

□,  R은 (1)식과 같음

덧붙여, 이식의 경우 매설 깊이는 충분히 깊게 매설하는 경우라고 되어 있다.

(4) 구조체의 지하 부분 (제 2.2.5 그림) 1)

그림 2.2.5   구조체의 지하부분

제 2.2.5 그림에 있어서 지하 부분의 총표면적 A(m2)는,

A = 2(a□c + b□c) + a□b (m2)

이것을 같은 표면적을 가지는 반구로 환산한다. 반구의 반경을 r(m)이라 한다면, 2□r2 = A 이기 때문에 r= [eqn: sqrt A over sqrt 2□]  이것을 (1)식에 대입한다.

그 외에 다른 방법도 많지만 여기에서는 생략한다. 문헌 등을 참조해 주기 바란다. 어쨌든 어느 쪽의 식에서도 맨 먼저 대지 저항률, □가 표시되는 점을 강조하고 싶었을 뿐이다.

3. 대지 저항률과 토양

우리들이 알고자 하는 대지 저항률의 대상은 말할 필요도 없이 그 대부분이 토양이다 (혹은 암석). 그러면 그 토양이라는 것은 무엇인가. 어디에서 비롯된 것인가 이것은 하나의 학문의 체계가 되며 간단히 설명할 수는 없는 것이라 생각한다.

그러나 실제로 어떤 用地에 서서, 그곳에 접지 공사를 시공하려 한다면, 그 토양에 대한 대강의 개념은 필요하다고 생각한다. 그렇기 때문에 필자가 이제까지 배운 것을, 불충분하나마 전해 드리려 한다.

먼저 토양의 생성, 이것은 주지하고 있는 것처럼 암석이 상상할 수 없을 정도의 아주 오랜 기간 동안, 물리적, 기계적 (습도 변화에 의한 팽창 수축□동결□식물 뿌리의 침입 등)작용에 의해 파괴되고, 세립화, 입상화(물리적 풍화라고 한다) 되고, 게다가 물을 매개(용해와 침전)로 하여 점토화(화학적 풍화라고 한다)된 것이다. 물론 그 과정이 진행중인 것도 다수 존재한다.

따라서, 그 토양의 본 모습인 암석의 구분에도 여러 가지 분류 방법이 있어, 처음 배우는 사람에게는 이해하기 어려울 듯하다. 이곳에서는 □토목 공학 handbook□을 기준으로 하여 작성하였다.

암석은 □퇴적암□과 □화성암□,□변성암□으로 나뉘어 진다. 변성암은 퇴적암□화성암, 마그마 등의 높은 압력과 습도를 받아 새로이 변성된 것이기 때문에 여기에서는 생략하고, 처음의 두종류에 대해서 설명하겠다.

단지 퇴적암도 지구 탄생까지 거슬러 올라가자면, 지구가 말랑말랑한 용암 상태에서 서서히 굳어졌다고 하는 설도 있는데, 그때는 지구 표면이 화성암으로 덮여 있었음이 확실하다. 그것이 퇴적암으로 구별된 것은 왜일까?

여기에서 암석의 시대적인 추이의 이미지를 파악하기 위해 □지질시대□□□□□ 교과서 등에서 배운 분도 많으리라 생각되지만 □□□□ 를 다시 한번 복습해 보자. 단 상세한 부분은 제외하고 대강 정리 하자면, 제 2.2.6그림과 같다.

선 리             고             중                   신

캄 아             생             생                   생

프 대             대             대                   대

□□□□□□□□□    □□□□□□□□□□□□□□□□    □□□□□□□       □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

시      원 □ 캄 오 시 데 石 二 □ 三 쥬 백 □    第                  第

생      생 □ 브 르 를 본 炭 疊 □ 疊 라 아 □    三                  四

대      대 □ 리 도 르 紀 紀 紀 □ 紀 紀 기 □    紀                  紀

□ 아 비 紀          □          □  □□□□□□□□□□□□         □□□□□

□ 紀 스             □          □ 曉 始 漸 中 鮮 □   □ 洪 沖

□          □    紀             □          □ 新 新 新 新 新 □   更 積 積

□          □                   □          □ 世 世 世 世 世 □   新 世 世

□          □                   □          □                □   世

□          □                   □          □                □   □

□          □                   □          □                □

지□          □                   □          □                □       □

구□ □40     □   5.7             □  2.2     □   7000         □ 100만 □ 일

탄□   억     □    억             □   억     □     만         □   □  □ 만

생□   년     □    년             □   년     □     년         □200만년□ 년

□□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□      □□□□□□□□  □□□□□□□□□□□□    □□□□□□ □□□□□

