⚡전기기사 케이블 포설 보정계수 한방정리

📋 목차

• ⚡ 전기기사 케이블 포설 시 보정계수, 이것만 알면 끝!
• 🌡️ 주변 온도 보정계수: 케이블의 열받음 정도를 조절해요
• 🏞️ 토양 열 저항률 보정계수: 땅속 깊은 곳의 열을 고려해요
• 🔗 복수 회로 포설 보정계수: 여러 가닥이 모이면 열 방출이 어려워요
• 🤔 케이블 보정계수, 이것이 궁금해요 (FAQ)

전기기사 시험을 준비하면서 가장 어렵고 헷갈리는 부분 중 하나가 바로 케이블 포설 시 적용되는 보정계수일 거예요. 기준 전류값에 어떤 계수를 곱하고 나눠야 하는지, 왜 이런 계수들이 필요한지 정확히 알지 못하면 실제 현장에서도, 시험에서도 당황하기 쉽죠. 특히 주변 온도, 토양의 열 저항률, 여러 회로를 함께 포설하는 경우 등 다양한 조건에 따라 허용 전류값이 달라지기 때문에 체계적인 정리가 꼭 필요해요. 이 글에서는 전기기사 시험에 꼭 필요한 케이블 보정계수에 대한 모든 것을 쉽고 명확하게 정리해 드릴게요. 이 글 하나로 보정계수에 대한 고민을 끝내세요!

 

⚡ 전기기사 케이블 포설 시 보정계수, 이것만 알면 끝!

전기 설비에서 케이블의 허용 전류를 결정할 때는 단순히 케이블의 굵기만 고려하는 것이 아니에요. 케이블이 설치되는 환경 조건에 따라 열 방출 능력이 달라지기 때문에, 이를 반영한 보정계수를 적용해야 실제 안전하고 효율적인 설계를 할 수 있답니다. 기준이 되는 허용 전류에 보정계수를 곱하거나 나누어 최종 허용 전류값을 산출하는데, 이 보정계수는 주로 국제 표준인 IEC 60364-5-52 및 국내 규정인 KEC(한국전기설비규정)을 근거로 해요. 주요 보정계수는 주변 온도, 토양의 열 저항률, 그리고 케이블이 여러 개 함께 포설되는 경우(집합 포설)에 적용된답니다. 각 조건별로 어떻게 보정계수가 적용되는지 자세히 알아볼까요?

 

📊 케이블 허용 전류 계산의 기본 원리

구분	설명
기준 허용 전류	표준 환경 조건(온도, 포설 방식 등)에서의 케이블 허용 전류값
보정계수 (Correction Factor)	설치 환경 조건(온도, 토양, 집합 포설 등)에 따라 기준 허용 전류를 조절하는 계수
최종 허용 전류	기준 허용 전류 × 보정계수 (또는 감소계수)

 

이처럼 케이블 허용 전류 계산은 단순히 하나의 값으로 결정되는 것이 아니라, 여러 환경 요소를 종합적으로 고려하여 안전성을 확보하는 과정이에요. 특히 전기기사 실기 시험에서는 이러한 보정계수를 올바르게 적용하는 능력이 중요하게 평가된답니다.

 

각 보정계수는 케이블의 열 방출 능력과 직접적인 관련이 있어요. 주변 온도가 높거나, 토양의 열 저항이 크거나, 케이블들이 서로 밀집되어 있으면 열이 효과적으로 방출되지 못해 케이블 온도가 상승하게 되고, 이는 곧 허용 전류 감소로 이어지게 되죠. 따라서 이러한 조건들을 정확히 파악하고 적절한 보정계수를 적용하는 것이 전기 설비의 안정성을 유지하는 핵심이라고 할 수 있습니다.

 

각 보정계수를 적용할 때는 일반적으로 해당 계수를 기준 허용 전류값에 곱해주게 됩니다. 예를 들어, 허용 전류가 100A이고 보정계수가 0.9라면 최종 허용 전류는 100A * 0.9 = 90A가 되는 식이죠. 만약 여러 보정 계수가 복합적으로 적용될 경우에는 각 계수를 순차적으로 곱해주어야 해요. 예를 들어 온도 보정계수가 0.9이고 집합 포설 감소 계수가 0.8이라면, 최종 허용 전류는 기준 허용 전류 * 0.9 * 0.8 이 되는 것입니다.

