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이 글의 목적은 산업현장과 건물 전기설비에서 접지저항을 정기적으로 측정할 때 적용해야 할 기준과 실제 측정 절차를 정리하여, 전기안전관리자와 시설 담당자가 현장에서 바로 활용할 수 있도록 돕는 것이다.
1. 왜 접지저항 정기 측정이 중요한가
접지저항 측정은 단순한 계측 행위가 아니라 감전사고, 누전 화재, 설비 손상을 예방하기 위한 기본 안전활동이다.
전기설비에서 지락사고가 발생하면 지락전류가 대지로 안전하게 방류되어야 하며, 이때 접지저항 값이 높으면 접촉전압이 상승하여 인체 감전 위험이 커지고 보호계전기와 차단기가 제때 동작하지 못할 수 있다.
우리나라의 접지설비 기술지침에서는 접지설비 유지관리를 위해 접지저항을 정기적으로 측정하고 변화 추이를 관리하도록 요구하며, 정기 접지저항 측정은 통상 1년에 1회 이상 실시하도록 제시한다.
또한 전기안전관리자의 직무 고시에서는 일상점검, 정기점검, 정밀점검 등 점검 체계를 규정하고 있으며, 정기점검 시 접지저항 측정 결과를 포함하여 기록·보존하도록 요구한다.
따라서 접지저항 정기 측정은 다음과 같은 목적을 가진다.
- 설계 시 목표로 한 접지저항 값이 유지되고 있는지 확인한다.
- 토양 건조, 동결, 부식, 토목 변경 등에 따른 접지저항 변화 추이를 파악한다.
- 허용 접촉전압 조건을 만족하여 인체 감전 위험을 허용 수준 이하로 유지한다.
- 보호계전기, 누전차단기 등의 차단 동작이 신뢰성 있게 이루어지는지 확인한다.
2. 접지시스템과 접지저항 허용값 이해
정기 측정 전에 자신이 측정하려는 접지의 용도와 허용값을 정확히 알고 있어야 한다.
2.1 접지시스템의 구분
한국전기설비규정(KEC)에서는 접지시스템을 크게 계통접지, 보호접지, 피뢰시스템 접지 등으로 구분한다.
- 계통접지이다. 전력계통의 한 점(중성점 등)을 대지에 접속하여 계통 절연 레벨과 고장 전류를 제어하는 접지이다.
- 보호접지이다. 기기 외함, 노출도전성 부분을 접지하여 지락 시 인체 감전과 화재 위험을 줄이기 위한 접지이다.
- 피뢰시스템 접지이다. 피뢰침, 서지보호장치(SPD) 등을 통해 낙뢰 전류를 안전하게 대지로 방류하기 위한 접지이다.
과거 판단기준에서 사용하던 제1종, 제2종, 제3종, 특별제3종 접지공사 용어는 KEC에서 공식 분류 체계에서는 사라졌지만, 현장에서는 여전히 설계·점검 기준을 이해하는 지표로 널리 사용하고 있다.
2.2 접지공사 종류별 대표 허용값
다음 표는 종별 접지공사 기준을 활용할 때 현장에서 일반적으로 참조하는 대표 허용값 예시이다. 실제 적용 시에는 반드시 최신 KEC, 전기설비기술기준, 설계서의 요구사항을 확인해야 한다.
| 구분 | 주요 대상 | 대표 접지저항 허용값 예시 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 제1종 접지공사 | 고압·특별고압 기기 외함, MOF 2차측 등 | 10 Ω 이하 | 고압 설비 보호를 위한 접지이다. |
| 제2종 접지공사 | 특·고압 → 저압 변압기 2차 중성점 등 | 150 / 1선 지락전류 Ω 이하 (통상 10 Ω 이하 수준으로 설계한다.) | 계통접지 성격이 강하며 계산식 적용이 필요하다. |
| 제3종 접지공사 | 400 V 이하 저압 기기 외함, 분전반 외함 등 | 100 Ω 이하 | 일반 저압 보호접지이다. |
| 특별제3종 접지공사 | 400 V 초과 저압 기기 외함, 수중조명기 외함 등 | 10 Ω 이하 | 고위험 저압 설비 보호접지이다. |
주의 : 위 표의 수치는 종별 접지공사 판단기준을 정리한 대표값 예시이다. 실제로는 설계 시점의 규정, 최신 KEC, 접촉전압 계산 결과를 기반으로 보다 엄격한 값이 요구될 수 있으므로 반드시 설계도서와 기술기준을 확인해야 한다.
