감전 위험요소

감전 위험요소의 정의

감전 위험요소는 사람 몸에 전기가 지나갈 때 다치는 정도를 바꾸는 조건들이다.

감전은 충전부에 인체가 접촉해 전류가 흐르고, 화상이나 사망에 이르는 현상이다.

전격은 인체를 통과한 전류가 주는 충격 자체이고, 위험요소는 그 크기를 정한다.

통전전류와 접촉전압

통전전류는 접촉전압을 인체 임피던스로 나눈 값으로 정해진다.

인체 임피던스는 접촉 조건에 따라 달라지며, 최악의 경우 약 1,000Ω으로 본다.

같은 전압이면 저항이 작을수록 전류가 커지므로 저항을 크게 유지하는 것이 중요하다.

계산 예제

접촉전압 220V, 인체 저항 1,000Ω인 경우를 계산해 보자.

옴의 법칙으로 나누면 전류는 0.22A, 즉 220mA가 된다.

220mA는 심실세동 한계를 크게 넘으므로 치명적이다.

전압과 저항이 전류를 결정한다는 점을 기억한다.

통전경로와 통전시간

전류가 같아도 시간과 경로에 따라 결과가 달라진다.

통전시간은 전류가 흐르는 지속 기간이다. 짧을수록 위험이 줄어든다.

통전경로는 전류가 몸을 지나는 길이다. 심장을 지나는 경로가 가장 위험하다.

그래서 답안에서는 전류 크기만 말하지 말고 시간과 경로를 함께 쓴다.

교류와 직류 비교

교류와 직류는 위험 양상이 다르므로 적용 조건을 나눠 봐야 한다.

교류는 심장 주기와 겹치는 주파수 대역에서 심실세동 위험이 크다.

직류는 근육이 수축해 손을 떼지 못하므로 통전시간이 길어질 수 있다.

직류 감전 전류 모델은 교류 모델과 다르다는 학술 실험 결과가 있다.

직접 풀어 보기

이제 직접 풀어 보자.

접촉전압 100V, 인체 저항 1,000Ω인 경우의 통전전류를 구해 보자.

정리

정답은 100mA다. 100V를 1,000Ω으로 나누면 0.1A, 즉 100mA가 된다.

통전경로가 심장을 지나면 위험이 가장 커지고, 인체 저항은 조건에 따라 변한다.

저압이라도 젖은 상태에서는 위험하다. 답안에는 수치의 적용 조건도 함께 쓴다.