피뢰기와 피뢰침, 둘의 차이점은?

피뢰기 피뢰침 (출처: 모아전기스쿨 네이버 카페)

 

피뢰기와 피뢰침은 이름이 비슷해서 헷갈리기 쉬운데, 하는 일이 완전히 다릅니다. 이번 글을 통해 피뢰기와 피뢰침의 개념과 작동 원리, 설치 위치 등을 쉽게 배우고, 관련 문제들을 풀어보면서 개념을 확실히 이해하도록 하겠습니다. 전기기사 또는 전력 관련 공부를 하시는 모든 분들 좋은 결과 있으시길 응원합니다 :)

 

1. 피뢰기 (Lightning Arrester) – 전기 회선을 보호하는 보디가드

📌 역할: 고압 전력선이나 전기 장비를 벼락(낙뢰)이나 이상 전압으로부터 보호하는 장치.

피뢰기 (출처: 전북 전기안전 전문가 네이버 블로그)

⚡ 어떻게 작동할까?

1. 낙뢰나 갑작스러운 이상 전압이 발생하면, 피뢰기가 이를 감지함.
2. 전력선에 너무 높은 전압이 흐르면, 피뢰기가 순간적으로 전류를 땅(접지) 으로 흘려보냄.
3. 전압이 정상으로 돌아오면 다시 원래 상태로 복귀하여 회로를 보호함.

🔥 피뢰기가 없으면?

• 벼락이 치거나 갑자기 전압이 상승하면 전기 설비가 타버릴 수도 있음.
• 과전압으로 인해 변압기, 송전선, 전자 기기 등이 손상될 수 있음.

🔍 어디서 볼 수 있을까?

• 변전소, 송전선(전봇대 꼭대기), 발전소 등에서 흔히 볼 수 있음.
• 가정용 전기 제품(예: 서지 보호기)에도 사용됨.

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2. 피뢰침 (Lightning Rod) – 건물을 지켜주는 방패

📌 역할: 건물에 직접 벼락이 떨어지는 걸 막고, 안전하게 땅으로 전류를 흘려보내는 장치.

피뢰침 (출처: 모야 네이버 블로그)

⚡ 어떻게 작동할까?

1. 피뢰침은 보통 건물 가장 높은 곳(옥상, 첨탑 등)에 설치됨.
2. 벼락이 칠 때, 공기 중의 전하를 끌어모아서 자신이 벼락을 맞음.
3. 맞은 전류는 피뢰침을 따라 전선을 통해 땅(접지)으로 안전하게 빠져나감.

🔥 피뢰침이 없으면?

• 건물에 직접 벼락이 떨어지면 화재가 발생하거나 구조물이 손상될 수 있음.
• 전기 시스템이 망가지고, 정전이 발생할 가능성이 높음.

🔍 어디서 볼 수 있을까?

• 높은 건물 옥상 (특히 고층 빌딩, 병원, 관공서, 학교 등)
• 송전탑, 교회 첨탑, 철탑, 방송국 송신탑 등

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🚀 피뢰기(LA) vs. 피뢰침(LR) – 한눈에 비교!

항목, 피뢰기 (Lightning Arrester), 피뢰침 (Lightning Rod)

역할	전력설비 보호	건물 보호
설치 위치	변전소, 전봇대, 가전제품	건물 옥상, 철탑
보호 대상	전력선, 변압기, 가전제품	건물, 구조물
작동 방식	과전압을 땅으로 방전	벼락을 직접 맞고 방전
예시	변전소의 피뢰기, 전자기기 서지 보호기	고층 빌딩 옥상의 뾰족한 막대기

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💡 쉽게 이해하는 비유!

• 피뢰기는 전력선을 지켜주는 "전기 경호원" 🛡️
  • 개념: 이상 고전압을 안전하게 방전하여 회로 속 기기의 파손을 예방
  • 사용 목적: 전기기기의 낙뢰 사고 방지
  • 접지: 낙뢰 침입 시 접지
  • 위치: 보호하는 전기기기와 가까운 위치
• 피뢰침은 벼락을 직접 맞아주는 "방패" ⚔️
  • 개념: 벼락의 피해를 막기 위해 가장 높은 곳에 세우는 뾰족한 금속제의 막대기이며, 도선으로 접지해 땅속으로 전류를 흐르게 하여 낙뢰 사고 방지
  • 사용 목적: 건축물의 낙뢰 사고 방지
  • 접지: 직접 접지
  • 위치: 보호하는 물체 상단

즉, 피뢰기는 전기 회로 내부를 보호하는 장치고, 피뢰침은 건물 자체를 보호하는 장치입니다.

