도구스학업·수학

접지저항(접지봉) 계산기

드와이트 식 R = ρ/(2πL)·(ln(4L/a) − 1)로 접지봉 하나의 저항을 구하고, 여러 개를 박았을 때 서로 간섭해 1/n로 줄지 않는 몫까지 계산합니다. 간격이 봉 길이보다 짧으면 효과가 급격히 떨어지는 것을 표로 확인할 수 있습니다.

Ω·m

실측이 원칙입니다. 아래 표는 자릿수를 가늠하는 용도입니다.

m
mm

반지름이 아니라 지름을 넣습니다. 식에는 반으로 나눠 들어갑니다.

접지저항

33.49Ω

드와이트 식 R = ρ/(2πL)·(ln(4L/a) − 1)로 구한 값입니다. 실제 값은 대지저항률에 그대로 비례하므로 ρ를 얼마나 잘 아느냐가 전부입니다.

봉 하나의 저항 R₁33.493Ω

봉을 늘려 가며

개수실제 저항R₁/n간섭 계수하나 더 박아 준 몫
133.49Ω33.49Ω1
219.4Ω16.75Ω1.15814.09Ω
314.11Ω11.16Ω1.2645.29Ω
411.25Ω8.37Ω1.3432.86Ω
59.42Ω6.7Ω1.4071.82Ω
68.15Ω5.58Ω1.4591.28Ω
77.2Ω4.78Ω1.5050.95Ω
86.46Ω4.19Ω1.5440.73Ω
95.88Ω3.72Ω1.5790.59Ω
105.4Ω3.35Ω1.6110.48Ω

봉을 하나 더 박아 줄어드는 몫이 계속 작아집니다. 간섭 계수가 커지기 때문이며, 어느 지점을 넘으면 봉을 더 박는 것보다 간격을 벌리거나 흙을 개량하는 편이 낫습니다.

목표 저항까지 몇 개

Ω
필요한 봉 개수5개
그때의 저항9.42Ω

간격이 좁으면 봉을 아무리 늘려도 어느 값 아래로 내려가지 않습니다. 그때는 개수가 아니라 간격·길이·흙을 손봐야 합니다.

길이를 바꾸면 (봉 하나)

길이저항3m 대비
1m82.99Ω248%
1.5m59.63Ω178%
2m47.01Ω140%
3m33.49Ω100%
4m26.26Ω78%
6m18.58Ω55%
9m13.11Ω39%

대지저항률 대표 범위 (참고)

토질ρ 범위 (Ω·m)이 봉의 저항
습한 유기질토·논밭10 ~ 1003.3 ~ 33.5Ω
점토·양토20 ~ 2006.7 ~ 67Ω
젖은 모래·자갈50 ~ 1,00016.7 ~ 334.9Ω
마른 모래·자갈1,000 ~ 10,000334.9 ~ 3,349.3Ω
암반1,000 ~ 100,000334.9 ~ 33,492.7Ω

자릿수를 가늠하는 용도입니다. 같은 토질에서도 함수율과 계절에 따라 몇 배가 달라지며, 겨울에 얼면 크게 오릅니다. 설계는 웨너 4전극법 실측이 원칙입니다.

굵게 하느니 깊게 박으세요. 드와이트 식에서 지름은 로그 안에 들어갑니다. 지름을 두 배로 해도 ln이 0.69 줄 뿐이라 저항이 몇 %밖에 안 줍니다. 길이는 앞의 1/L로 들어가 훨씬 잘 듣지만 정확히 반이 되지는 않습니다 — 로그 안에도 L이 있어 되밀기 때문에 3m를 6m로 늘리면 55%쯤이 됩니다.
봉을 n개 박아도 1/n로 줄지 않습니다. 봉끼리 서로의 전위를 끌어올리기 때문입니다. 거리 d만큼 떨어진 점의 전위가 ρI/(2πd)이므로 R_n = R₁/n + ρ/(2πn²)·Σ 1/d_ij가 되며, 둘째 항이 간섭입니다. 간격을 벌리면 사라지고 좁힐수록 커집니다 — 「간격을 봉 길이 이상으로」라는 실무 관행의 근거입니다.
저항의 대부분은 봉에 가까운 흙에서 생깁니다. 전류가 봉에서 방사상으로 퍼져 나가므로 멀어질수록 단면적이 급격히 커지기 때문입니다. 그래서 봉 주변의 흙을 개량하는 것(접지저항 저감재·보습)이 효과가 크고, 반대로 봉을 서로 가까이 두면 같은 흙을 나눠 쓰게 되어 효과가 줍니다.
대지저항률이 이 계산의 약한 고리입니다. 저항이 ρ에 그대로 비례하므로 ρ가 두 배면 답도 두 배입니다. 그런데 ρ는 토질과 함수율에 따라 열 배씩 벌어지고 같은 자리에서도 계절에 따라 몇 배가 달라집니다. 위 표는 자릿수를 가늠하는 용도이며, 설계는 웨너 4전극법으로 실측하는 것이 원칙입니다.
1차 근사입니다. 모든 봉이 같은 전류를 흘린다고 보고 계산했습니다. 실제로는 바깥쪽 봉이 더 많이 흘려 실측값이 이보다 조금 낮게 나오는 편입니다. 또 흙이 균질하다고 보았는데 실제 지반은 층마다 저항률이 달라, 깊이 방향으로 층이 나뉘면 이 식과 어긋납니다.
전기공사는 자격이 필요한 일입니다. 이 계산기는 개략 검토용입니다. 실제 접지 설계와 시공은 전기설비 기준에 따라야 하고 시공 뒤에는 반드시 접지저항을 실측해 확인해야 합니다. 접지판·매설지선·접지망은 식이 달라 이 도구에서 다루지 않습니다.