🌡️ 주변 온도 보정계수: 케이블의 열받음 정도를 조절해요

케이블은 전류가 흐를 때 발생하는 열을 주변 환경으로 방출해야 해요. 그런데 주변 온도가 너무 높으면 케이블이 열을 효과적으로 방출하기 어려워지고, 이는 케이블의 온도를 상승시켜 절연 성능 저하나 수명 단축을 유발할 수 있어요. 따라서 케이블이 설치되는 장소의 주위 온도에 따라 허용 전류를 조절하는 보정계수가 필요하답니다. IEC 60364-5-52 및 KEC 규정에 따르면, 일반적으로 공기 중(기중) 케이블은 40℃, 땅속(지중) 케이블은 30℃를 기준으로 허용 전류를 산정해요. 만약 실제 설치 환경의 온도가 이 기준 온도보다 높다면, 허용 전류를 낮추는 보정계수를 적용해야 합니다.

 

📊 주위 온도 보정계수 적용 예시 (XLPE 절연 기준)

주위 온도 (°C)	기중 케이블 보정계수	지중 케이블 보정계수
30	0.91	1.00
40	0.82	0.91
50	0.74	0.82

 

예를 들어, 여름철 한낮의 기온이 40℃인 실외에 케이블을 설치한다고 가정해 봅시다. 만약 해당 케이블의 기준 허용 전류가 100A라면, 기중 케이블 보정계수 0.82를 적용하여 최종 허용 전류는 100A * 0.82 = 82A가 됩니다. 반대로, 여름철 지표면 근처의 온도가 30℃라면 지중 케이블 기준(20℃ 또는 25℃)보다 높으므로 보정계수를 적용해야 합니다. 만약 지중 케이블 기준 온도가 20℃이고 실제 온도가 30℃라면, 해당 온도에 맞는 보정계수를 찾아 곱해주어야 해요. (표는 예시이며, 정확한 값은 규정집 확인 필요)

 

이처럼 주위 온도 보정계수는 케이블이 견딜 수 있는 최대 온도를 넘지 않도록 전류 용량을 조절하는 중요한 역할을 해요. 전기기사 시험에서는 특히 XLPE(가교폴리에틸렌) 절연 전선에 대한 보정계수 적용을 자주 묻고 있으니, 관련 표를 잘 숙지해두는 것이 좋습니다.

 

주의할 점은, 케이블 제조사마다 사용하는 절연체의 종류나 허용 온도에 차이가 있을 수 있다는 점이에요. 따라서 가장 정확한 정보는 해당 케이블의 제조사 카탈로그나 제품 사양서를 확인하는 것이 최선입니다. 하지만 시험 대비를 위해서는 일반적인 규정값들을 우선적으로 학습하는 것이 효과적이에요.

🏞️ 토양 열 저항률 보정계수: 땅속 깊은 곳의 열을 고려해요

땅속에 매설되는 지중 케이블의 경우, 주변 환경보다 열 방출이 더 중요하게 고려되어야 해요. 케이블에서 발생하는 열은 주변 토양으로 전달되는데, 토양의 종류나 함수율에 따라 열을 전달하는 능력, 즉 열 저항률이 달라지기 때문이에요. 열 저항률이 높을수록 열 방출이 어려워져 케이블 온도가 상승하게 되고, 이는 허용 전류를 감소시키는 요인이 됩니다. 일반적으로 지중 케이블의 허용 전류 표는 토양의 열 저항률 값을 2.5 [K·m/W] 정도로 가정하여 작성되어 있어요. 만약 실제 매설되는 장소의 토양 열 저항률이 이 기준값과 다르다면, 적절한 보정계수를 적용하여 허용 전류를 조정해야 합니다.

 

📊 토양 열 저항률 보정계수 적용 예시

토양 열 저항률 (K·m/W)	보정계수
1.0	1.25
1.5	1.15
2.0	1.07
2.5 (기준)	1.00
3.0	0.94
3.5	0.89

 

예를 들어, 어떤 지역의 토양 열 저항률이 3.0 [K·m/W]으로 측정되었다면, 기준 열 저항률 2.5 [K·m/W]보다 높으므로 보정계수 0.94를 적용해야 합니다. 만약 해당 케이블의 기준 허용 전류가 100A라면, 최종 허용 전류는 100A * 0.94 = 94A가 됩니다. 만약 열 저항률이 기준보다 낮다면(예: 1.5 [K·m/W]), 보정계수는 1.15가 되어 허용 전류는 100A * 1.15 = 115A로 증가하게 됩니다. 이는 열 방출이 더 용이하다는 것을 의미해요.

