정전기 위험성 및 대전방지대책

안녕하세요 오늘은 건조한 작업환경에 더욱 더 조심하게 되는 정전기의 위험성과 대전방지대책에 대해서 자세하게 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

정전기란?

건조한 날씨나 겨울철이면 무척 신경쓰이는 것이 바로 정전기이다. 입었던 옷을 벗다 보면 탁탁 소리와 함께 여기저기서 불꽃이 일고 몸이 따끔거린다. 머리를 감고 잘 말린 후 머리를 빗으려 하면 빗에 머리가 달라붙어 제대로 빗을 수가 없고 문을 열기 위해 손잡이를 잡는 순간 손이 따끔거리고 주춤할 때가 있는 것을 자주 경험했을 것이다. 이처럼 사람을 괴롭히는 정정기는 공간의 모든 장소에서 전하의 이동이 전혀 없는 전기 라고 할 수 있다. 그러나 우리 주위에서 일어나는 통상적인 정전기 현상은 예외없이 다소의 전하의 이동 즉 약간의 전류를 동반하고 있다. 그러므로 정전기는 전함의 공간적 이동이 적고 그것에 의한 자계효과가 전계효과에 비해 무시할 수 있을 만큼 적은 전기라고 정의할 수 있으며, 정전기에 의한 제반현상을 정전현상이라고 한다.

 

정전기 발생

두 물체 사이의 마찰이나 접촉위치의 이동으로 전하의 분리 및 재배열이 일어나 정전기가 발생하는 마찰의 의한 대전과 서로 밀착되어 있는 물체가 떨어질 때 전하의 분리가 일어나 정전기가 발생하는 박리에 의한 대전, 액체류가 파이프 등 내부에서 유동할 때 액체와 관벽 사이에 정전기가 발생하는 유동에 의한 대전, 기타 대전으로 액체류 기체류 고체류 등이 작은 분출구를 통해 공기중으로 분출될 때 발생하는 분출대전, 이들의 충돌에 의한 충돌 대전, 액체류가 이송이나 교반될 때 발생하는 진동(교반)대전, 유도대전 등이 있다.

정전기에 의한 위험성 및 장애 

화재 폭발은 정전기의 방전현상에 의한 결과로 가연성 물질이 연소되어 일어나는 현상이다. 그러나 방전이 일어났다 하더라도 그 방전에너지가 가연성 물질의 최소 착화에너지보다 작을 경우에는 화재 폭발은 일어나지 않는다. 화재 폭발은 대전물체가 도체일 경우에는 대전에너지에 관련되고, 부도체일 경우에는 대전에너지보다는 대전전위에 관련되나 정확한 기준을 제시하기는 어렵다. 전격은 전기적 충격으로 인체를 통과하는 전류의 량에 비례하며 대전된 인체에서 도체로, 도는 대전물체에서 인체로 방전되는 현상에 의해 인체내로 전류가 흘러 나타나는 전격현상으로 그 대부분이 전격사로 이어질 만큼 강렬한 것은 아니나, 전격시 받은 충격으로 인해 고소에서의 추락 등이 2차적 재해를 일으키는 요인으로 작용하기도 하며 또한 전격에 의한 불쾌감 공포감 등으로 인해 생산성이 저하되는 원인이기도 하다. 생산 장애는 역학현상에 의한 것과 방전현상에 의한 것이 있다. 역학현상에 의한 장애는 정전기 흡인력 또는 반발력에 의해 발생되는 것으로, 분진의 막힘, 실의 엉킴, 인쇄의 얼룰, 제품의 오염 등 그 예가 아주 많다. 방전현상에 의한 장애는 정전기의 방전시 발생하는 방전전류 전자파 발광에 의한 것이 있다. 방전전류는 반도체 소자 등의 전자부품의 파괴 오동작, 전자파는 전자기기 장치 등의 오동작 잡음 발생, 발광은 사진 필름 등의 감광이 있다.

