산업안전산업기사 감전·정전기·방폭 핵심정리

누전차단기는 전기가 새는 것(누전)을 감지해 전기를 끊습니다. 사람이 감전되어도 심장에 큰 해가 가기 전에 끊어야 하므로 30mA 이하의 누설 전류에서 0.03초 이내에 작동해야 합니다. 정격 전부하 전류가 50A 이상인 큰 기계는 오작동을 막기 위해 200mA 이하, 0.1초 이내로 할 수 있습니다.

틀린 선지

• ① 정격감도전류 30mA 이하, 작동 시간 0.3초 이내: 작동 시간이 기준(0.03초)의 10배로 너무 깁니다.
• ② 정격감도전류 200mA 이하, 작동 시간 0.1초 이내: 정격 전부하 전류가 50A 이상인 기계에 오작동 방지를 위해 예외로 허용되는 값입니다.
• ③ 정격감도전류 100mA 이하, 작동 시간 0.03초 이내: 정격감도전류가 기준(30mA)보다 큽니다.

내압(耐壓) 방폭 구조(d)는 용기 안으로 들어온 가스가 폭발해도 용기가 견디고, 불꽃이 틈새를 지나며 식어 바깥 가스에 불이 옮겨 붙지 않게 만든 구조입니다. '압력을 견딘다'는 뜻의 내압이며, 안에 압력을 넣는 압력 방폭 구조(p)와 다릅니다.

틀린 선지

• ① 안전증 방폭 구조: 기호는 'e'이며, 불꽃·고온이 생기지 않게 안전도를 높인 구조입니다.
• ③ 유입 방폭 구조: 기호는 'o'이며, 불꽃이 생기는 부분을 기름 속에 넣은 구조입니다.
• ④ 압력 방폭 구조: 기호는 'p'이며, 용기 안에 깨끗한 공기나 불활성 가스를 넣어 압력을 유지하는 구조입니다.

정전기는 빨리 흐르고 세게 비빌수록 많이 생깁니다. 그래서 인화성 액체는 유속을 낮추어 보내야 합니다. 접지·본딩, 제전기, 가습, 대전 방지제 사용은 모두 정전기를 줄이는 방법입니다.

틀린 선지

• ① 제전기를 설치해 대전된 물체의 전하를 중화한다: 정전기를 없애는 옳은 방법입니다.
• ③ 작업장을 가습해 습도를 높인다: 물체 표면에 수분이 생겨 정전기가 잘 새어 나가게 하는 옳은 방법입니다.
• ④ 금속 배관과 용기를 접지하고 서로 본딩한다: 정전기를 땅으로 빼내는 옳은 방법입니다.

가스 폭발 위험 장소는 폭발 분위기가 얼마나 자주·오래 있느냐에 따라 나눕니다. 늘 있거나 오래 있으면 0종, 정상 운전 중에도 생길 수 있으면 1종, 고장 같은 이상 상태에서만 잠깐 생기면 2종입니다. 분진은 20종·21종·22종으로 따로 나눕니다.

틀린 선지

• ② 2종 장소: 이상 상태에서만 폭발 분위기가 잠깐 생길 수 있는 장소입니다.
• ③ 1종 장소: 정상 작동 중에 폭발 분위기가 가끔 생길 수 있는 장소입니다.
• ④ 20종 장소: 가스가 아니라 가연성 분진(먼지)의 위험 장소 구분입니다.

액체가 관 속을 흐를(유동) 때 관 벽과 맞닿아 전하가 나뉘면서 생기는 정전기를 유동 대전이라고 합니다. 흐르는 속도가 빠를수록 많이 생기므로 인화성 액체는 유속을 낮추어 보냅니다.

틀린 선지

• ① 분출 대전: 액체·기체가 좁은 구멍(노즐)으로 세게 뿜어져 나올 때 생기는 대전입니다.
• ③ 박리 대전: 붙어 있던 필름·테이프 등을 떼어 낼 때 생기는 대전입니다.
• ④ 유도 대전: 대전된 물체 가까이에 있는 도체에 전하가 끌려와 생기는 대전입니다.

