본 논문에서는 뇌경보시스템에 적용하기 위한 센서로 대지전계의 극성과 크기의 측정이 가능한 필드밀에 대하여 연구하였다. 회전날개를 갖는 평면 셔터형 필드밀을 설계 제작하였으며, 필드밀의 교정은 대칭적인 구조의 원형 평판전극을 수직으로 배열하고 이때 얻어지는 평등전계 내에서 수행하였다. 교정실험에서 필드밀의 감도를 0.5[V/kV/m]로 조정하였으며, 측정 가능한 대지전계의 범위는 $200[V/m]{sim}]20[kV/m]$가 된다. 교정실험 후, 건물 옥상에 필드밀을 설치하고, 뇌운에 의한 대지전계의 변화를 관측하였다. 2006년 7월 1일부터 7월 15일의 기간 중, 뇌운의 생성과 소멸, 이동에 따라 대지전계의 크기는 $+2[kV/m]{sim}-6[kV/m]$의 범위에서 기록되었다. 적용실험결과로부터 제안한 필드밀은 직류 전계 측정에 충분한 성능이 있음을 확인하였다.
A field mill capable of measuring the magnitude and polarity of electric fields at the ground level was studied to apply to a lightning warning system as a sensor. We designed and fabricated a planar-shutter type field mill with a rotating-vanes. A calibration of the field mill was performed in a vertically symmetrical arrangement which consists of two equal size parallel round plates to form a homogeneous electrical fields. The sensitivity of the field mill was adjusted at 0.5[V/kV/m], and this covers a ranges from 200[V/m] to 20[kV/m]. After the calibration experiment, the field mill was installed on the roof of a building to measure the changes of electric field intensity caused by thunderclouds. During the period from July 1. 2006 to July 15. 2006, the electric field intensity was recorded a ranges of $+2[kV/m]{sim}-6[kV/m]$ depending on generation, extinction and movement of thunderclouds. From the actual test on the ground it is confirmed that the field mill has a good performance necessary for the measurement of DC electric fields.