 

공정별 정전기 대전방지 대책

벨트는 고무나 가죽으로 된 롤러 벨트가 인화성 증기, 분진, 섬유 등이 취급되고 공정에 사용되는 경우로 수평벨트는 도전성물질로 된 정전기 방지용 벨트를 사용하거나 벨트에 테이프식의 도전성 물질이 부착된 제품을 사용하고 자기방전식 제전기는 벨트 안쪽으로 벨트가 회전체를 벗어나는 지점으로부터 10mm 이상 15mm 이하의 거리에 설치한다. 이때 벨트와 제전기의 접근거리는 6mm 이상 25mm 이하가 되도록 하거나 실제측정을 하여 제전효과가 가장 좋은 지점을 선정하고, 제전기 본체는 접지시킬 것. 브이(V) 벨트는 수평벨트보다 정전기로 인한 위험은 낮으나 도전성 벨트를 사용하거나 방폭지역에서는 기계설계 제작 시 직결 구동 방식을 고려한다. 

 

드라이크리닝 설비

인화성 유기용제를 사용하여 모피류 등을 세정하는 설비로 저장탱크, 처리탱크, 필터, 펌프, 파이프, 덕트, 드라이크리닝 장비, 건조 케비넷, 덤블러 등 건조기실 내의 모든 장비는 상호 본딩하고 접지하여야 한다. 또한 본체와 장비가 떨어져 설치되어 있는 경우에도 장비를 하여야 한다. 직물 인입 또는 인출 시 정전기의 발생 및 축척되지 않도록 직물이 서로 다른 기기 사이로 이송되는 경우 두기기 사이를 본딩 한다.

 

인화성물질 및 가연성 분체를 분무하는 공정

유압 압축공기 및 고압 정전기 등을 이용하여 인화성물질 및 가연성 분체를 분무 또는 이송하는 설비는 스프레이 부스, 배기덕트, 배관 등 인화성물질이 이송되는 모든 금속체는 접지를 실시하고 스프레이 건과 도전성 대상물도 접지를 실시한다. 정전기식 스프레이 장치에 사용되는 페인트용기, 세정용기, 가드레일 등 모든 금속제, 컨베이어 또는 헹거로 지지되는 도전성 스프레이 대상물도 접지를 실시 한다. 

코팅, 함침 공정

페인트 락카 등 유기용제를 직물이나 종이 등에 가공하는 공정 및 인화성 물질을 함유하는 도료 및 접착제 등을 도포 또는 염색 등을 하기 위하여 인화성 물질이 함유된 액체에 가공물을 담그거나 통과시키는 공정에 사용되는 설비의 경우 코팅기계가 설치된 바닥은 도전성 재질로 마감하고 접지하며 작업자는 도전성 실발을 신고 주위 바닥을 깨끗하게 유지하여 작업자와 대지가 절연상태가 되지 않도록 한다. 정전기 제전기는 직물이 풀리는 장소, 롤러 위, 전개용 칼 아래 등에 설치하고 모든 기계 부분들이 상호 본딩되고 접지되도록 한다. 코팅기 주위가 충분히 환기되도록 하여 폭발분위기 조성이 안되도록 한다. 작업공정이나 제품품질에 지장을 초래하지 않는 경우 상대습도를 50% 이상 높이는 방법을 고려하고 솔벤트 요기 등은 밀봉된 구조로 하고 폐쇄배관을 통하여 주입되도록 한다. 용제탱크, 기계, 배관등 모든 관련 설비는 상호 본딩하고 접지하여야 하며, 접지저항은 1mΩ 이하로 한다. 전기적으로 절연된 배관 이음부, 기계의 접속부는 모두 본딩 하고 가연성 액체가 전달되는 계동은 용기로부터 모두 상호 본딩시키고 접지를 한다. 본딩 및 접지에 사용되는 도체는 내부식성 및 기계적 강도가 충분하고 5.5제곱미터 이상의 전선을 사용한다. 동력전달에 사용되는 고무, 가죽제품의 벨트 및 롤러는 도전성 제품을 사용하고 인화성 액체를 용기에 분사 또는 낙하실 때에는 가능한 용기 바닥까지 배관을 연장시킨다.