시생대□원생대에 생겨난 화성암은 몇 억년  동안에 풍화되고 퇴적되고, 변질 변성되어, 제 3기 4기가 되어서는 마그마의 분출(화산 활동)등에 의해 생성된 화성암과는 모양도 성질도 크게 변화해 온 것이라는 것은 납득할 수 있을 것이며 따라서 위와 같이 분류되는 것이 아닐까 라고 생각된다.

또, 이외에 퇴적암에 속하는 것으로서 해저와 지표에 분포 번성했던 무기물, 바닷속의 규소의 잔해, 동식물의 유해가 지층사이에 묻혀 퇴적□고결한 종류의 암석도 있다.

퇴적암은 풍화한 토양으로써 우리가 접지 공사에서 대면하는 형태로는 □조약돌□과 □모래□이므로 이 관련하여 분류의 예를 제 2.2.1표에 발췌해 둔다. 2)

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명                 칭               □  입  자  반  경(mm)  □   암         석

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ 巨礫 (BOULDER GRAVEL)         □ 256이상              □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 礫岩

礫   質  □ 大礫 (COBBLE GRAVEL)          □ 256□64              □ (CONGLOMERATE)

□ 中礫 (PEBBLE GRAVEL)          □ 64□4                □ 角礫岩

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ (BRECEIA)

□ 細礫 (GRANULE)                □ 4□2                 □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ 極組粒砂 (VERY COARSE SAND)   □ 2□1                 □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ 組粒砂 (COARSE SAND)          □ 1□0.5               □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ 砂岩

砂   質  □ 中粒砂 (MEDIURM SAND)         □ 0.5□0.25            □ (SAND STONE)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ 細粒砂 (FINE SAND)            □ 0.25□1/8            □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ 極細粒砂 (VERY FINE SAND)     □ 1/8□1/16            □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□ 실트 (SILT)                   □ 1/16□1/256          □ 泥岩

泥   質  □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□ (MUDSTONE)

□ 粘度 (CLAY)                   □ 1/256이하            □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

그 외에 암석의 형태로 貢岩(SHALE), 粘板岩(SLATE)이 있다.

이외는 화학적 침적암으로써, 석회암(LIMESTONE)(탄산염질), 차트(CHERT), (규질)등

또 이 표의 입자 지름은 토질 공학에서 말하는 (JIS A1204)의 입자 지름 구분과는 다르다.

제 2.2.1표 퇴적암을 원류로 하는 토양

다음 화성암이지만 이것은 위에서 말한 것과 같이 비교적(이라고 말하더라도 몇 만년의 순서가 있지만) 새로운 제 3기, 제 4기의 것이다. 화산으로부터의 분출물은 파편 상태의 것이고, 화산진 상태의 것은 □화산 쇄설물□이라 부르며 각각의 고결된 암석이 화산 쇄설암, 또는 화쇄암이라 불린다. handbook에 따라 발췌한다면 제 2.2.2표와 같이 된다. 이 화산 쇄설물 가운데 비교적 새로운 시대(주로 제 4기)의 것은, 토목 공학상의 특성으로 거의가 다공질, 미고결의 특수한 성질을 갖고 있어 □특수토□라는 이름으로 불리며, 그 전형적인 것이 □시라스□와 □로므□이다.

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□    입자가 특정한 외형을    □    입자의 직경    □    (일괄하여)

□    갖지 않는다.            □                   □    입자가 다공질인 것

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

火    □    火山岩塊                □    >64mm          □    輕石

山    □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

쇄    □    火山礫                  □    64□2mm        □

설    □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

물    □    火山炭                  □    <2mm           □    스코리아(화산암재)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□    火山角礫岩              □    >64mm          □    輕石凝炭岩

火    □    凝炭角礫岩              □                   □

山    □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

쇄    □    라피리스톤              □    64□2mm        □    스코리아凝炭岩

설    □    火山礫凝炭岩            □                   □

암    □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□    凝炭岩                  □    <2mm           □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

