1. Surge 란?
 

서지(Surge)는 원래 AC전압이 평상시의 공급전압 범위보다 5~6%정도 상승한 상태를 말하며,
같이 AC전압의 싸인파형(Sine Waveshape) 사이클로 표현되고 보통 8 Cycle 정도 지속하다가 사라진다.
만약 전압 상승이 8 cycle 보다 길게 지속되면 이는 과전압(Over-Voltage)으로 분류된다.
그리고 일억분의 일초 (Nanosecond), 백만분의 일초(Microsecond), 

천만분의 일초(Millisecond) 단위의 시간대에서 

수천 볼트까지 치솟는 임펄스나 스파이크 같은 전압상승현상을 과도써지전압이라고 부르는데,
위에서 말한 써지와는 본질적으로 다르지만 써지 업계에서는 모두 써지전압이라 부른다. 

전압 임펄스와 스파이크 같은 과도써지전압은 일종의 고주파 성격을 띠고 있으므로 

변압기의 1차측에서 2차측으로 쉽게 뛰어 넘을 수 있고 

일단 장비의 전자회로에 침입하면 반도체 부품에 치명적인 손상을 입힌다.

2. 써지의 발생원인

 - 번개로 인한 써지 발생

   전력 송배선 주위에서 번개가 치면 전력선 또는 통신선 주위에 자장이 형성되면서 

   수천, 수만 볼트의 써지기 발생하여 수십킬로 밖까지 전달된다.

   번개나 낙뢰가 전신주에 떨어지면 각 전신주에 설치된 피뢰기(1)를 통하여 땅으로 방전되기 시작한다.

   그러나 일시에 땅으로 방전되는 전류가 워낙 크기 때문에 전선과 땅 사이에

   100,000볼트 이상의 전위차가 발생하여 전선을 타고 양방향 먼 곳까지 전달된다.

   전선을 타고 전달되는 도중 전신주에 설치된 피뢰기(2)에 의해 부분 방전되고 

   변압기(3) 1차측에 설치된 Gap Arrester에 의해 다시 방전된다.
   나머지 잔류 써지는 변압기 2차측으로 배전반(4), 분전함과 배선망(5)을 통하여 

   사무실이나 일반 가정 전원 콘센트(6)로 전달되며 써지의 크기는 최고 6,000볼트로 줄어든다.

 
   즉, 원발생지에서의 크기 100,000볼트가 출력에서는 6,000볼트 이하로 감소된다.

- 기타원인

  변전소에서 고압전력 공급선을 스위칭할 때 최고 6,000볼트, 분전함 주전원 스위치를 

  작동할 때는 최고 3,000볼트의 개폐 써지가 유입될 수 있다.

  그리고 중장비 시동때도 최고 3,000볼트의 전압 임펄스가 발생된다.
  이 외에 주위에서 아크용접기, 컴프레셔, 진공청소기, 사무기기 등을 사용할 때도

  400~1,000볼트의 임펄스와 노이즈가 발생한다.
  그림 그림 Ⅱ-7은 IBM의 연구결과로서,

   IBM의 발표에 의하면 월 평균 120건 이상의 기기 장애를 일으킬 수 있는 

   유해전기가 전원선으로 유입되는데 이들 중 약 90%가 전압 임펄스나 스파이크와

   같은 과도전압이라고 한다.
   전기 품질이 미국보다 취약한 우리나라에서는 이 보다 더 많은 과도 써지전압이 

   매월 유입되는 것으로 추정된다.

   기기의 장애는 번개나 낙뢰로 인한 대형 써지전압으로만이 일어날 수 있다고 생각한다면 잘못이다.

   작은 써지전압들이 자주 유입되면 IC반도체 회로의 수명이 단축되어 

   결국은 이유가 분명치 않은 고장이 자주 일어나게 된다.

3. 써지보호기의 필요성

LED조명은 이전에 사용되던 백열전구, 형광등, 할로겐 전구등과 다르게

반도체인 LED를 사용하기 때문에 전자기기로 보는것이 합리적이다.

LED자체도 반도체이지만 그를 제어하기 위한 드라이버와 주변 부품들도 

대부분 반도체 부품으로 기존 전통 조명에 비해 서지와 임펄스, 노이즈에 

상대적으로 취약하다.

국가에서는 이를 보완하기 위해 KC, EMC인증을 통해 일정부분 해당 기능과 품질을

보증하게 되어 있으나 현장에서는 이를 훨씬 상회하는 서지, 임펄스, 노이즈가 발생하는

경우가 종종 있다. 

이러한 이유 때문에 미국을 비롯한 선진국에서는 군과 산업체는 물론 일반 가정에까지도 

써지보호기가 널리 보급되어 써지전압에 의한 피해로부터 모든 전기, 전자, 통신기기를 보호하고 있다.

그러나 우리나라는 선진국과 비교해 볼 때 아직 전기 및 통신 사정이 불안전한 실정임에도 불구하고

써지보호기의 필요성 인식과 보급은 매우 미약하다.

그 뿐 아니라 최근 들어 세계적인 기후환경의 변화로 인해 어느 때보다도 천둥, 번개가 

많은 현상이 나타나고 있어 러 분야에서 전기 전자, 통신기기의 잦은 고장과 

순간적인 오작동의 빈도가 증가되고 있다.

이러한 상황에서 첨단 전기.전자, 통신기기를 써지전압으로부터 안전하게 보호하기 위해서는

써지보호기(Surge Protector or Suppressor)의 설치가 최선의 선택이다.
써지보호기는 일명 TVSS(Transient Voltage Surge Suppressor)라고도 불리며 

전압 임펄스나 스파이크과 같은 과도써지전압이
기기에 도달하기전에 차단하여 기기를 보호하는 장치이다.

4. 써지보호기의 선택기준

써지보호기용으로 사용되고 있는 부품은 Silicon Avalanche Diode(SAD), 

Metal Oxide Varistor(Mov) 및 Gas Tube Arrestor(GTA) 3종류가 있으며,

성능 및 기능상 각각 장단점을 지니고 있다 

따라서 써지 보호기http:// 설계시에는 각 부품의 장단점을 잘 조화시킨 

하이브리드 시스템(Hybrid System)으로 설계하여야만

완벽한 성능과 기능을 가진 써지보호기를 만들 수 있다.
 

그러나 현재 국내에 시판되고 있는 값싼 국산 써지보호기는 

MOV 한 개만으로 설계되어 써지보호기 상표로 판매되고 있지만 그 성능이 한정되어 있고,
더욱이 여러 차례 써지와 접하게 되면 MOV의 성능이 약화되면서 콘센트 기능만 남게된다.
그러므로 이러한 값싼 써지보호기를 구입하여 큰 써지로부터 컴퓨터나 기타 첨만 전기, 

전자기기의 피해를 막아보려는 것은 피뢰침 없이고층빌딩을 낙뢰로부터 보호하려는 의도와 같다.
완전한 써지보호기 제품을 설계하는 것은 고가의 첨단 전기, 전자기기 소유자들에게 

전기장애로 인한 피해보험에 가입하는 것과 똑같은 역할을 한다고 할 수 있다.

서지 관련 피해사례 링크
 

-  낙뢰 발생시 약 50% 정도는 피뢰침을 통해 대지로 빠져나감

   나머지 50%는 가스관, 전선등을 통해 건물 내부로 들어 올수 있음.