3. 접지저항 정기 측정 주기와 계획 수립
접지설비 관련 기술지침에서는 정기 접지저항 측정을 1년에 1회 이상 실시하여 접지저항의 변화 추이 및 규정치 내 적합 여부를 판정하도록 제시한다.
또한 자가용 전기설비, 공장, 상가, 공동주택 등 시설 종류에 따라 전기설비 정기점검 주기가 1년 또는 2년, 3년 등으로 정해져 있으며, 이때 접지저항 측정을 함께 수행하는 것이 일반적이다.
현장에서는 다음과 같은 원칙으로 접지저항 정기 측정 계획을 세우는 것이 실무적으로 적절하다.
- 자가용 수변전설비, 고압 설비가 있는 사업장은 최소 연 1회 접지저항 측정을 실시한다.
- 공동주택 세대 분전반 등은 법정 점검 주기에 맞추어 접지저항 측정을 수행한다.
- 피뢰시스템 접지는 낙뢰 다발 기간 전후를 고려하여 연 1회 이상 측정을 실시한다.
- 각 설비별 측정 결과를 연도별로 누적 기록하여 증가 추세를 분석한다.
| 시설 유형 | 권장 접지저항 측정 주기 | 측정 대상 예시 |
|---|---|---|
| 자가용 수변전설비 보유 공장 | 연 1회 이상 | 변압기 중성점 접지, 수배전반 외함 접지, 공통·통합 접지단자 등 |
| 일반 상가·업무용 빌딩 | 1~2년마다 1회 | 저압 분전반, 주요 기계 외함 접지 등 |
| 공동주택(아파트 등) | 3년마다 1회(법정 점검 주기 연계) | 세대 분전반 접지, 공용부 분전반 접지 등 |
| 고위험 설비(폭발 위험, 의료시설 등) | 연 1회 이상 및 공사 후 수시 | 특별제3종 접지, 의료용 접지, IT 접지 시스템 등 |
주의 : 위 표의 주기는 일반적인 실무 예시이다. 실제 법정 점검 주기는 전기안전관리법, 시행규칙, 해당 시설에 적용되는 별도 규정에 따라 다를 수 있으므로 반드시 관련 법규와 안전관리규정을 확인해야 한다.
4. 접지저항 측정 장비와 사전 준비
정기 측정의 정확도는 계측기 선택과 사전 준비 상태에 크게 의존한다.
4.1 접지저항 측정 장비 종류
- 3전극식(3극법) 접지저항계이다. 가장 널리 사용되는 기본 측정기이다. E(접지극), P(전위극), C(전류극) 단자를 사용하여 전위강하법으로 측정한다.
- 4전극식 접지저항계이다. 대지저항률(ρ) 측정이나 보다 정밀한 접지 설계 검증에 사용한다.
- 클램프온(Clamp-on) 접지저항계이다. 보조 접지봉을 설치하기 어려운 다중 접지 시스템에서 접지 루프 저항을 간편하게 측정할 때 사용한다.
4.2 측정 전 공통 사전 점검
- 계측기 교정 상태를 확인하고, 정기 검·교정 주기를 준수한다.
- 배터리 잔량, 리드선 단선 여부, 단자 접촉 상태를 점검한다.
- 측정 장소 주변의 매설 금속체, 다른 접지극, 구조물 등을 확인하여 보조 전극 위치 선정에 반영한다.
- 가능하면 토양이 너무 건조하거나 결빙된 시기를 피하고, 동일한 계절과 조건에서 매년 측정하여 비교 가능성을 높인다.
- 고압·수변전 설비 주변에서는 LOTO(잠금·표시) 절차를 적용하여 작업 중 타인이 차단기를 조작하지 못하도록 한다.
주의 : 측정 대상 설비에 전원이 인가된 상태에서 접지저항을 측정하면 거짓값이 나타나거나 감전 위험이 발생할 수 있다. 가능하면 무전압 상태에서 측정하고, 부득이하게 활선 상태에서 측정할 경우 작업계획서와 안전작업허가서를 통해 충분한 위험성 평가와 안전조치를 취해야 한다.