 

실제 현장에서는 토양의 종류, 함수율, 매설 깊이 등 다양한 요인이 열 저항률에 영향을 미치므로, 정확한 값 산출이 어려울 수 있어요. 하지만 전기기사 시험에서는 일반적으로 제시되는 기준값과 보정계수 표를 기반으로 문제를 풀게 되므로, 해당 표의 값들을 암기하는 것이 중요합니다. 특히 건조한 지역이나 암반 지대 등 열 저항률이 높은 곳에 케이블을 설치할 경우, 이 보정계수를 간과하면 과열로 인한 사고가 발생할 수 있으니 주의해야 합니다.

🔗 복수 회로 포설 보정계수: 여러 가닥이 모이면 열 방출이 어려워요

케이블을 여러 가닥으로 묶어서 함께 포설하는 경우(집합 포설), 각 케이블은 주변 케이블에서 발생하는 열의 영향을 받게 됩니다. 케이블들이 서로 밀집되어 있으면 공기 순환이 원활하지 않아 열이 효과적으로 방출되지 못하고, 이는 케이블의 온도를 상승시켜 허용 전류를 감소시키는 결과를 초래해요. 이러한 현상을 보정하기 위해 적용되는 것이 바로 복수 회로 포설 보정계수(또는 집합 감소계수)입니다. 적용되는 보정계수는 포설되는 케이블의 수, 배열 방식(예: 수평, 삼각) 및 설치 장소(기중, 지중) 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 케이블 수가 많아질수록, 그리고 케이블들이 더 밀집될수록 보정계수는 작아집니다.

 

📊 복수 회로 포설 보정계수 적용 예시 (기중, 3심 케이블 기준)

포설 회로 수	보정계수 (예시)
1회로	1.00
2회로	0.87
3회로	0.82
4회로	0.78

 

예를 들어, 3개의 케이블 회로를 하나의 케이블 트레이에 나란히 포설하는 경우를 생각해 봅시다. 만약 해당 케이블의 기준 허용 전류가 100A이고, 3회로 포설 시 적용되는 보정계수가 0.82라면, 최종 허용 전류는 100A * 0.82 = 82A가 됩니다. 이는 3개의 케이블이 서로 열을 주고받아 열 방출이 어려워지므로, 각 케이블이 안전하게 흘릴 수 있는 전류의 양이 줄어드는 것을 반영한 것입니다.

 

이 보정계수는 케이블 트레이, 덕트, 전선관 등 다양한 포설 방식에 따라 다르게 적용될 수 있어요. 예를 들어, 덕트 내부에 여러 개의 케이블을 포설하는 경우 공기 순환이 더욱 제한적이므로 보정계수가 더 낮아질 수 있습니다. 따라서 실제 전기 설비 설계 시에는 해당 케이블의 포설 방식과 배치에 맞는 정확한 보정계수 표를 참조하는 것이 매우 중요합니다. 전기기사 시험에서는 특히 이러한 집합 포설 관련 표의 값들을 정확히 암기하고 있는지 평가하는 문제가 자주 출제되니, 꼼꼼하게 준비해야 합니다.

 

❓ 케이블 보정계수, 이것이 궁금해요 (FAQ)

Q1. 케이블 보정계수는 왜 필요한가요?

A1. 케이블은 전류가 흐를 때 열이 발생하는데, 주변 온도, 토양의 열 저항, 케이블 간 밀집도 등 설치 환경에 따라 열 방출 능력이 달라집니다. 보정계수는 이러한 환경 변화로 인해 케이블이 과열되는 것을 방지하고 안전성을 확보하기 위해 기준 허용 전류를 조절하는 데 사용됩니다.

 

Q2. 주변 온도 보정계수는 어떤 경우에 적용되나요?

A2. 케이블이 설치되는 장소의 실제 온도가 규정된 기준 온도(예: 기중 40℃, 지중 30℃)보다 높을 때 적용됩니다. 온도가 높을수록 케이블의 열 방출 능력이 떨어지므로, 허용 전류를 낮추기 위해 보정계수를 곱해줍니다.

 

Q3. 지중 케이블의 토양 열 저항률은 어떻게 고려해야 하나요?

A3. 지중 케이블의 허용 전류 표는 보통 특정 열 저항률(예: 2.5 K·m/W)을 기준으로 작성됩니다. 실제 토양의 열 저항률이 이 기준과 다를 경우, 해당 값에 맞는 보정계수를 적용하여 허용 전류를 조정해야 합니다. 열 저항률이 높을수록(열 방출이 어려울수록) 보정계수는 1보다 작아집니다.

 

Q4. 여러 가닥의 케이블을 함께 포설할 때 보정계수는 어떻게 되나요?