계산 방법

  1. 1대지저항률 ρ를 넣습니다. 실측값이 원칙이고, 모르면 아래 토질 표로 자릿수를 가늠합니다.
  2. 2접지봉의 길이와 지름을 넣습니다. 지름을 넣으면 식에는 반으로 나눠 들어갑니다.
  3. 3봉을 여러 개 박는다면 개수와 이웃 간격, 배치를 고릅니다.
  4. 4간섭 계수를 보고 R₁/n에서 얼마나 벗어났는지 확인합니다.
  5. 5목표 저항을 넣어 몇 개가 필요한지, 간격을 바꾸면 어떻게 달라지는지 봅니다.

자주 묻는 질문

드와이트 식 R = ρ/(2πL)·(ln(4L/a) − 1)을 씁니다. ρ는 대지저항률(Ω·m), L은 봉 길이(m), a는 봉의 반지름(m)입니다. ρ=100Ω·m 흙에 3m·지름 16mm 봉을 박으면 약 33.5Ω이 나옵니다. 출처는 H. B. Dwight의 1936년 AIEE 논문입니다.

거의 줄지 않습니다. 지름이 로그 안에 들어가 두 배로 해도 ln이 0.69 줄 뿐이라 몇 %밖에 안 줍니다. 길이는 앞의 1/L로 들어가 훨씬 잘 듣습니다 — 굵게 하느니 깊게 박는 편이 낫습니다.

반보다 조금 덜 줍니다. 앞의 1/L은 절반이 되지만 로그 안에도 L이 있어 그 항이 커지며 되밀기 때문입니다. 3m를 6m로 늘리면 33.5Ω이 18.6Ω으로 약 55%가 됩니다.

줄지 않습니다. 봉끼리 서로의 전위를 끌어올리기 때문입니다. 거리 d만큼 떨어진 점의 전위가 ρI/(2πd)이므로 R_n = R₁/n + ρ/(2πn²)·Σ 1/d_ij가 되며, 둘째 항이 간섭입니다.

봉 길이 이상이 원칙입니다. 간격이 봉 길이보다 짧으면 서로 같은 흙을 나눠 쓰게 되어 효과가 급격히 떨어집니다. 반대로 간격을 아주 넓게 벌리면 간섭이 사라져 R₁/n에 가까워집니다.

아닙니다. 봉을 하나 더 박아 줄어드는 몫이 계속 작아지고, 간격이 좁으면 아무리 늘려도 어느 값 아래로 내려가지 않습니다. 그때는 개수가 아니라 간격·길이·흙을 손봐야 합니다.

웨너 4전극법으로 실측하는 것이 원칙입니다. 저항이 ρ에 그대로 비례하므로 ρ가 두 배면 답도 두 배인데, ρ는 토질과 함수율에 따라 열 배씩 벌어지고 같은 자리에서도 계절에 따라 몇 배가 달라집니다. 표의 값은 자릿수를 가늠하는 용도입니다.

전송되지 않습니다. 계산은 모두 브라우저 안에서 이루어지고 넣은 값은 이 기기에만 남습니다.

알아두면 좋은 점

  • 접지봉만 다룹니다. 접지판·매설지선·접지망은 식이 달라 이 도구의 범위 밖입니다.
  • 흙이 균질하다고 봅니다. 실제 지반은 층마다 저항률이 달라 깊이 방향으로 층이 나뉘면 어긋납니다.
  • 여러 봉 계산은 모든 봉이 같은 전류를 흘린다고 본 1차 근사입니다. 실제로는 바깥쪽 봉이 더 많이 흘려 실측값이 조금 낮게 나오는 편입니다.
  • 대지저항률 표는 널리 실린 어림 범위이며 설계값이 아닙니다. 실측이 원칙입니다.
  • 전기공사는 자격이 필요한 일입니다. 개략 검토용으로만 쓰고 시공 뒤에는 반드시 접지저항을 실측해 확인해야 합니다.

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마지막 검증: 2026년 9월 2일 · 결과는 참고용 추정치입니다.