제 2.2.2 표 火山쇄설물과 火山쇄설암

특수토라 함은 일반적으로(토목 공학에서는) □□토질 기초 공학□의 교과서 등에 쓰여있는 □보통의 흙□과는 그 성질에서 여러 의미로 다른 것이며, 또 현장에서 자주 마주쳐  취급이 문제가 되는 흙□(토목공학적으로, 확실히 하기 위함)이라 정의되어 있다. handbook에 나타나 있는 특수토의 토질적 성질의 일부를 발췌하자면 제 2.2.3표와 같다. 비중과 함수비등 나중에 기록할 대지 저항률의 수치와 비교하면 흥미가 있을 것이다.

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토     질      명  □  충 적 점 토  □  시  라  스   □  관동 로므   □  마   사   토

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

成             因  □  해 성 점 토  □  화산 분출물  □  火  山  炭  □  풍   화   토

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토  립  자  비 중  □  2.6 □ 2.8   □  2.3 □ 2.5   □  2.5 □ 2.8  □  2.5  □  2.7

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함   수   비  (%)  □  30  □  80   □  10  □  50   □  70  □ 150  □   50  이  하

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습윤밀도(g/세제곱cm)□  1.5 □ 1.7   □   1.1 □1.5   □  1.2 □ 1.6  □   2.6  이  하

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間      隙     比  □  0.8 □ 3.0   □   1.0 □1.7   □  2.0 □ 4.0  □        -

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

제 2.2.3 표 특수토의 토질적 성질

자주 대면하는 것으로 이 두 가지에 대해 조금 더 언급해 두자면, □시라스□에 대해서 □南九州에 넓게 분포하는 경석질의 화산 분출물, 및 그것에 유래하는 2차 퇴적암의 총칭□ □시라스□와 유사한 상태와 성질을 나타내는 화산재는 그밖에 삿뽀르 주변 (支勿 칼데라)과 十和田호주변(十和田 칼데라)등 칼데라호 주변에 넓게 분포하고 있지만, 특별히 시라스라고는 불려지지 않는다는 것이다. □로므□에 대해서는 □본래 로므라하는 것은 모래와 점토 silt가 거의 같은 양씩 포함되어 있는 흙의 토양학적 명칭이지만, 關東 로므가 화산재의 기원이라 판명된 후에도 특히 입도 조성에 구애되지 않고, 관습적으로 關東 부근에 분포하는 화산재 점성토를 關東 로므라고 부른다. 강하 화산재를 주로 하는 강하경석 스코리아(화산암 재라고도 하는 다공질의 검정색기가 많은 cokes 상태의 것), 수중 퇴적한 화산재 등 이외에 화쇄류 퇴적물을 포함하는 것이 있다. 공급화산으로써는 南關東에서는 富士□箱根, 北關東에서는 淺間□榛名□赤城□男體□女峰□赤雉등을 들수 있다.□라고 설명되어 있다. 일본 토질 공학회에서는 이상과 같은 종류의 토양을 분류하여 □일본 통일 토질분류□를 발표하고 있다. 제 2.2.4표에 나타낸다.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

분     류      명  □           토                 질                명

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □                           礫

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □              粗                       礫

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

조   □             □              中                       礫

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □              細                       礫

□     礫      □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □              砂                       礫

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            S I L T  □□               □□   礫

립   □             □            점    토  □               □  粗  礫

□             □            유기질토  □     혼 합     □  中  礫

□             □            火 山 炭 □□               □  細  礫

□             □                                      □□ 砂  礫

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            S I L T  □□               □□   礫

□             □            점    토  □               □  粗  礫

토   □  礫  質  土 □            유기질토  □      質       □  中  礫

□             □            火 山 炭 □□               □  細  礫

□             □                                      □□ 砂  礫

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □               자  갈    섞  인    모  래

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□     砂      □                         砂

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            粗                          砂

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            細                          砂

□     砂      □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            S I L T  □□               □□   砂

□             □            점    토  □               □  粗  砂

□             □            유기질토  □     혼 합     □  細  砂

□             □            火 山 炭 □□               □□

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            S I L T  □□               □□   砂

□  사  질  토 □            점    토  □       質      □  粗  砂

□             □            유    기  □               □  細  砂

□             □            火 山 炭 □□               □□

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □                    砂   礫   S   I   L   T