A4. 여러 가닥의 케이블을 함께 포설하면 열 방출이 어려워져 허용 전류가 감소합니다. 이를 복수 회로 포설 보정계수(집합 감소계수)라고 하며, 포설되는 케이블 수와 배열 방식에 따라 적용되는 계수가 달라집니다. 케이블 수가 많을수록 계수는 작아집니다.

 

Q5. XLPE 절연 케이블과 PVC 절연 케이블의 보정계수가 다른가요?

A5. 네, 절연체의 종류에 따라 허용 최고 온도와 열 특성이 다르므로 보정계수도 달라질 수 있습니다. 일반적으로 XLPE(가교폴리에틸렌) 절연 케이블이 PVC보다 높은 온도에서 사용 가능하며, 이에 따라 보정계수 값에도 차이가 있을 수 있습니다. 정확한 값은 해당 규정이나 제조사 자료를 확인해야 합니다.

 

Q6. 기중 케이블과 지중 케이블의 기준 온도가 다른 이유는 무엇인가요?

A6. 기중 케이블은 주변 공기 온도에 직접적인 영향을 받으며, 일반적으로 40℃를 기준으로 합니다. 반면 지중 케이블은 땅속의 온도에 영향을 받는데, 일반적으로 땅속 깊은 곳의 온도는 상대적으로 안정적이어서 30℃(또는 20℃)를 기준으로 삼는 경우가 많습니다. 이는 주변 환경의 열 전달 특성 차이를 반영한 것입니다.

 

Q7. 보정계수는 항상 1보다 작은가요?

A7. 아닙니다. 주변 온도가 기준보다 낮거나, 토양 열 저항률이 매우 낮아 열 방출이 매우 잘 되는 등 특수한 경우에는 1보다 큰 보정계수가 적용될 수도 있습니다. 하지만 대부분의 실제 설치 환경에서는 온도가 높거나 집합 포설 등으로 인해 1보다 작은 보정계수가 적용되는 경우가 많습니다.

 

Q8. 전기기사 실기 시험에서 보정계수 문제는 어떻게 나오나요?

A8. 주로 특정 조건(온도, 포설 방식, 회로 수 등)이 주어지고, 기준 허용 전류값과 함께 최종 허용 전류를 계산하라는 문제가 출제됩니다. 또는 주어진 조건에서 어떤 보정계수를 적용해야 하는지 묻는 경우도 있습니다.

 

Q9. 케이블 제조사의 카탈로그를 꼭 참고해야 하나요?

A9. 가장 정확한 정보는 케이블 제조사에서 제공하는 카탈로그나 기술 자료를 참고하는 것입니다. 규정값은 일반적인 기준이며, 실제 제품의 성능은 제조사마다 약간의 차이가 있을 수 있기 때문입니다. 하지만 시험 대비를 위해서는 규정집상의 값을 우선 학습하는 것이 좋습니다.

 

Q10. 보정계수를 적용할 때 순서는 어떻게 되나요?

A10. 여러 보정계수가 동시에 적용될 경우, 일반적으로 모든 보정계수를 순차적으로 곱해주면 됩니다. 예를 들어, 기준 허용 전류 × (온도 보정계수) × (집합 포설 감소계수) 와 같은 방식입니다. 각 계수는 독립적으로 적용된다고 생각하면 쉽습니다.

 

Q11. 덕트나 전선관 내부에 여러 케이블을 포설할 때도 집합 감소계수가 적용되나요?

A11. 네, 적용됩니다. 덕트나 전선관 내부 역시 케이블들이 밀집되어 열 방출이 어려워지므로, 이러한 경우에도 해당 포설 방식과 케이블 수에 맞는 집합 감소계수를 적용해야 합니다. 일반적으로 개방된 트레이보다는 덕트 내부의 감소계수가 더 크게 적용되는 경향이 있습니다.

 

Q12. '단심 케이블'과 '다심 케이블'의 보정계수 적용이 다른가요?

A12. 네, 다를 수 있습니다. 단심 케이블 여러 개를 묶는 경우와 하나의 케이블 안에 여러 도체가 포함된 다심 케이블의 경우, 열 방출 특성이 다르기 때문에 적용되는 집합 감소계수 표나 값이 다를 수 있습니다. 일반적으로 다심 케이블은 단심 케이블보다 열 방출이 약간 더 유리한 경우도 있습니다.

 

Q13. IEC 규정과 KEC 규정의 보정계수가 동일한가요?

