■ 페란티 현상(Ferranti Effect)
수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 현상이라고 한다. 이러한 현상은 수전단부하가 경감되어 송전선로에 적은 양의 전류가 흐르거나 또는 무부하로 송전선로를 운전할 때 많이 발생된다.
송전선로 전체에 분포된 정전용량의 영향으로 충전전류가 발생하게 되면, 이 충전전류에 의해 전류가 전압보다 위상이 앞서게 되어 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지게 된다. 이처럼 수전단 전압이 높아지면 수전 단측에 연결되어있는 각종 전기기기의 기기손상 등을 유발할 수 있다.

■ 평균 부하율(Average Load Factor)
일정기간의 평균전력을 그 기간의 평균최대전력에 대한 백분율(%)로 표시한 것으로 일, 월 평균부하율 등이 있다.

■ 평균 전력(Average Power)
일정기간의 전력량을 그 기간의 총 시간수로 나눈 값을 말한다. 기간에 따라 일, 월, 연 평균전력이 있다.

■ 플리커(Flicker)
무효전력의 소비가 크고, 부하전류의 크기가 연속적이고 빠르게 변동하는 부하가 있는 경우 그 지역계통에 급격한 전압변동이 발생되며, 이에 따라 전기조명기기의 깜빡임 및 TV화면의 동요가 발생하는 현상을 플리커라고 한다.
이는 전동기, 정류기 및 자동제어시스템 등에 나타나는 수명단축이나, 공정상 오류의 원인이 되며, 전력계통에서는 급격한 전압변동으로 발전소 및 변전소의 전압조정장치의 동작 빈도를 증가시킴으로써 설비의 불안정을 초래한다. 현재 우리나라에선 전압플리커의 허용기준을 설정하여 운영하고 있으며, 발생원에 대해서도 무효전력 보상장치(SVC)등 플리커 방지설비를 설치하여 운영하고 있다.

■ 피상 전력(Apparent Power)
교류의 부하 또는 전원의 용량을 나타낼 때 쓰이는 값으로 단위는 볼트암페어를 사용한다. 유효전력과의 관계는 유효전력=(피상전력)×역률로 표시한다. 저항만의 회로에서는 역률이 1이므로 유효전력과 피상전력은 같게 된다.

■ 핵연료(Nuclear Fuel)
원자로에서 중성자와 반응하여 핵분열을 일으키는 물질로 우라늄, 플루토늄 등을 말한다. 경수로형 원자로에서는 2∼3％의 저농축 우라늄을, 중수로에서 천연우라늄을 핵연료로 사용한다.
■ 화력발전소(Thermal Power Plant, Heat Power Plant)
석탄, 중유, 가스 등 화석연료를 연소하여 전기를 생산하는 발전소를 말한다. 화석연료의 연소열로 고온고압의 증기를 만든 후 이 증기를 이용 터빈/발전기를 돌려 전력을 생산한다.

■ 필터(Filter)
어떤 주파수의 파형 신호를 측정하여 데이터로 이용할 경우, 그 주파수 이외의 성분이 포함되면 오차가 발생하여 정확한 데이터 측정이 어려우므로 대상 주파수 이외의 고조파를 제거하는 목적으로 사용하는 전기소자를 말한다.
정밀계측 장비에서 주로 사용되는 Analog Filter는 고조파 성분을 제거하는 목적으로 이용되며, Digital Filter는 기본파 성분을 추출하는 역할을 한다.

■ 헤징(Hedging)
한 거래에서 발생한 손실을 다른 거래에서 이득을 가져와서 상호상쇄시킴으로써 환시세의 변동에 관계없이 정상적인 이익을 얻을 목적으로 시장조작을 하는 방법이다.
이는 전력시장에서 향후 예상되는 전력가격의 변동에 따른 위험을 감소시키기 위해 전력금융상품을 이용하여 일정량의 전력을 일정가격으로 매도 및 매수함으로써 일정이익을 확보하는 수단이라고 할 수 있다.

■ 회융점(Ash Fusion Temperature)
석탄회가 용융하는 온도를 말한다. 측정방법은 석탄시료를 회화하여 삼각추를 만들고, 전기로에서 규정된 조건으로 연속적 가열하여 삼각추의 형상에 특정한 변화가 일어날 때의 온도로 측정된다.

