전기재해 안전기술 : 전기적인 재해

전기 에너지에 의한 재해는 에너지원에 따라서 전기 재해, 정전기 재해, 낙뢰 재해, 전자파 장해와 같이 크게 4가지로 나뉠 수 있다. 다음 그림과 같이 에너지원은 서로 다르지만, 전기 에너지에 의하여 발생하게 되는 재해는 대부분 공통적으로 전격, 화재, 폭발에 의한 결과를 동반하게 된다.

 

 

에너지원에 의하여 구분된 재해

1. 전기 재해

전기 재해는 전력회사에서 만들어지거나 비상발전설비 등을 통하여 만들어져 전선을 통해 공급되는 전기 에너지에 의한 재해를 말하며, 정전기 재해와 대비하여 동전기 재해라고도 하나 동전기에 의한 재해가 전기적인 재해의 대부분을 차지하기 때문에 일반적으로 전기 재해라 칭한다. 가정이나 사무실에서 사용하는 가전이나 산업 현장에서 가동하는 생산설비 등 전기 에너지를 사용하는 전기설비로부터 우리는 멀리 떨어지지 못하고 있다. 전기설비는 우리에게 많은 이점을 제공하지만 노후되거나 불완전한 상태로 방치된 전기 설비는 전기 에너지를 인체나 의도하지 않은 경로를 통하여 흐르게 하여 감전이나 전기화재 등을 일으키게 된다. 감전이나 전기 화재 등의 전기 재해 발생은 기술발전에도 불구하고 그다지 크게 줄어들지 않고 있다.

그 이유는 여러 가지가 있겠으나 산업의 발전과 도시화 그리고 많은 동력과 발열을 필요로 하는 기존의 설비가 전기 에너지를 사용하는 설비로 빠르게 대체되어 전기 에너지의 소비가 지속적으로 높아지고 있기 때문인 것으로 해석된다. 또한, 과거와 달리 가정이나 산업 현장 대부분에서 전기 에너지에 대한 의존도가 급속도로 높아졌기 때문에 전기설비의 고장에 의한 정전이 발생할 경우 우리 생활에서의 불편함이나 선업 현장에서의 가동 정지 등으로 인한 피해는 매우 심각하게 받아들이게 된다.

2. 정전기 재해

정전기는 전자가 한 물체에서 다른 물체로 전달되어 전하의 불균형을 일으킬 때 발생한다. 두 물체가 접촉했다가 분리되거나 서로 마찰하게 되면 한 물체는 과도한 전자로 남아 음전하를 띄고 다른 물체는 전자가 부족하여 양전하를 띄게 되어, 두 물체 사이에는 전위차가 발생한다. 이것을 대전현상이라 한다. 정전기가 갖고 있는 다양한 특징은 우리 생활에 필요한 전기장치에 유용하게 사용되기도 하지만, 의도하지 않게 인체에 전기적 충격을 주거나 전기장치의 파손이나 가연성 가스의 폭발 등 산업 현장에서 많은 재해를 일으키기도 한다.

정전기에 의한 폭발

전하가 축적된 상태에서 방전하게 되면 순간적으로 스파크가 발생하게 된다. 정전기 방전에 의한 스파크는 에너지의 크기가 매우 작지만, 가연성 가스나 증기 또는 미소 분진에 체류하고 있는 폭발분위기에서는 충분히 점화 에너지로 작용하여 폭발을 일으킬 수 있다. 가연성 가스나 증기 및 분진의 폭발은 매우 빠른 속도로 진행하며, 점화원의 흔적을 찾기 어렵다는 특징이 있다. 특히 아세틸렌이나 수소의 경우 공기 중에 노출될 경우 매우 넓은 농도 범위에서 폭발 분위기를 형성하고 낮은 에너지에 의하여 점화되어 폭발하게 되므로 취급이 어려운 가스에 속한다. 

정전기에 의한 전격

축적된 전하가 인체를 통과하게 되면 인체에 전기적 충격을 주게 된다. 물론 정전기에 의하여 인체가 전기적인 충격을 받더라도 일반적으로 아크 화상을 입거나 심장마비와 같은 심각한 생리적인 손상을 주지는 않는다. 하지만 불쾌감이나 심리적 불안감에 의하여 행동의 제약이나 작업성이 위축되기도 하고, 전기적 충격에 의한 불안전한 동작으로 인한 추락이나 기계와의 충돌 등 2차적인 사고로 이어질 수 있다.

정전기에 의한 품질 저하

정전기가 갖고 있는 흡인력(정전인력)은 복사기나 프린터 등 일상생활에 필요한 장치에서는 매우 유용하게 사용되지만, 청정상태를 유지해야 하는 필름이나 전자 부품 등의 표면에 의도하지 않게 먼지를 부착시켜 품질 저하를 일으키거나 정전기 방전에 의하여 민감한 전자 부품이나 기판이 손상되거나 신뢰성을 저하시키는 경우가 발생하기도 한다.