A13. 대부분 유사하지만, 세부적인 값이나 적용 기준에 약간의 차이가 있을 수 있습니다. KEC는 IEC 규정을 기반으로 국내 실정에 맞게 제정된 규정이므로, 한국 전기 설비에서는 KEC 규정을 우선적으로 따르는 것이 맞습니다. 시험에서도 KEC 기준을 기준으로 출제될 가능성이 높습니다.

 

Q14. 케이블의 허용 온도가 90℃인데, 주변 온도가 40℃이면 어떻게 되나요?

A14. 케이블의 허용 온도(예: 90℃)는 케이블 자체의 절연체가 견딜 수 있는 최대 온도를 의미합니다. 주변 온도 보정계수는 이 허용 온도를 넘지 않도록, 즉 케이블 표면 온도가 90℃를 초과하지 않도록 전류를 조절하는 역할을 합니다. 따라서 주변 온도가 40℃이면, 90℃를 초과하지 않도록 허용 전류를 낮추는 보정계수를 적용해야 합니다.

 

Q15. 매설 깊이가 깊어지면 보정계수가 어떻게 되나요?

A15. 일반적으로 매설 깊이가 깊어질수록 주변 토양과의 거리 증가, 지열 등의 영향으로 열 방출 조건이 달라질 수 있습니다. 특정 깊이 이상에서는 열 저항률 보정과는 별개로 매설 깊이에 따른 추가적인 감소계수가 적용될 수도 있습니다. 이는 깊이에 따라 주변 온도가 달라지거나 열 전달 경로가 길어지기 때문입니다.

 

Q16. '보정계수'와 '감소계수'는 같은 말인가요?

A16. 넓은 의미에서는 유사하게 사용되지만, 엄밀히 말하면 뉘앙스 차이가 있습니다. '보정계수'는 온도, 열 저항률 등 환경 조건 변화에 따른 허용 전류의 조정을 포괄적으로 의미하며, '감소계수'는 주로 집합 포설과 같이 케이블 수가 많아져 허용 전류가 줄어드는 경우에 더 많이 사용됩니다. 하지만 실무에서는 혼용되기도 합니다.

 

Q17. 케이블 트레이 포설 시, 트레이의 재질이나 색상도 보정계수에 영향을 주나요?

A17. 직접적으로 보정계수 표에 명시되지는 않지만, 간접적으로 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 열 반사율이 높은 밝은 색상의 트레이는 주변 열을 덜 흡수하여 열 방출에 유리할 수 있습니다. 하지만 이러한 영향은 규정된 보정계수보다는 부수적인 요인으로 간주됩니다.

 

Q18. 보정계수를 적용하지 않았을 때 발생할 수 있는 문제는 무엇인가요?

A18. 가장 큰 문제는 케이블 과열로 인한 절연 성능 저하, 소손, 화재 발생 등 안전 사고로 이어질 수 있다는 점입니다. 또한, 허용 전류 부족으로 인해 설비가 제 성능을 발휘하지 못하거나, 예상치 못한 전압 강하가 발생할 수도 있습니다.

 

Q19. 전기 공사 시 보정계수 적용은 누가, 어떻게 결정하나요?

A19. 전기 설비 설계자나 감리자가 관련 규정(KEC, IEC 등)과 현장 조사 결과를 바탕으로 적절한 보정계수를 결정합니다. 시공자는 설계 도면에 명시된 보정계수를 적용하여 케이블을 선정하고 포설해야 합니다. 현장 상황에 따라 설계와 달라질 경우, 반드시 설계자와 협의 후 적용해야 합니다.

 

Q20. 계산 시 소수점 처리는 어떻게 해야 하나요?

A20. 일반적으로 계산 결과는 소수점 이하 둘째 자리에서 반올림하거나, 안전을 고려하여 절삭하는 경우도 있습니다. 시험 문제에서는 문제에서 별도로 명시하지 않는 한, 일반적인 계산 규칙을 따르거나 주어진 선택지 중에서 가장 근접한 값을 선택하면 됩니다. 실무에서는 안전을 최우선으로 고려하여 보수적으로 적용하는 것이 좋습니다.

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📝 요약

전기기사 케이블 포설 시 보정계수는 주변 온도, 토양 열 저항률, 복수 회로 포설 등 설치 환경에 따라 케이블의 허용 전류를 조절하는 필수 요소입니다. 각 조건에 맞는 보정계수를 기준 허용 전류에 곱하여 최종 안전 전류값을 산출하며, 이는 케이블 과열 방지 및 설비 안정성 확보에 기여합니다. 정확한 보정계수 적용을 위해 관련 규정 및 제조사 자료를 숙지하는 것이 중요합니다.