피뢰침(lightning rod ,避雷針)

피뢰침(lightning rod ,避雷針)

 

피뢰침이란 번개를 도중에 차단하여 그 전류를 지하로 전송시킴으로써

벼락의 피해로부터 구조물을 보호하는 금속(주로 구리) 막대이다.

벼락은 인근의 가장 높은 물체에 떨어지는 경향이 있기 때문에,

피뢰침은 구조물의 정점에 위치하게 되고, 저항이 작은 전선을 통해 땅속 접지부와 연결된다.

빌딩의 경우 땅이 접지부로 이용되고, 선박의 경우에는 물이 이용된다.

피뢰침의 보호작용 원리는 전류의 방향을 구조물의 부도체 부위로부터 전환시켜

저항이 작은 경로를 따라 전류가 피뢰침과 전선을 피해 없이 통과하도록 하기 때문이다.

이 원리는 벤저민 프랭클린(Benjamin Franklin, 1706~1790)이 발견했다.

부도체는 큰 저항으로 인해 전류가 흐를 때 구조물의 부도체가 가열되어

화재나 다른 피해를 일으키게 된다.

피뢰침은 원뿔형의 보호구역을 형성하는데

그의 지면에서의 반지름은 지면으로부터의 높이와 대략 일치한다.

자료 출처 : 다음백과

 

 

 

천둥 번개가 치는 동안 가장 안전한 장소는 건물 내부(수도관과 라디에이터를 포함해

텔레비전이나 휴대전화와 같은 전기 기계에서 멀리 떨어져 있어야 함)나

자동차 안이지만 건물이나 자동차 안으로 대피할 수 없다면

다음과 같이 하는 것이 안전에 도움이 된다.

 

땅에서 가장 낮은 곳에 몸을 웅크린다. 이때 손이 땅에 닿지 않게 해야 한다.

번개가 지표면으로 떨어질 경우 전하가 땅으로 퍼질 수 있으며,

이 전하가 사람에게 전달될 수도 있다.

땅 위에 발만 놓여 있는 경우에는(특히 신발 밑창이 고무로 된 신발을 신고 있는 경우)

몸을 통해 통과되는 전하의 양을 줄여줄 수도 있다.

부상을 입어 반드시 누워야만 할 경우에는 압축된 공처럼 몸을 구부린다.

 

금속 물체가 패러데이의 상자 역할을 하지 않는 한, 모든 금속 물체에서 멀리 떨어져야 한다.

 

고립된 높은 나무에서 멀리 떨어진다.

 

언덕이나 산의 꼭대기, 물과 들판과 같이 열린 공간을 피한다.

 

호수나 바다에 나가 있는 경우, 가능한 한 빨리 뭍으로 이동한다.

당장 뭍으로 이동할 수 없다면 보트에서 몸을 낮게 웅크리고,

금속으로 된 높은 마스트나 안테나에서 멀리 떨어져 있는다.

 

 

 

뇌우가 발생할 때 큰 나무 아래 서 있으면 안 되는 이유는 무엇일까?

 

뇌우가 발생하는 동안 많은 사람들이 비에 젖지 않으려고 나무 아래에 서 있기도 한다.

하지만 이러한 행동은 끔찍한 결과를 만들어낼 수 있다.

1991년 봄, 미국 워싱턴 DC의 한 고등학교에서는

폭풍우가 올 것 같자 라크로스 경기를 연기했다.

경기를 관람하던 관중들은 비에 맞지 않으려고

큰 나무 아래로 몸을 피했는데, 몇 초 후 벼락이 이 나무를 쳤고

이로 인해 22명이 부상을 입었으며 15세의 학생 하나가 사망했다.

나무는 위를 향해 흐르는 양이온 흐름의 출발점이 되어

계단형 선행 방전을 끌어당겨 벼락을 치게 만든다.

때문에 나무 아래 서서 우산을 들고 골프채를 휘두르거나 알루미늄으로 이뤄진

방망이를 휘두르는 행동은 스스로를 피뢰침으로 만드는 꼴이 되는 것이다.