의료장소 시공기준

왜 배우는가: 의료장소는 환자가 생명유지장치에 연결되어 있거나 심장 부위에 전극이 닿는 상태라서 작은 누설전류나 정전이 바로 생명과 직결된다. 그래서 전기설비 기준이 일반 장소보다 엄격하고, 시험에서 그룹 구분과 보호·접지·비상전원을 묶어서 반복 출제된다.

출제 이력: 제137회 4교시 1번, 제110회 2교시 6번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

의료장소 시공기준은 환자가 있는 장소의 전기설비를 의료장소 그룹별로 구분하고, 그룹에 따라 보호설비·접지설비·비상전원설비를 강화해 환자와 의료진의 감전과 정전 피해를 막는 시공 요건이다.

의료장소는 그룹 0, 1, 2로 구분하고 그룹별로 보호·접지·비상전원 요건을 달리 적용한다.

핵심 키워드

• 의료장소 그룹
• 환자 누설전류
• 보호접지
• 의료 IT 계통
• 절연감시장치
• 비상전원 전환시간
• 등전위 본딩

2. 개념 풀이

쉬운 말로 풀면, 환자가 몸 안이나 심장 근처에 전극을 대고 있는 곳에서는 아주 작은 누설전류도 위험하다. 그래서 의료장소의 전기설비는 일반 건축물보다 촘촘한 감전 보호와 끊김 없는 전원을 요구한다.

정식 정의는 다음과 같다. 의료장소란 진단·치료·간호 등 의료행위를 하는 장소로서, 환자가 의료기기와 접촉하거나 의료기기에 의해 생명 유지가 이루어지는 공간을 말한다. 시공기준은 이 장소의 전기설비가 갖춰야 할 구분, 보호, 접지, 전원 확보 요건을 규정한다.

그룹 0은 환자가 의료기기와 직접 접촉하지 않는 장소다. 그룹 1은 환자가 의료기기와 접촉하지만 심장 부위에 직접 연결되지 않는 장소다. 그룹 2는 심장 부위에 직접 연결되는 시술 등 환자의 생명 유지가 걸린 장소다. 그룹이 높아질수록 보호와 전원 요건이 강화된다.

의료 IT 계통은 전원을 비접지 방식으로 공급해 한 곳에서 지락이 나도 즉시 차단되지 않게 하는 계통이다. 대신 절연감시장치가 절연 저하를 경보로 알려준다. 이것이 의료장소 접지 설계의 핵심 원리다.

등전위 본딩은 환자가 동시에 접촉할 수 있는 금속 부분의 전위를 같게 묶는 것이다. 전위차가 생기면 그 사이로 전류가 흘러 환자가 감전될 수 있기 때문이다.

3. 등장 배경과 필요성

의료기기가 발전하면서 환자의 몸에 직접 연결되는 기기가 늘었다. 심장 카테터, 심전도 전극, 인공호흡기 같은 장치는 인체 내부 또는 심장 가까이에 전류 경로를 만든다. 일반 주택이나 사무실 기준으로는 이런 경로의 누설전류를 막을 수 없다.

또 정전이 생명과 직결되는 장소가 있다. 수술실의 조명, 생명유지장치, 중환자실의 감시장치가 멈추면 환자에게 즉시 위험이 된다. 그래서 상용전원이 끊겨도 일정 시간 안에 전원을 공급하는 비상전원 체계가 필요하다.

국제적으로는 IEC 60364 계열이 저압 전기설비의 일반 원칙과 감전 보호를 규정하고, 의료기기 자체의 안전은 IEC 60601 계열이 다룬다. 우리나라는 이 원칙을 한국전기설비규정(KEC)에 반영해 의료장소의 시공기준으로 정리하고 있다. 설비 설계자는 기기 기준과 설비 기준을 함께 이해해야 한다.

의료장소 기준을 따로 두는 이유는 다음과 같다.