■ 현물 시장(Spot Market)
거래의 시점과 대금결제 시점이 동일한 시장을 말한다. 전력현물시장인 경우 당일전력거래량에 대해 당일결제가 이루어지게 된다.

■ 혼소율
중유와 무연탄을 혼소하는 발전소에서 무연탄 혼소율은 총 보일러의 입열 중 무연탄이 차지하는 열량비를 말한다.

■ 호퍼(Hopper)
고체나 액체 등을 일시 저장하였다가 배출하는데 사용되는 나팔 모양의 밑바닥이 뚫린 금속 용기를 말한다.

인간 피부의 전기저항은 여러 가지 조건에 따라 변한다. 피부의 표면에는 한선(汗腺)이 있어서 땀이 나는 정도에 따라 저항도 크게 변한다. 일반적으로 피부 한선세포의 활동은 정신적인 자극에 따라 변하는데, 이 변화를 이용한 것이 바로 ‘거짓말 탐지기(polygraph)’이다.

거짓말 탐지기는 손목과 손바닥에 전극을 부착시켜 여기에 전지(2·3볼트)와 전류계를 연결하여 전류를 흘리면 수 10㎂의 전류가 흐른다. 검사받는 사람에게 여러 가지 정신적인 자극을 주면 피부의 한선세포가 반사적으로 활동하여 피부의 전기저항이 감소해서 전류가 증가한다. 이것을 전기 피부반사, 또는 정신전기 현상이라 부르는데, 자극을 준 후 1~2초 내에 반응이 일어나고 2~3초 후에는 최대에 이르렀다가 서서히 원 상태로 되돌아간다. 이 반사는 미세한 정서의 움직임에 대해서도 민감하게 작용하므로 거짓말을 발견할 수 있다는 것으로 이 장치를 거짓말 탐지기라고 하는 것이다.

용의자의 조사에 잘 이용되지만, 만능이라고 할 수는 없다. 심장이 강한 사람이나 정신이상자에게는 잘 통용되지 않는다고 한다. 한의학에서는 침이 자주 이용되는데, 최근에는 이 침에도 전기를 부착시켜 쓰는 수가 있다. 즉 침을 꽂은 후 약한 전류를 흘리면 치료의 효과가 높아지는데, 이는 전류가 신경이나 근육을 자극하기 때문이다.

또 수술할 때 마취제를 이용하지 않고, 침으로 마취하는 경우도 있다. 이전에 모 대학 병원에서 침마취로 큰 수술을 해서 화제가 된 일도 있다. 이 경우 마취제는 일체 사용하지 않지만, 인체에 꽂은 침에 전류를 흘리면 절개하는 부분의 신경이 마비되어 버리기 때문에 메스로 근육을 절개해도 환자는 조금도 아파하지 않는다는 것이다. 침마취의 이점은 큰 수술에서도 보통의 마취처럼 전신마취를 할 필요가 없으며, 따라서 수술중 환자와 이야기도 나눌 수 있는 것이다.

수술할 때 사용하는 메스에 전기 메스라는 것이 있다. 이것은 주파수 1~3㎒, 전압 800~1500볼트의 고주파 전압을 바늘이나 칼 모양의 전극(電極)에 가한 것이다. 이 전기 메스에 의한 절개는 전극의 끝에서 고주파 전류에 의해 유전체 발열이 일어나 이것에 의해 조직 내에 발생한 기체가 폭발하는 작용에 의한 것이다. 또 절개된 부분의 단백질이 열 때문에 굳어져서 출혈을 방지한다. 매초 1㎝ 정도의 속도로 움직이면 뼈까지 끊어진다. 출혈이 많은 곳이나 뇌, 간장 등 출혈이 있어서는 안 되는 부위의 수술에 이용된다.

뱀이나 지네라면 겁이 없는 사람도 전기에 쏘이면 깜짝 놀라서 자신도 모르게 손을 움찔한다. 그것도 예기치 않은 경우, 쇼크는 크다. 같은 전기라도 1.5볼트의 건전지인 경우 감전의 위험은 없지만 가정에 들어오고 있는 100볼트의 전기는 간단히 만질 수 없다.