도체에 생긴 정전기는 땅과 연결해 주면 쉽게 빠져나갑니다. 그래서 금속 배관·탱크·용기에는 접지를 하고, 떨어져 있는 금속끼리는 전선으로 이어(본딩) 같은 전위로 만듭니다.

틀린 선지

• ① 절연(전기가 통하지 않게 감싸기): 절연하면 정전기가 빠져나갈 길이 막혀 오히려 더 쌓입니다.
• ② 배관 안 유속을 빠르게 하기: 유속이 빠르면 정전기가 더 많이 생깁니다.
• ④ 작업장을 건조하게 유지하기: 건조하면 정전기가 잘 빠지지 않아 더 쌓입니다.

충전 전로의 전압이 높을수록 멀리 떨어져야 합니다. 22.9kV 는 15kV 초과 37kV 이하 구간에 들어가므로 접근 한계 거리는 90cm 입니다. 참고로 0.3kV 초과 0.75kV 이하는 30cm, 0.75kV 초과 2kV 이하는 45cm, 2kV 초과 15kV 이하는 60cm 입니다.

틀린 선지

• ① 60cm: 2kV 초과 15kV 이하일 때의 거리입니다.
• ② 45cm: 0.75kV 초과 2kV 이하일 때의 거리입니다.
• ③ 110cm: 37kV 초과 88kV 이하일 때의 거리입니다.

전기가 몸에 짧게 흐를수록 심장이 견딜 수 있는 전류는 커집니다.

1. 공식: I = 165 ÷ √T
2. √0.25 = 0.5
3. 계산: 165 ÷ 0.5 = 330mA
4. 검산: 330 × 0.5 = 165 로 공식의 분자와 같습니다.

틀린 선지

• ① 660mA: √T 대신 T(0.25)로 나눈 값입니다.
• ③ 165mA: 통전 시간이 1초일 때의 값입니다.
• ④ 41mA: 165에 0.25를 곱한 값입니다.

정전기 방전 에너지가 가스·증기의 최소 점화 에너지보다 크면 불이 붙을 수 있으므로 이 값을 계산할 줄 알아야 합니다.

1. 공식: W = 1/2 × C × V²
2. 단위 맞추기: C = 200pF = 200 × 10⁻¹² F, V = 5kV = 5,000V
3. V² = 5,000 × 5,000 = 25 × 10⁶
4. 계산: 1/2 × 200 × 10⁻¹² × 25 × 10⁶ = 2,500 × 10⁻⁶ J = 2.5 × 10⁻³ J
5. 단위 바꾸기: 2.5 × 10⁻³ J = 2.5mJ
6. 검산: 2.5mJ × 2 ÷ 200pF = 25 × 10⁶ → √ = 5,000V 로 처음 전압과 같습니다.

틀린 선지

• ① 5.0mJ: 공식의 1/2을 곱하지 않은 값입니다.
• ② 25mJ: 자릿수를 하나 잘못 옮긴 값입니다.
• ③ 0.25mJ: 자릿수를 하나 잘못 옮긴 값입니다.

e 는 안전증 방폭 구조입니다. 정상 운전 때 불꽃이나 높은 열이 생기지 않는 기기를 더 튼튼하게 만들어 안전도를 높인 구조입니다. 압력 방폭 구조의 기호는 p 이고, 그 밖에 d 내압, o 유입, ia·ib 본질안전, m 몰드 방폭 구조가 있습니다.

틀린 선지

• ② p — 압력 방폭 구조: 바르게 짝지은 것입니다.
• ③ o — 유입 방폭 구조: 바르게 짝지은 것입니다.
• ④ ia — 본질안전 방폭 구조: 바르게 짝지은 것입니다.