• 환자가 접촉하는 면적과 경로가 일반 장소보다 넓다.
• 환자는 신체 저항이 낮아 작은 전류에도 위험하다.
• 정전 시 생명 유지 기능이 즉시 멈출 수 있다.

따라서 시험에서는 그룹 구분, 보호설비, 접지설비, 비상전원설비를 한 묶음으로 설명하는 문제가 자주 나온다.

4. 구성요소·원리·절차

의료장소 시공기준은 환자가 전기설비와 신체적으로 접촉하는 장소에서 감전과 전원 상실을 막는 것이 목적이다. 구성요소는 보호설비, 접지설비, 비상전원설비 세 가지로 나눠 본다. 각 설비는 서로 독립적으로 생각하지 않고 하나의 안전 체계로 묶어 설계한다.

구성요소 표는 세 설비가 각각 무엇을 담당하는지를 보여준다. 보호설비는 고장 전류를 차단하고, 접지설비는 고장 전류의 귀로를 만든다. 비상전원설비는 전원이 끊긴 뒤에도 생명유지 장비에 전기를 공급한다.

원리는 다음과 같다. 의료장소에서는 환자의 몸을 통해 흐르는 누설전류가 정상인보다 작아야 한다. 그래서 고장 시 흐르는 전류를 빠르게 차단하고, 노출된 도전성 부분을 한 전위로 묶어 접촉전압을 낮춘다. 이 두 가지가 동시에 이루어져야 감전 위험이 줄어든다.

의료장소는 환자 접촉 여부에 따라 그룹을 나누고, 그룹별로 보호·접지·비상전원 수준을 달리 적용한다.

절차는 다음과 같이 진행한다.

• 의료장소를 그룹 0, 그룹 1, 그룹 2로 구분하고 환자 접촉 정도를 확인한다.
• 그룹별 보호설비(누전차단기 또는 절연감시장치)의 종류와 동작 조건을 정한다.
• 접지계통과 등전위본딩 범위를 정하고, 도전성 바닥·벽·금속 부분을 포함한다.
• 비상전원의 종류와 전환 시간을 정하고, 필수 부하 목록을 작성한다.
• 설치 후 절연저항, 접지저항, 전환 동작을 시험하여 기록한다.

이 절차에서 누전차단기 동작전류, 접지저항값, 비상전원 전환시간은 설계 시 반드시 확인하는 값이다. 값의 정확한 조건은 5절 표에 정리한다.

공식은 접촉전압 확인에 쓴다.

$U_c = I_f \times R_E$

여기서 U_c는 접촉전압(V), I_f는 지락전류(A), R_E는 접지저항(Ω)이다. 접지저항이 낮을수록 같은 지락전류에서 접촉전압이 낮아진다.

5. 관련 법령·기준·표준

의료장소 시공기준은 한국전기설비규정(KEC)에 따른다. 한국전기설비규정은 2021년 1월 1일부터 시행됐다. 옛 「전기설비기술기준 및 전기설비기술기준의 판단기준」의 의료장소 규정은 이 규정으로 대체됐다. 의료장소의 구분, 보호설비, 접지, 비상전원 항목은 KEC의 의료장소 관련 조항에 규정되어 있다. 조항 번호는 확실하지 않으므로 기준 이름만 쓴다.

국제 기준으로는 IEC 60364 계열의 저압 전기설비 기준과 IEC 60601 계열의 의료용 전기기기 안전 기준이 있다. IEC 60364는 저압 설비의 보호 원칙을, IEC 60601은 의료기기 자체의 누설전류와 장착부 분류를 다룬다. 국내 시공기준과는 적용 대상이 다르다.

기준값은 다음 표로 정리한다.

표의 값은 설계 시 확인해야 하는 기준이다. 누전차단기와 접지저항은 공사 후 시험으로 확인한다.

개정 연혁은 다음과 같다. 2021년 1월 1일에 KEC가 시행되면서 기존 판단기준 체계가 바뀌었다. 의료장소의 기본 구조는 유지하되 용어와 조항 체계가 정리됐다.