100볼트에서 감전돼도 죽는 일은 적겠지만, 이것이 220볼트의 삼상교류(三相交流)라면 위험은 훨씬 커진다. 그런데 고압송전선에 곧잘 새가 앉아 있지만, 아무렇지도 않다. 어째서 감전되지 않을까. 새가 송전선에 앉아 있는 것을 보면 한 가닥의 전선에 두 발을 얹고 앉아있다. 전선의 전기 저항은 매우 적기 때문에 양쪽 발 사이의 전압은 매우 낮을 수밖에 없다. 그 때문에 새의 몸을 우회해서 흐르는 전류는 극히 적어 감전되지 않는 것이다.

전기에 쏘이면 찌릿한데, 이것은 무엇 때문일까. 이렇게 찌릿한 것은 교류전압이 60㎐로 진동하고 있기 때문일까. 직류전압에 접촉해서 실험해 보았더니, 역시 교류와 마찬가지였다. 그런데 감전사의 위험률은 전압이 높을수록 크다는 것을 알 수 있다. 그렇다면 감전사란 전압에 의한 것일까 아니면 전류에 의한 것일까. 감전은 인체의 외부에서 전압이 걸려 인체의 근육이나 내장에 전류가 흘러 들어가 상해를 주는 것을 말한다.

특히 심장에 전류가 흘러 상해를 입히면 치명적인데, 이처럼 인체에 흐르는 전류의 크기가 문제인 것이다. 보통 인체에 50㎃ 이상의 전류가 흐르면 심장을 움직이고 있는 근육이 경련을 일으켜 치사할 위험성이 있다. 도표는 인체를 통과하는 전류에 의한 반응을 나타낸 것이다. 전류의 크기에 따라 이렇게 반응도 달라진다. 인체를 흐르는 전류의 크기는 옴의 법칙을 따르므로 높은 전압에 접촉할수록 큰 전류가 흐른다. 인체의 저항은 조건에 따라 다르지만, 대략 400~2000Ω 정도라고 한다. 손발이 젖어 있으면 그만큼 저항이 적어져 위험이 높아진다.

전기를 만들어 내는 물고기가 있다. 전기뱀장어, 전기메기, 전기 가오리 등이다. 전기뱀장어는 800볼트나 전기를 발전한다고 한다. 아마존강 깊숙이 살고 있는 전기뱀장어는 2m가 넘는 것도 많다고 하는데, 목욕하는 사람들에게 전기 충격을 주어 매년 부상자가 생긴다는 것이다. 그렇다면 전기어들은 어떻게 높은 전압의 전기를 만들어 내는 것일까.

동물의 체내에는 다량의 이온이 존재하고 있는데, 이온의 분포나 이동이 균일하지 않으면, 음양의 전하가 분리하여 전위차가 생긴다. 동물의 근육이나 신경을 구성하는 세포는 세포막에 싸여져 있고 그 내부와 외부는 이온이 함유된 전해질로 가득 차 있다. 세포의 내부와 외부에서는 이온의 조성에 큰 차이가 있어 일반적으로 세포내에는 칼륨 이온(K+)이 많은 데 세포 외에는 나트륨 이온(Na+)이 많이 존재하고 있다.

그러나 보통 때는 세포막이 나트륨 이온보다도 칼륨 이온 쪽을 잘 통과시키는 성질이 있기 때문에 칼륨 이온은 막을 통해 세포막 바깥쪽으로 확산하려 한다. 그 결과 세포 내의 양전하가 감소하여 세포막을 경계로 안쪽이 바깥쪽에 대해서 음이 되는 것과 같은 전위차가 생기는데, 이것을 막전위(膜電位)라고 한다. 이 전위차는 대개 수십 밀리볼트이다.

그러나 신경이나 근육이 흥분하면 세포막의 성질이 변화해서 칼륨 이온에 대한 것보다도 나트륨 이온에 대해서 높은 투과성을 나타내기 때문에 나트륨 이온이 세포 내로 한꺼번에 유입하게 된다. 그 결과 세포 내부가 외부에 대해서 양의 전위차를 갖는다는 역전현상이 일어나는데, 이 막전위를 활동전위라고 하고 흐르는 전류를 활동전류라고 한다.

전기가오리나 전기뱀장어의 발전기관은 횡문근(橫紋筋)이 변화한 것으로 다수의 전기판(電氣板)이라고 불리는 편편한 세포가 규칙 바르게 배열한 구조를 갖고 있다. 이들 전기판이 직렬로 접속가산 됨으로써 높은 전압이 발생하는 구조로 되어 있는 것이다.