5. 3전극법(전위강하법)에 의한 표준 측정 절차
3전극법(3극법 또는 전위강하법)은 단독 접지극 또는 접지 시스템의 저항을 가장 기본적인 방법으로 측정하는 절차이다.
5.1 전극 배치 원칙
- E극이다. 측정 대상 접지극 또는 접지단자이다.
- P극이다. 전위 측정용 보조 전극이다.
- C극이다. 전류 주입용 보조 전극이다.
일반적인 배치 요령은 다음과 같다.
- E극에서 C극까지는 직선상으로 충분한 거리(대략 20~50 m 이상, 현장 여건에 따라 조정)를 확보한다.
- P극은 E–C 사이 직선상에 설치하며, 측정 검증을 위해 52%, 62%, 72% 위치 등 몇 지점에 변경하여 측정한다.
- 토양의 균질성을 확보하기 어려운 경우, 가능한 한 균일한 지반 방향으로 전극을 배치한다.
5.2 3전극법 단계별 작업 절차
- 측정 대상 선정과 차단이다. 측정할 접지단자를 결정하고 필요 시 연결된 회로를 차단한다.
- 주변 구조물 확인이다. 지중 배관, 철 구조물, 다른 접지극 등 전류 분산에 영향을 줄 수 있는 요소를 확인한다.
- C극 설치이다. E극에서 직선 방향으로 20~50 m 떨어진 지점에 보조 전류극을 설치한다. 토양이 단단할 경우 철봉(접지봉)을 충분히 타격하여 균일한 접촉을 확보한다.
- P극 설치이다. 처음에는 E–C 거리의 약 62% 지점에 전위극을 설치한다. 예를 들어 E–C 거리가 40 m라면 E에서 25 m 지점 정도가 된다.
- 리드선 연결이다. 접지저항계 E단자를 측정 대상 접지단자에, P단자를 전위극에, C단자를 전류극에 각각 연결한다.
- 측정 모드 선택이다. 계측기에서 3극(3P) 모드를 선택하고, 측정 주파수(일반적으로 수백 Hz 수준)를 설정한다.
- 측정값 확인이다. 측정 버튼을 눌러 접지저항 값을 읽고 기록한다.
- 전위극 위치 변경 검증이다. P극 위치를 E–C 거리의 약 52%, 62%, 72% 지점으로 순차적으로 옮겨가며 각각 측정한다. 세 점의 값이 큰 차이 없이 거의 일정하면 측정 신뢰도가 높다고 판단한다.
- 값 안정화 확인이다. 측정값이 일정 범위 내에서 반복 측정 시 변동이 작은지 확인한다.
- 측정 기록이다. 측정일시, 기종, 측정자, 전극 간 거리, 토양 상태, 측정값을 기록한다.
주의 : 건물 내부나 콘크리트 바닥 위와 같이 보조 전극을 충분히 이격하여 설치하기 어려운 환경에서는 3전극법 측정값이 실제보다 낮거나 높게 왜곡될 수 있다. 이런 경우 옥외 녹지대, 주차장, 공터 등을 활용하거나 클램프온 접지저항계를 병행하여 비교 검증하는 것이 좋다.
6. 클램프온 접지저항계에 의한 정기 측정
클램프온 접지저항계는 보조 전극을 박을 필요 없이 접지선만 클램프하여 루프 저항을 측정할 수 있어, 도시형 건물, 변전소, 통합 접지 시스템 등에서 정기 측정에 널리 사용된다.
6.1 클램프온 방식의 적용 조건
- 측정 대상 접지선이 다중 접지 시스템의 일부로서, 다른 경로를 통해 대지로 돌아가는 루프가 형성되어 있어야 한다.
- 단독 접지극 하나만 존재하고 다른 병렬 경로가 없는 경우에는 클램프온 방식으로 정확한 접지저항을 얻기 어렵다.
- 페인트, 녹, 오염 등으로 인해 접지선 외피가 두껍게 피복된 경우 클램프 접촉 상태를 충분히 확인해야 한다.
6.2 클램프온 측정 절차
- 측정 지점 선정이다. 가능한 한 주접지단자 근처 또는 접지선이 집중되는 지점을 선정한다.