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□  S I L T    □                     S      I      L      T

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

세   □             □                   점   토   질   S  I  L  T

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □                   砂      質      점      토

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□  점  성  토 □                   S I L T   점     성     토

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □                   점                      토

립   □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □                  유      기     질   S I L T

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □            유      기     질   S I L T   점      토

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□  유기 질토  □           유      기      질    砂    礫    점    토

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

토   □             □                   유    기    질    점    토

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□             □     흑 색 을  많  이  띠  는   關  東  로 므 (黑 色) 등

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□  화산 탄질  □                  炭                        土

□             □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□  점  성  토 □            關  東  로 므  등   각  지 의  로  므

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□                 泥             炭            등

고  유  기  질  토 □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

□                 黑             泥            등

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

제 2.2.4표 토질 명 (일본 통일 토질 분류)

그럼 본래의 주제로 돌아와 이들 토양의 대지 저항률은 어떠한 값을 갖고 있는가? 제 2.2.4표와 같은 토질의 분류마다 값이 세분되어 있는 것이냐 하면 유감스럽게도 우리가 바라는 형으로 발표된 것은 극히 적다. 예를 들면, 여러 문헌에 여러 학자들께서 고민하여 측정한 기록이 남아 있지만, 주변에 있는 자료에서 발췌해 보면, 제 2.2.5, 2.2.6표 및 제 2.2.7그림과 같다. 제 2.2.5표는 주로 암석에 대해 조사한 것이지만 같은 명칭의 암석이더라도 커다란 차이가 있다는 것을 알 수 있다.

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지                질              □        저     항     율     (□□m)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

점                토              □                   5  □  51

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

砂                       □              0.5  □  1,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

貢                岩             □                 0.8  □  12

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

泥                岩             □                   8  □  16

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

砂                岩             □              0.8  □  1,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

礫                岩             □               10  □  1,300

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

石       炭       岩             □                5  □  1,500

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

玄       武       岩             □            800  □  100,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

輝       綠       岩             □            800  □  100,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

花       崗       岩             □            800  □  100,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

片       麻       岩             □            800  □  100,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

S    L    A    T    E            □               60  □  1,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

지질 조사소 월보 (陶山氏의 조사 데이타) (일본의 대지 도전 율에 의해)

제 2.2.5표 대지 저항률 기준치, 그 외 1

제 2.2.6표는 접지 조사에 대하여 장소별로 나뉘어 있기 때문에, 현재 보기에 편하여 자주 참조한다. 3)

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지                질              □        저     항     율     (□□m)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

水    田    습    지  ( 점   토   질 )   □                   □    150

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

畑    地    (   점     토     질   )     □             10    □    200

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

水    田 □ 畑  (表 土 下  □  砂 利 層)   □            100    □  1,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

山                地             □            200    □  2,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

山    地   (   암    반    지    대   )  □          2,000    □  5,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

河 岩 □ 河 床 跡 ( 砂 利 □ 玉 石 積 )    □          1,000    □  5,000

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

(전기 공학 □ HANDBOOK 1988년판, 26편 7장)

제 2.2.6표 대지 저항률 기준치, 그 외 2

제 2.2.7 그림은 조금 낡은 자료이지만, 측정 개소 수별로 빈도가 나타나 있어 중요한 것이다. 4) 제 2.2.7 그림을 보면 가장 높은 것은 화강암의 약 9만(□□m)이지만, 이것은 측정 실적이 있고 또, 높은 값이 우연히 나오는 일도 드물지는 않다. 또, 제 2.2.7그림은 건과 습으로 나누고 있지만, 그 차가 큰 것에 놀라게 된다. 이것은 다음에 기록한 □계절 변동□에 의한 것만은 아니지만, 토양 속의 수분이 대지 저항률에 크게 영향을 미치는 것도 접지 설계에 있어서 설계자를 괴롭히는 요인이다. 어차피 문헌에 발표되어 있는 차이를 갖는 대지 저항률의 값으로는 각각의 장소에 대한 접지 설계에 그대로 적용한다는 것은 불가능하며, 우리가 바라는 것은 그 장소에 대한 대지 저항률이다. 이 대지 저항률은 어떻게 하면 알 수 있는 것인가? 이것에 대해서는 다음 기회에 상세하게 해설하겠다.