전기공사업법 위반에 따른 행정처분 병과

[질의]

한 업체가 전기공사업 등록사항 변경신고를 지연하여 과태료부과 대상이 되고, 또한 등록기준 신고 기간 내에 신고를 하지 않아 벌금 대상이 되는 경우 동시 처벌이 가능한 지의 여부.

[회시]

전기공사업법령에서 규정하고 있는 벌금 및 과태료는 행정벌이며, 이는 의무위반에 대하여 가해지는 제재로서의 벌을 말합니다.
행정벌에는 형법상의 형벌을 그 제재로서 과하는 행정형벌과 형법상의 형벌이 아닌 제재가 가해지는 행정질서벌의 과태료가 있습니다.
행정형벌과 행정질서벌 모두 행정명령에 위반하는데 대한 제재라는 점에서 같다 하더라도 행정형벌은 그 행정법규 위반이 직접적으로 행정목적과 사회공익을 침해하는 경우에 과하여지는 것인데 반해 행정질서벌인 과태료는 행정상의 질서에 장애를 줄 위험성이 있는 정도의 단순한 의무태만에 대한 제재로서 과하게 되는 것입니다.
행정법상의 질서벌인 과태료의 부과처분과 형사처벌은 그 성질이나 목적을 달리하는 별개의 것이므로 행정법상의 질서벌인 과태료를 납부한 후에 형사처벌을 한다고 하여 이를 일사부재리의 원칙에 반하는 것이라고 할 수 없다는 것이 대법원의 판례입니다(대판 1996. 4. 12. 96도 158). 따라서, 등록사항 변경신고의무와 등록기준 신고의무는 별개의 목적을 가지고 있으므로 이를 위반한 경우에는 각각의 제재처분 사유에 해당하여 과태료 처분과 벌금형을 받을 수 있는 것입니다.

전기공사업법 위반에 따른 행정처분

[질의]

행정처분 대상업체가 공사업을 양도한 경우 양수인에게 영업정지 처분이 가능한 지 아니면 과징금 부과만 가능한 지의 여부.

[회시]

전기공사업법 제7조제1항에 의거하여 공사업을

양도한 경우 양수인은 공사업자의 지위를 승계
하는 바, 공사업을 양도하는 때에는 공사업을 승계한 자에게 전기공사업법령상의 권리·의무도 이전되는 것입니다. 따라서, 행정처분 대상이 되는 공사업자가 전기공사업을 양도하는 경우에는 그 공사업자의 지위를 승계한 양수인에게 하여야 할 것이며, 영업정지 또는 과징금 처분의 선택은 동법 제28조제3항 및 제5항에 따라 당해 행정청이 판단하여야 할 것입니다.

사법기관에 입건·통보된 자의 등록취소 여부

[질의]

전기공사업법 제10조에 위반하여 사법기관으로 입건 통보된 경우 같은 법 제28조에 따라 전기공사업 등록을 취소하여야 하는지.

[회시]

전기공사업법 제10조에 따라 공사업자는 타인에게 자기의 성명 또는 상호를 사용하게 하여 전기공사를 수급 또는 시공하게 하거나, 등록증 또는 등록수첩을 빌려줘서는 아니 되며 이를 위반하는 경우 같은 법 제28조제4호에 해당하여 등록취소의 처분을 받게 됩니다.
또한, 같은 법 제42조제3호에 따라 공사업 등록증 등의 대여금지 등을 위반한 공사업자 및 그 상대방은 1년 이하의 징역 또는 1천만 원 이하의 벌금에 처하게 됩니다. 따라서, 공사업자가 같은 법 제10조에서 규정하고 있는 사항을 위반한 경우에는 같은 법 제42조에서 규정하고 있는 형벌 외에도 같은 법 제28조에 의한 등록취소라는 행정처분 대상이 되므로 해당 시·도지사는 입건여부와 별도로 정확한 실태조사를 한 후 위반 사실이 분명한 때에는 청문절차 등 적법한 절차에 따라 집행하여야 할 것입니다.

자본금 차입이 취소사유가 되는 지

[질의]

개인이 영위하던 공사업을 법인사업으로 전환하기 위하여 공사업을 양도하는 경우 법인자본금을 차입하면 면허취소 사유가 되는지.