- 접지선 식별이다. 접지 바(earth bar) 또는 접지 버스바에서 측정 대상 접지선(예: 특정 분전반, 설비의 접지선)을 구분한다.
- 클램프 위치 청소이다. 접지선의 먼지, 녹, 도장 등을 제거하여 금속 노출면을 확보한다.
- 계측기 영점 확인이다. 공기 중에서 클램프를 닫아 영점 및 개방 회로 상태에서의 표시를 확인한다.
- 접지선 클램프이다. 측정 대상 접지선 하나만을 클램프 안에 완전히 넣어 닫는다.
- 측정 실행이다. 측정 버튼을 눌러 루프 저항 값을 확인한다.
- 반복 측정이다. 같은 지점에서 여러 번 측정하여 값의 안정성을 확인한다.
- 여러 지점 비교이다. 주접지단자, 각 분전반별 접지선 등 여러 위치에서 측정하여 이상 지점을 찾는다.
주의 : 클램프온 방식은 접지 루프 전체의 합성 저항을 측정하는 개념이므로, 특정 접지극 하나의 저항 값이 아니라 시스템 전체 루프의 저항이라는 점을 이해해야 한다. 따라서 설계 시 계산한 단독 접지극 저항값과 직접 비교하기보다는, 정기 측정에서 전년 대비 증가 여부, 기준치 이탈 여부를 관리하는 용도로 활용하는 것이 적절하다.
7. 측정값 해석과 계절·토양 조건 고려
접지저항 값은 토양 수분, 온도, 토질, 동결 여부에 크게 영향을 받는다. 같은 설비라도 계절에 따라 수 배 차이가 날 수 있으므로 정기 측정 시 다음 사항을 고려해야 한다.
- 가능하면 매년 비슷한 시기(예: 봄 또는 가을, 토양이 과도하게 건조·포화되지 않은 시기)에 측정한다.
- 동절기 동결층이 있는 경우 측정값이 높게 나올 수 있으므로, 동결이 풀린 시기에 재측정을 계획한다.
- 우기 직후에는 토양 수분 증가로 접지저항이 비정상적으로 낮게 나올 수 있으므로, 평상시와 차이를 기록에 남겨야 한다.
- 접지저항이 매년 서서히 증가하는 추세를 보이면 접지극 부식, 접지선 접속 불량, 주변 토양 상태 변화 등을 의심하고 보수 계획을 세운다.
주의 : 규정 허용값 이내에 있더라도 단기간에 접지저항이 급격히 증가하는 경우에는 추후 허용값 이탈 가능성이 크므로, 선제적으로 접지극 추가 매설, 깊이 증가, 화학접지 적용 등 보강 대책을 검토해야 한다.
8. 접지저항 정기점검 기록 작성 예시
정기 측정은 기록이 남지 않으면 의미가 반감된다. 최소한 다음 항목을 포함하여 표 형식으로 기록하는 것이 바람직하다.
| 측정일자 | 설비명 | 접지 위치 | 접지 종류 | 허용값 | 측정값 | 판정 | 토양·환경 조건 | 측정자 | 비고 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025-05-10 | 주변압기 #1 | 중성점 접지단자 | 계통접지(제2종) | ≤ 10 Ω (설계) | 4.2 Ω | 적합 | 흐린 날, 지표 습윤 | 홍길동 | 전년 대비 +0.3 Ω |
| 2025-05-10 | 저압 분전반 MDP-1 | 외함 접지단자 | 보호접지(제3종) | ≤ 100 Ω | 38 Ω | 적합 | 흐린 날, 지표 습윤 | 홍길동 | 클램프온 병행 측정 |
실제 작업에서 사용할 수 있는 간단한 기록 양식 예시는 다음과 같다.
접지저항 정기점검 기록표
기본정보
사업장명 : __________________________
설비 위치 : __________________________
측정일자 : ____년 __월 __일
측정자 : __________________________
사용계측기 : __________________________ (모델명 / 교정일자)
측정조건
날씨 / 기온 : __________________________
토양상태 : 건조 / 보통 / 습윤 / 기타(______________)
측정방법 : 3전극법 / 클램프온 / 기타
전극 배치 : E-P 거리 ____ m, P-C 거리 ____ m (3전극법인 경우)
측정결과
┌────────────┬────────────┬────────────┬────────────┬────────┬────────┬────────┐
│ 설비명 │ 접지 위치 │ 접지 종류 │ 허용값 │ 측정값 │ 판정 │ 비고 │
├────────────┼────────────┼────────────┼────────────┼────────┼────────┼────────┤
│ │ │ │ │ │ │ │
└────────────┴────────────┴────────────┴────────────┴────────┴────────┴────────┘
종합의견
________________________________________________
주의 : 기록표에는 반드시 설계 시점의 허용값과 실제 측정값을 함께 기재하고, 기준 초과 시 원인 분석과 조치 계획을 명확히 남겨야 한다. 이는 향후 법정 검사, 사고 조사 시 중요한 근거 자료가 된다.