대지 저항률의 조사 측정법의 요점은, 제 2.2.8그림과 같은 네 개의 소 전극을 직선 상에 같은 간격으로 박아 넣고, 바깥쪽의 두극을 전류 극으로 하여 대지에 전류를 흘려 가운데 두 극간의 전위 차를 재는 것에 따라 측정 간격의 중심 지하 a□m까지의 등가 대지 저항률이 측정된다는 것이다 (WENNER의 4전극법이라 한다). a를 변화시키는 것에 따라 땅속의 지층별 □가 분석되어 지도록 되어있다.

이야기는 간단하지만, 막상 현장에서 실시하게 되면 재료 준비□일손□전원 등 손이 가는 작업이 간단하지만은 않다.

다소 오래된 자료이지만, 여기저기 용지에 대해 측정한 실적이 있기 때문에 발췌해서 소개한다 (제 2.2.7표). 5) 같은 도시 내에서도 상당한 차가 있음을 알 수 있다. 이들 토지를 익히 아시는 분도 많으리라 생각되지만, 그 토질에 대한 대략의 대지 저항률의 이미지를 얻을 수 있을까? 대부분이 모래와 자갈이 섞인 사질토□역질토□관동 로므이다.

숫자는 측정수

(山口久之助 : 전기식 지하 탐사법 □ 토목 지질 현장에 관한 대지 비저항)

제 2.2.7 그림 대지 저항률 기준치, 그 외 3

제 2.2.8그림 대지 저항률 측정법 원리도

다음으로 근래 활발하게 실시되고 있는 □構造體一軀體接地□라고 하는 접지 기법에 대해서, 여기에 대도시에 건설된 대형 빌딩의 구체접지 저항을 측정한 자료를 소개한다. 6) 접지 저항을 알 수 있다면 2항과 같은 계산식에 따라 □값을 역으로 계산할 수 있으므로 계산하면, 제 2.2.8표와 같다. 대략 자갈이 섞인 사□사질토□로므등이지만, □값은 대체로 납득이 가는 값이라 생각되어 진다.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

청   사   명    □ 바닥면적 제곱m □     구     조      □실측 저항치 □    역산 □값

□ (연지하표면적) □                    □    (□)    □      (□)

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

외 무 성 청 사  □ 4,663 (21,431) □ 철골,철근 콘크리트 □    0.2     □     83.3

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

총 리 부 청 사  □ 3,239 (21,431) □ 철근 콘크리트      □    0.2     □     73.4

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

호텔 - 뉴오타니  □ 9,470(102,500) □ 철골,철근 콘크리트 □    0.31    □    248.8

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

동 경 전 기 회 관 □  480 (1,767)   □ 철근 콘크리트      □    0.6     □     63.2

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

지바 대학 공학부  □  576 (2,354)   □ 철근 콘크리트      □    1.04    □    126.5

전기 공학과    □                □                    □            □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

오오사카합동청사  □ 3,405 (39,579) □ 철골,철근 콘크리트 □    0.21    □    104.7

제 3호 관      □                □                    □            □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

영    빈    관   □ 5,260 (15,355) □ 철골 煉瓦積        □    0.35    □    108.7

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

동  아  부 동 산 □ 4,742 (52,015) □ 철골,철근 콘크리트 □    0.01    □     57.2

신 교 빌 딩    □                □                    □            □

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

제 2.2.8표 구조체(구체) 접지저항에 따른 역산□

혼합 토양의 암반 지대에 접지 공사를 시공하는 일이 있더라도, 암석 (그것의 대지 저항률에 대해서는) 그것에 접지 전극을 시공하는  공사는 거의 없다고 생각된다(다만, boring 접지 공사에 있어서 굴착<천공> 도중에 암석이 있어, 이것을 천공하는 일은 간혹 있다). 전극이 돌 사이를 뚫고 땅속으로 들어간 경우, 암석 부분의 대지 저항률이 접지 저항에 영향을 미치는 일은 극히 적으며, 토양과 심층부의 점토 부분에서 (전류가 우회한다) 저항 값을 감소시키고 있는 것이라 생각할 수 있다.