[회시]

전기공사업법 제28조에서는 전기공사업의 등록취소사유에 대하여 규정하고 있으나, 승계신고 위반으로 인한 경우에는 등록취소사유에 해당하지 아니합니다.
또한, 자본금차입으로 인하여 등록을 취소하는 규정은 없으며 다만, 거짓이나 부정한 방법으로 공사업을 등록한 경우에는 같은 법 제28조제1호에 해당하여 등록취소 대상이 되는 것입니다.
아울러, 같은 법 제43조제3호에 해당하여 거짓이나 부정한 방법으로 승계신고를 한 자는 500만 원 이하의 벌금에 따른 처벌을 받을 수 있음을 알려드립니다.

ORC 발전 시스템(사진. 한전 전력연구원)

10㎾ 발전 출력을 갖는 발전시스템 개발 나서
한전 전력연구원(이하 전력연구원)은 미활용 열을 이용한 에너지신산업 창출에 앞장서고 에너지의 효율적 이용을 도모하기 위해 2018년까지 산업현장에서 버려지는 폐열을 재활용하여 소규모 전력을 생산할 수 있는 ‘10㎾급 ORC 발전시스템’ 개발에 착수했다.

80~100℃ 중저온 폐열 이용, 10㎾급·효율 9% 목표
석탄을 태워 증기를 만드는 기존 화력발전과 달리, ‘ORC(Organic Rankine Cycle, 유기랭킨사이클) 발전시스템’은 내연기관 및 산업공정에서 버려지는 폐열로 물보다 낮은 온도에서 증발하는 냉매를 가열하여 전기를 생산하는 방식으로, 에너지 효율을 높이는 동시에 연료 절감에 따른 온실가스 감축 효과의 장점이 있다. 에너지경제연구원에 따르면, 우리나라 제조업의 에너지 소비량은 연간 9천7백만 TOE로, 이 중 약 11%가 폐열로 버려지고 있다. 산업체의 소각로와 보일러 등에서 나오는 폐열은 난방, 공정용 증기 생산, 증기 터빈을 이용한 전력생산 등에 재활용되고 있으나, 350℃ 이하의 폐열은 직접적 이용이 어려워 대부분 대기로 방출되고 있는 실정이다. 전력연구원은 2018년까지 3년에 걸쳐 디젤발전기의 배기가스와 냉각수 등 80~100℃ 범위의 중저온 폐열을 이용하여 발전 출력 10㎾, 열효율 9%를 갖는 ORC 발전시스템을 개발할 예정으로, 개발 완료 시 디젤발전기의 발전 출력이 4.5% 향상될 것으로 기대하고 있다. 이를 위해 전력연구원은 지난 2014년 디젤엔진 발전기에 1㎾급 ORC 발전장치를 적용하는 선행 연구를 통해 터빈 출력 820W, 효율 7.2%를 달성함으로써 중저온 폐열을 활용한 ORC 발전시스템 설계기술을 확보하고 기술적 타당성을 검증한 바 있다. 아울러 전력연구원은 10㎾급 ORC 발전시스템을 통해 터빈, 열교환기 등 단위기기와 친환경 냉매를 개발하고, 2017년부터 한전이 전북 위도에서 운영 중인 내연발전기를 대상으로 실증을 거쳐 산업폐열이 발생하는 국내 업체 등에 확대 적용을 추진할 예정으로, 우리나라의 도서지역에 운영 중인 총 95㎽ 규모의 내연발전기에 ORC 발전시스템을 적용 시 연 40억 원의 디젤연료 및 8천 톤의 CO2 배출저감이 예상된다.

에너지신산업 확산 기여 및 국내 관련업계 기술경쟁력 제고
전력연구원은 ORC 발전시스템 기술을 통해 합리적 에너지 이용을 도모하고 온실가스 저감과 미활용 열을 이용한 에너지신산업 확산에 기여하는 한편, 소형터보머신 등 국내 관련 업계의 기술경쟁력을 제고할 계획이다. 현재 전력연구원은 발전소와 산업체 등에서 버려지는 미활용 열을 전력과 열에너지로 재활용하는 기술을 개발 중에 있다. 지난 2015년 화력발전소 복수기와 바닷물과의 온도차를 이용한 해양온도차발전 기술을 개발하고 세계 최초로 실증에 성공한 바 있으며, 금년 중 발전소 온배수를 활용한 대규모 냉난방 시스템의 개발도 진행할 예정이다.

한전 전력연구원 www.kepri.re.kr