지하에 매설된 송전선은 전자파 문제가 없나요?

우연하게 전자파에 대한 주제에 대해서 글을 올리고 있는데요, 초고압 송전선의 전자파에 대해서 검토하다보니 전자파는 전압과 관련이 없고 전류가 얼마나 흐르냐에 좌우되는 것을 보았습니다. 사람들은 막연히 초고압 송전선이니까 전자파가 더 많이 나오는 것 아닌가 싶지만 사실은 아닙니다. 전자파는 전류가 많이 흐르거나 주파수가 높으면 많이 나옵니다. 그래서 통신 기기에서 전자파가 많이 나오게 되는 것이죠.

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이번 포스팅에서는 지하 공동구에 설치되거나 지하에 매설된 초고압 송전선 (도시 내부)는 문제가 없는지 알아보도록 하겠습니다.

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1. 케이블의 특징 ​

지하에 매설되는 경우에는 모두 케이블을 사용하게 됩니다. 이 케이블에는 시스나 스크린으로 불리는 차폐선이 있고 이로인해서 전기장은 외부로 방사되지 않습니다. 자기장만 외부로 방출됩니다. 앞선 포스팅에서 자기장이라고 표현한 부분도 실제는 Electro-magnetic field로 전자기장이라고 해야 하는 것이 맞는데 편의상 자기장이라고 한 것입니다. 케이블을 사용하면 electric field 전기장은 케이블 내부에서 차폐되어 외부로 나오지 않고 magnetic field 만 나옵니다.

케이블 매설 (콘크리트 트렌치)

 

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2. 실제 연구 사례 검토 (EEE 133 논문 참조)​

본 연구는 지하 매설 케이블에 대한 Simulation을 통해서 실제 얼마나 인체에 영향을 미치는지를 검토한 사례입니다.

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(1) 검토 사례 - 지하 1.65m에 매설된 185sq 케이블, 전류는 503A가 흐릅니다. 여기서 전압은 언급을 하지 않는데 전압이 영향을 주지 않기 때문입니다.

(2) 실제 계산 결과

 

위의 그래프가 계산 결과입니다. 관측 지점에서 약 110 μT가 측정되었습니다. 케이블 매설 깊이를 2m로 하면 80μT로 감소합니다. 그러나 여전히 큰 값입니다. 위에서 환경 단체가 말했던 0.4μT에 비교하면 말이죠.

 

300x250

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자기장의 분포도는 아래 그림과 같습니다.

그리고 피부나 근육에 유기되는 전류 밀도도 상당히 높았습니다. ICNIRP에서 제시한 기준이 직원은 10mA/m2 이고 일반은 2mA/m2인데 시뮬레이션 결과는 피부는 235mA/m2 이고 근육은 195mA/m2으로 나타났습니다. 일반인 기준일때 거의 100배에 달합니다.

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3. 결론​

눈에 안보인다고 위험하지 않은 것이 아닙니다. 지하 공동구에 설치된 케이블은 상대적으로 안전합니다. 보통 깊이가 지하 20m 정도 된다고 하니까요. 위의 그래프에서 보면 20m 위치에서 약 18μT가 나오니까 110과는 큰 차이가 있습니다. 그런데 지하 공동구 등에는 전류가 더 높을 가능성이 높습니다. 한 회로가 아니라 여러 회선이 지나갈 가능성이 높습니다.

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그리고 보통 길 가다 보면 지하에 초고압 케이블 매설 이란 표지를 보시는 경우도 있습니다. 이런 경우 매설 깊이가 이번 예보다 깊지 않을 겁니다. 혹시 산책로에 그런 표지가 있으면 산책로를 바꾸세요. 좋지 않은 영향을 주는 송전선 근처로 걸을 이유가 없습니다.

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지상에 설치한 철탑은 눈에 보이고 위험해 보여서 피해 다니기 쉽지만 눈에 안보이는 지하 매설 송전선은 더 위험하다고 할 수 있습니다.

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참고 자료: Magnetic Field Exposures due to Underground Power Cables: A Simulation Study, Paper EEE 133, 2016