4. 등가 대지 저항률

접지 저항치의 추정, 지표면 전위 분포 상황의 모의실험 등을 행하고 싶을 때에는 수조 실험으로서  토양을 대신하는 물에 대해서, 실험 중 몇 번이라도 그 고유저항-저항률을 측정 기록한다. 현지에 있어서의 접지 공사도 토양이 단일 종류라면 설계도 용이하고 또한 정확한 예측을 할 수 있다. 그러나 실제의 현장에서는 그와 같은 일은 전혀 없다고 해도 과언이 아니다. 예를 들어 제2.2.7표의 값으로 한다해도 만약 토양이 단종이라면, 측정거리의 변화에도 불구하고 일정치가 계속되지만, 상하로 변동하고 있는 것은 서로 다른 토질 층이 겹쳐 쌓여 있기 때문이다. 이와 같은 경우, 예를 들어 긴 수직 전극봉을 2□3층에 걸쳐 박아 넣는다고 하면, 그때 (1) 등식의 계산식인 □는 어떤 값이 되는가?

어쨌든 전극봉을 박아 넣고 접지 저항 값을 측정하면 계산식에 의해 □값이 역으로 계산되는 것이 확실하며, 그 값은 □1, □2와는 다르다는 것도 상상이 간다. 이 값을 □등가 대지 저항률□이라고 부른다. 우리는 공사를 행하기 전에 이 □등가 대지 저항률□을 알고 싶지만 이것을 정확히

알려는 것은 대단히 어려운 문제이다.

제 2.2.9그림 다층 지질에 박아 넣은 접지봉

간략한 식으로써는 각층마다의 두께를 써서 (이것은 4전극법에 의한 측정치로부터 분석되어 얻어진다.) 평균치를 구하는 방법이 있다. 7) 즉 제2.2.9그림에 있어서,

l        l1     l2     l3

□□□□  =  □□□□ + □□□□ + □□□□ □□□□□□□□□□□□□□□(5)

□e        □1     □2     □3

여기서 l : 전체의 봉의 길이 (m)

□e: 두께의 평균대지 저항률(□□m)

□1 □2 □3 : 각층의 대지 저항률(□□m)

l1 l2 l3 : □1 □2 □3 부분의 각 두께(m)

(5)식에 의해 □e를 계산하며 등가 대지 저항률이라 하는 방법이다.

그러면, 만약 이 경우 □3의 아래에 또 □4층이 있는 경우라면 어떻게 될까? (봉이 □4에 들어가 있는 경우, 없는 경우), 영향을 받지 않는다고는 말할 수 없으며, 결국 (5)식도 근사식인 것이다.

그렇다면, 어떻게 하면 좋을까?

현 시점에 있어서 다층□를 일괄 처리 하기 위해서는 대형 전자 계산기를 써서 행하는 복잡한 방법이 있으나, 여기에서는 퍼스날 컴퓨터를 이용한 계산식을 소개한다. 2층의 계산이지만, 다층의 경우에도 기초가 되는 것이라 할 수 있다. 지층이 2층이 되는 경우는 당연히 경계선이 있다. 전류가 이 경계선을 넘을 때는 빛과 같은 반사가 생긴다. 이 반사의 상태를 □반사율□이라 하고

□K□로 나타낸다. K는 다음과 같은 식이다.

□2 - □1

K = □□□□□□□□□□

□2 + □1

또   □2 / □1 = □ 라고 놓으면, (6)식은,

□2

□□□□ - 1

□1        □ - 1

K  = □□□□□□□□ = □□□□□□□□□ □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□(6)

□2        □ + 1

□□□□ + 1

□1

이 된다.

토질이 2층인 경우의 접지 저항은 이 K를 이용하여 계산하는 것이다. 따라서 등가 대지 저항률은 역산으로 구하는 것이 된다.

4.1 수직 타입 환봉의 경우

수직 타입 환봉의 경우는 제 2.2.10 그림과 같이 □1 부분에만 박아 넣는 경우와 □1 ,□2에 걸쳐 있는 경우가 있는데 계산식은 각각 다음과 같다. 8)

(1) 전극이 1층에만 있는 경우

제 2.2.10 그림 2층 지질에 박아 넣은 접지봉

L

1 + □□□□□□□

□1           2L     □               2□n□h

R = □□□□□□ 〔loge □□□□ + □ Knloge□□□□□□□□□□□□□□□□ □ 〕□□□□□□□□(7)

2□L           □     n=1                 L

1 - □□□□□□□□

2□n□h

여기서 L : 전극의 길이

□ : 전극 반경 (m)

K : 반사율 (따라서, □2의 값이 필요 (6)식)

h : 제 1층(□1)의 두께 (m)

대괄호 안의 제 2항이 문제의 급수 (수열) 항이지만, 수학을 복습해야 하는 독자를 위해 설명해   둔다.