FAQ
Q1. 건물 내부라서 보조 접지극을 멀리 박을 수 없다면 어떻게 접지저항을 측정해야 하나?
건물 내 지하 전기실, 지중 주차장 등에서는 3전극법을 그대로 적용하기 어렵다. 이 경우 옥외 화단, 주차장, 잔디밭 등 보조 전극을 설치할 수 있는 지점을 선정하여 전극을 밖으로 끌어내는 방법을 우선 검토한다.
그래도 공간이 부족하다면 클램프온 접지저항계를 활용하여 접지 루프 저항을 측정하고, 주접지단자·분전반별 접지선 등 여러 지점에서 비교 측정을 통해 이상 여부를 판단하는 방법을 사용할 수 있다.
단, 클램프온 측정은 단독 접지극의 개별 저항을 직접적으로 보여주지 않으므로, 설계 검증보다는 정기점검에서 추세 관리와 이상 탐지 용도로 사용하는 것이 적절하다.
Q2. 접지저항이 기준값을 초과하면 어떤 보강 방법을 우선적으로 검토해야 하나?
첫 단계에서는 접지선 접속부를 분해·점검하여 산화, 풀림, 부식 등을 제거하고 접속을 재시공한다. 이 조치만으로도 접지저항이 상당히 낮아지는 경우가 많다.
다음으로 단일 접지봉만 설치된 경우에는 접지봉을 추가로 병렬 설치하거나, 매설 깊이를 늘려 더 낮은 저항층까지 도달하도록 설계 변경을 검토한다.
토질이 암반이거나 매우 건조한 경우에는 심타공(보링) 후 깊은 접지극을 설치하거나, 화학접지(전해질 충전재 사용), 접지 그리드 확대 등 대지 저항률을 실질적으로 낮추는 방법을 적용할 수 있다.
보강 후에는 반드시 동일한 조건에서 재측정을 수행하고, 개선 효과를 정량적으로 기록해야 한다.
Q3. 정기 접지저항 측정은 반드시 전기안전관리자가 직접 해야 하나?
법령상 전기안전관리자는 전기설비의 점검과 측정을 총괄·관리할 책임이 있다. 따라서 접지저항 정기 측정은 전기안전관리자가 직접 수행하거나, 유자격자를 통해 수행하게 하고 결과를 검토·확인하는 형태로 운영하는 것이 일반적이다.
외부 전문기관에 측정을 의뢰할 경우에도 전기안전관리자가 측정 방법, 대상, 기준값, 결과 판정에 대해 명확히 지시하고, 최종 보고서를 검토하여 안전관리 기록에 반영해야 한다.
Q4. KEC에서 종별 접지공사 용어가 바뀌었는데 정기점검 기준은 어떻게 적용해야 하나?
KEC에서는 접지시스템을 계통접지, 보호접지, 피뢰시스템 접지 등으로 재구성하였지만, 기존 판단기준에 근거한 제1종, 제3종, 특별제3종 접지의 허용값 개념은 여전히 실무에서 참고 지표로 활용되고 있다.
정기점검에서는 우선 설계 당시 적용된 규정과 허용값을 기준으로 적합 여부를 판정하고, 신규 설비나 대규모 리모델링 설비의 경우에는 최신 KEC와 관련 KS 규격에 따른 접촉전압 기준, 보호방식(TN·TT·IT 등)을 검토하여 기준값을 재설정하는 것이 바람직하다.
결론적으로 현장에서는 “설계서에 명시된 허용값”과 “최신 KEC·판단기준” 두 가지를 모두 확인한 후 보다 엄격한 기준을 적용하는 방식으로 정기점검 기준을 운용하는 것이 안전하다.