인체에 대한 방전
정전기는 엘리베이터 버튼을 누를 때나 문 손잡이를 만졌을 때 등, 우리의 일상 생활 속에서도 종종 방전을 일으켜 따끔한 통증이나 불쾌감을 주는 경우가 있습니다.
한편 제조 현장에서는 평소 생활에서 발생하는 정전기보다 대전량이 큰 경우도 있습니다. 인체에 대한 방전은 통증이나 불쾌감을 유발할뿐만 아니라, 경우에 따라서는 기기 트러블이나 발화, 폭발의 원인이 되기도 합니다.
여기에서는 제조 현장에서 나타나는 인체와 정전기의 관계 및 그 대책에 대해 살펴보겠습니다.
인체에 대한 방전의 메커니즘
먼저, 방전이 일어나면 왜 사람이 통증을 느낄까요? 엘리베이터 버튼을 만지는 경우를 예로 들어봅시다.
엘리베이터의 버튼이 마이너스로 대전하고, 사람은 플러스로 대전했다고 가정합니다. 이 상태에서 엘리베이터 버튼을 만지면 플러스와 마이너스의 균형을 되찾기 위해 마이너스 전기가 사람의 손으로 흘러들어 옵니다. 이것이 「방전」입니다. 인체로 전류가 흘러 감전된 상태가 되어 사람이 통증을 느낍니다.
또한 인체에 대한 대전량이 많을수록 통증도 강해집니다. 1 kV 이하에서 사람은 거의 아무것도 느끼지 않지만, 약 3 kV가 되면 통증을 느끼며 5 kV가 방전되면 큰 통증을 느낍니다. (참조: 인체의 대전 전위와 전격의 강도)
- 1 kV, 아프지 않다··
-
- 5 kV, 아프다!!
-
다만 엘리베이터의 버튼이나 문 손잡이는 전원처럼 연속적으로 전기를 흘려 보내지 않기 때문에 통증이 느껴지는 것은 짧은 순간만입니다. 방전되어 정전기가 없어지면 그 이상 방전은 일어나지 않기 때문입니다.
한편 3 kV 미만에서 통증 등의 영향이 없다는 것은 어디까지나 인체에 대한 지표이며, 공장 등에서 발생하는 정전기 트러블과는 비교할 수 없다는 점에 주의해야 합니다. 예를 들어 일반적인 가연성 가스는 더 낮은 대전량으로도 발화될 가능성이 있습니다.
제조 현장에서는 미세한 정전기나 방전에 의한 불꽃조차도 발화나 폭발을 일으킬 위험이 있으며 심지어는 화재의 원인이 되기도 하므로, 정전기 관리를 중대한 과제 중 하나로 다룹니다.
인체에 대한 방전 대책
아래 그림과 같은 롤 반송 공정이나 플렉시블 컨테이너의 충진 공정은 재료가 연속적으로 움직이기 때문에 대전량이 커지는 경우가 있습니다. 이곳에 작업자가 접촉하면 큰 방전이 일어나 위험한 경우가 있으므로 주의가 필요합니다.
이처럼 대상 물체에 축적된 정전기가 인체로 흘러들어 일으키는 통증의 트러블은 대상 물체의 정전기를 제거하는 방법으로 대책을 취합니다.
인체에 대한 방전 대책은 다음 두 가지로 정리할 수 있습니다.
- 어스를 장착하여 인체를 제전한다.
- 제전기(이오나이저)로 대상 물체를 제전한다.
인체 제전하기
인체의 정전기를 제거하기 위해서는 리스트 랩을 손목에 장착하는 등 인체를 어스로 연결하는 것이 효과적입니다. 어스에 접속하면 인체에 있는 정전기가 지면으로 방전되어 없어집니다.
대상 물체 제전하기
인체를 어스에 접속하는 것만으로는 방전을 완전하게 방지할 수 없습니다. 대상 물체가 작용하여 인체로 방전되는 경우가 있기 때문입니다.
인체를 보호하는 것만이 목적이라면 보호관이나 실드 판으로 둘러싸는 등의 대책도 효과적이지만, 수작업이 필요한 공정에서는 이러한 방법에도 한계가 있습니다.
따라서 제전기(이오나이저)를 이용합니다. 제전기(이오나이저)를 이용해 대상 물체를 제전하면 방전의 직접적인 원인에 대처할 수 있으므로 큰 효과가 나타납니다.