L

1 + □□□□□□□□

□             2□n□h

□ Knloge□ □□□□□□□□□□□□□□ = S □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□(8)

N=1               L

1 - □□□□□□□□

2□n□h

이라 놓으면,

L

1 + □□□□□□

2□h

S = K loge□ □□□□□□□□□□□□□□ + K2loge

L

1 - □□□□□□

2□h

L                           L

1 + □□□□□□□□               1 + □□□□□□□□

2□2□h                      2□3□h

□□□□□□□□□□□□□□□□ + K3loge □□□□□□□□□□□□□□□□ + □□□□□□□□□□□

L                          L

즉 (8)식의 n의 부분에, 1, 2, 3, □□□□□□□□□□□을 대입하고 순차적으로 더해 나가면 된다. 식은 □까지 이지만 필자의 경험으로는 20항 정도가 좋을 듯하다. 그럼에도 불구하고 손으로 계산하는 것은 힘겨운 일이므로 끈기가 필요하다. 퍼스널 컴퓨터 (프로그램으로도 할 수 있는 것이 있다)라면 40항 정도까지도 단시간에 계산해 준다.

(2) 전극이 □1, □2층에 걸쳐 있는 경우.

□1          1 + K             2L    □         2□n□h + L

R = □□□□□□□□ □ □□□□□□□□□□□□□□□〔loge □□□□ +□Kn□ loge□□□□□□□□□□□□□□□□ａ□□□(9)

2□□□L                h              n = 1       (2□n - 2)h + L

r

1 + K + 2K□□□□

L

부호와 단위에 있어서는 (7)식과 같으며, 대괄호내의 급수도 (7)식과 같도록 계산하면 좋겠다. 3층 이상의 경우는 앞서 말한 것처럼 대형 계산기에 의존하는 것은 할 수 없는 일이지만 일반적으로 무리이기 때문에 필자는 안전한 쪽이 좋으리라 생각되며, 예를 들어, 3층까지의 경우는 2,3층을 (7), (9)식으로 계산하고, 얻어진 R에서 단층의 식을 써서 역으로 계산하여 □을 끌어내고, 이것을 제 2층의 등가 □로써 제 1층과의 사이에 2층 계산을 한다던가 아니면 각층의 두께에서 □값이 높은 쪽으로 대치하는 (대표시키다)등 해서 비교하도록 하고 있다.

결국 시행착오를 거듭 하고 있는 셈이며, 이것은 컴퓨터가 아니라면 곤란하리라 생각된다.

제 2.2.11그림 2층 지질에 설치된 매설 지선

4.2 매설지선 (COUNTERPOISE , 이하 CP라고 기록한다)의 경우

CP의 경우는 거의가 제 2.2.11그림과 같이 제 1층의 중앙에 매설되어, 그 아래에 제 2층이 있는 형태이다. 이 경우는 상당히 긴 식이 되므로 생략하지만 기타 관련 문헌을 상세히 참조해 주시기 바란다.

5. 계절 변동 계수

마지막으로 대지저항율의 계절 변동에 대해 언급해 둔다.

(1)□(4)식 이외에도 알겠듯이, □는 모든 접지 저항의 계산식 가운데 1차 승수가 된다. 결국 □의 변동은 즉 접지 저항의 변동이 된다. 따라서, 일반적으로는 접지 저항의 계절 변동 계수로써 사용되고 있다.