 

 

피뢰기와 피뢰침의 차이가 이해됐나요?

둘의 차이점을 확실히 이해했는지 검증할 수 있는 관련 문제 풀어보기 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓

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📌 예상 문제 1: 개념 문제 (객관식)

Q1. 피뢰기의 주된 역할로 가장 적절한 것은?
① 전력 계통에서 이상 전압이 발생할 경우 이를 대지로 방전하여 전력 설비를 보호한다.
② 건물에 낙뢰가 떨어지는 것을 방지하고, 직접 맞은 벼락을 안전하게 대지로 방전시킨다.
③ 변압기의 출력 전압을 일정하게 유지하는 역할을 한다.
④ 전기 회로의 전류를 일정하게 유지하여 과부하를 방지한다.

 

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📌 예상 문제 2: 비교 문제 (객관식)

Q2. 피뢰기와 피뢰침의 차이에 대한 설명 중 틀린 것은?
① 피뢰기는 변압기, 송전선 등의 전력 설비를 보호하는 역할을 한다.
② 피뢰침은 건물에 직접 낙뢰가 떨어지는 것을 방지하는 역할을 한다.
③ 피뢰기는 주로 건물 옥상에 설치되며, 낙뢰를 직접 흡수하여 대지로 방전한다.
④ 피뢰침은 높은 건물이나 철탑 위에 설치되어 벼락을 직접 맞고 전류를 땅으로 흘려보낸다.

 

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📌 예상 문제 3: 설치 위치 문제 (객관식)

Q3. 다음 중 피뢰기가 설치되는 대표적인 장소가 아닌 곳은?
① 변전소
② 송전선
③ 발전소
④ 고층 건물 옥상

 

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📌 예상 문제 4: 서술형 문제 (단답형 및 설명형)

Q4. 피뢰기의 동작 원리를 간단히 설명하시오.
답:

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📌 예상 문제 5: 응용 문제 (계산 포함)

Q5. 송전선로에 설치된 피뢰기가 낙뢰에 의해 순간적으로 200kV의 전압을 접지로 방전하였다. 만약 접지 저항이 5Ω이라면, 이때 접지로 흐르는 순간 최대 전류는 몇 A인가?

 

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📌 예상 문제 6: 응용 문제 (설치 기준 관련)

Q6. 피뢰침 설치 시 고려해야 할 요소가 아닌 것은?
① 건물의 높이
② 피뢰침의 재질
③ 접지의 저항값
④ 전선의 굵기와 전압

 

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🔥 예상 문제 정답🔥

Q1 정답: ① (피뢰기는 전력 계통의 이상 전압을 방전하여 보호하는 장치)

Q2 정답: ③ (피뢰기는 건물 옥상에 설치되지 않으며, 전력 설비 보호를 위한 장치)

Q3 정답: ④ (고층 건물 옥상에는 피뢰침이 설치됨)

Q4 정답: 피뢰기는 전력 계통에서 이상 전압(낙뢰, 서지 등)이 발생하면 이를 감지하여 순간적으로 대지로 전류를 방전한 후, 전압이 정상으로 복귀하면 다시 절연 상태로 돌아가는 장치이다.

Q5 풀이: 옴의 법칙 V = IR을 적용하면,

Q5 정답: 40,000A

Q6 정답: ④ (피뢰침은 전력 설비와 관계없이 낙뢰를 직접 방전하는 역할이므로, 전선의 굵기와 전압은 큰 영향을 미치지 않음)

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전기기사 시험에서 피뢰기와 피뢰침 관련 문제는 개념, 원리, 설치 위치, 보호 대상 등을 중심으로 출제될 가능성이 높습니다.  실제 시험에서도 비슷한 문제들이 출제될 가능성이 높으니 꼭 이해하고 넘어갑시다. 전기기사를 준비하시는 모든 분들 응원하겠습니다 😊⚡

 

 

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