제 2.2.7그림을 보면, 같은 토양이더라도 건□습지에서는 커다란 차이가 있다. 토양 속에 수분이 많으면, 저항 값이 떨어지는 것은 당연한 일이며, 문헌에는 토양9) 속에 포함된 수분이 2□3%일 때와 30%일 때에는 약 100배의 차이가 있다고 나타나 있다. 그러나 접지 공사를 시공한 곳의 토양 수분이 2□3% 라는 것은 아니며, (토양 입자가 수분을 함유하고 있다. 제 2.2.3표참조) 그러한 커다란 변화는 없지만, 경험상으로 2배 정도의 변동이 있게 되어 있다(필자의 측정으로는 1.9

배까지 경험이 있다). 전극의 매설이 낮고 토양이 얼어 있는 곳에서는 별도로 10배 이상이 된 예도 있고, 빙결의 염려가 있는 용지에 접지 공사를 시공하는 경우는 특별한 준비가 필요하다.

계절 변동 계수는 빙결의 염려가 없다면, 2배로 보면 좋겠고, 여기에 (社)전자 기기 공업회 □전자 계산기의 라인 필터 설치에 관한 기준□ 가운데 나타나 있는 수치를 제 2.2.9표에 실어둔다. 단, 이 표는 주로 약전 기기의 접지이고, 전극의 매설 깊이가 비교적 얕은 곳의 값이라 생각되어 전기 설비 학회에서는 저접지 저항 취득을 위한 연구를 행한 가운데 □심매설접지-boring 접지□를 실시하고 있지만 그 저항 값의 계절 변동을 조사한 결과에서 접지의 매설 깊이가 깊은 경우에는 제 2.2.9표의 값을 다소 완화 할 수 있을 것이다 라고 하는 의견이 나와 있다. 10) 그때에 하나의 안으로써 제시된 수치를 참고를 위해 제 2.2.10표에 나타내 둔다.

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

측정월   □   1  □  2  □  3  □  4  □  5  □  6  □  7  □  8  □  9  □ 10  □ 11  □  12

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

계  수   □ 0.9  □  1  □  1  □ 0.9 □ 0.8 □ 0.7 □ 0.6 □ 0.5 □ 0.5 □ 0.6 □ 0.7 □ 0.8

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

제 2.2.9표 접지 저항 계절 변동 계수 (매설 깊이 10m 이하)

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측정월   □   1  □  2  □  3  □  4  □  5  □  6  □  7  □  8  □  9  □ 10  □ 11  □  12

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

계  수   □   1  □  1  □  1  □ 0.9 □ 0.9 □ 0.8 □ 0.8 □ 0.7 □ 0.7 □ 0.7 □ 0.8 □ 0.9

□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□

제 2.2.10표 접지 저항 계절 변동 계수 (선단까지 매설 깊이 10m 이상)

맺음말

대지 저항률과 접지 저항과의 관련을 토양과 관련지어 설명했다. 토양에 대해서는 전문적인 것 외에도 처음 배우는 것이므로 잘못 오해하고 있는 부분도 많으리라 생각되지만, 질책과 가르침을 해 주시면 고맙겠다.

등가 대지 저항률에 대해서는 연구가 시작된 것뿐이라고 말해도 좋겠고, 이후의 연구 진전이 학수고대되고 있는 상황이다. 한사람이라도 많은 현장 기술자의 연구, 체험의 발표를 바라마지 않는 형편이다.

참고 문헌

1)   川瀨      : 지락 보호와 접지 기술 1版, p.72, (株)OHM사 (1977)

2)   토목학회  : 토목공학 HANDBOOK 4版, p.307, (社)토목학회 (1989)

3)   전기학회  : 전기공학 HANDBOOK 26편 7장, p.1269, (社)전기학회 (1988)

4)   (社)일본 전설 공학 협회 기술 위원회

: 변전소의 접지 설계에 관한 연구보고, p.49, (社)일본 전설 공업 협회

(1980)

5)   동상      : 동상, pp.50,51, (社)일본 전설 공업 협회 (1980)

6)   川瀨      : 문헌 1과 같음, pp.77,85, (株)OHM사 (1977)

7)   石井□白島 : 다층 대지에 매설된 봉 전극과 구조체의 접지 저항, 전기 학회□전국 대

회 연구 발표회, #970, (社)전기학회 (1984)

8)   高橋      : 도해접지 기술 입문, p.72, (株)OHM사 (1986)

9)   川瀨      : 문헌 1과 같으며, p.46, (株)OHM사 (1977)

10)   (社)전기 설비 학회

: 산악지대 용량 변전소의 접지 설계의 연구보고 (#6),p55, (株)전기 설

비 학회 (1987)