정전기(Electrostatic) 제거방법

정전기(Electrostatic) 제거방법

 

 

1. 대지에 안전하게 누설하는 방법

- 대전물체와 대지를 전기적으로 접속하는 접지를 실시한다.

- 물체의 도전율을 크게 한다 = 저항을 작게 한다.

- 대전물체가 존재하는 주변의 환경을 다습화 한다.

 

 

2. 접지 및 본딩에 의한 대전 방지

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- 접지는 물체와 대지를 전기저항이 작은 도체에 의해 접속한다.

- 본딩은 물체와 물체를 전기저항이 작은 도체로 접속하여 물체간의 전위차가 10V 이하가 되도록 한다.

1) 접지(Grounding)

· 접지는 전기적인 기기나 시설을 대지로 연결하는 과정을 말합니다.

· 접지는 안전을 위해 필요한 기본 조치로, 전기 시스템의 기체나 장비의 전기적인 차단 및 장애물 제거를 목적으로 합니다.

· 접지는 전기 기기의 이상 전류가 대지로 유출되도록 함으로써 사람과 장비를 보호하고 전기적 충격을 방지합니다.

· 접지는 전기 시스템의 안정성을 향상시키고 과전압이나 장비 손상 등으로 인한 문제를 예방합니다.

 

2) 본딩(Bonding)

· 본딩은 전기 시스템 내의 모든 금속 장치나 부분들을 전기적으로 연결하는 과정입니다.

· 본딩은 서로 다른 장치나 부분 사이의 전기적인 차이를 제거하여 전기적 안정성을 확보하는 것을 목적으로 합니다.

· 본딩은 접지 시스템과 연계하여 전기적인 평형을 유지하고 장비 간에 전기적인 잠재적 차이를 방지함으로써 전기 충격이나 화재 등을 예방합니다.

· 본딩은 전기 시스템의 부분들을 안전하게 연결하여 장비의 지지력과 내성을 향상시키며, 전기적 문제로부터 오는 장비 손상을 최소화합니다.

 

 

3. 부도체의 대전 방지

부도체는 전기적으로 전도되지 않는 물질로, 전자기파의 전달을 차단하는 역할을 합니다. 따라서, 부도체 재료를 사용하여 대전방지를 구현할 수 있습니다. 몇 가지 대표적인 부도체 재료와 그 활용 방법을 살펴보겠습니다.

 

1) 금속

금속은 전기를 효과적으로 전도하는 특성을 가지고 있지만, 특정 두께 이상의 금속은 제전기를 일부 차단할 수 있습니다. 예를 들어, 알루미늄 또는 철강은 제전기로부터 일정 정도의 보호를 제공할 수 있습니다. 금속 복합체 또는 금속 코팅된 재질도 제전기 대비에 유용할 수 있습니다.

 

2) 복합재료

부도체 속성을 강화하기 위해 부도체와 다른 재료를 조합한 복합재료를 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 복합 재질에서 부도체 입자를 분산시키거나, 부도체 코팅을 특정 표면에 적용함으로써 제전기 차단 효과를 증가시킬 수 있습니다.

 

3) 전자기파 차폐 재질

전자기파 차폐 재질은 부도체 특성을 가지며, 전자기파를 차단하는 역할을 수행합니다. 일반적으로 전자기파 차폐 재질은 금속 섬유 또는 그래핀과 같은 전도성 소재를 사용하여 제작됩니다. 이러한 재질은 전자기파를 흡수하거나 반사시켜 제전기로부터 보호할 수 있습니다.

 

4) 적절한 설계와 배치

부도체 재료의 효과를 극대화하기 위해 제전기 대비를 고려한 적절한 설계와 장비 배치가 필요합니다. 예를 들어, 전자기파를 차단하는 벽체, 쉴드 또는 보호 구조물을 설계하고 부도체 재료를 적절하게 배치하여 제전기의 전파를 차단하고 인접한 공간을 보호할 수 있습니다.

 

 

4. 제전기에 의한 대전 방지

제전기(EMP, Electro-Magnetic Pulse)는 강력한 전자기파를 발생시키는 현상을 말합니다. 제전기는 핵폭발, 우주에서의 태양 폭발 또는 인공적으로 생성될 수 있습니다. 제전기는 전자기파의 강도와 진폭에 따라 다양한 규모로 발생할 수 있으며, 전자 기기 및 전력 인프라에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다.

대전 방지를 위해서는 제전기에 대비하는 몇 가지 방법이 있습니다. 다음은 일반적으로 사용되는 방법 몇 가지입니다.

 

1) 페러디 박스(패러다임 파라녹스 박스, Faraday Cage)

페러디 박스는 전자기파를 차단하는 보호 장치입니다. 금속으로 만들어진 박스 내부는 외부 전자기장의 영향을 거의 받지 않습니다. 전자 기기를 페러디 박스 안에 보관하면 제전기로부터 보호할 수 있습니다.

 

2) 전송선로 보호

대전이 발생하면 전송선로를 통해 전력이 전달됩니다. 전송선로는 제전기에 노출되기 쉬우므로, 전송선로에 제전기 보호 장치를 설치하여 전력 인프라를 보호할 수 있습니다.

 

3) 배전 및 통신 장비 보호

제전기로부터의 보호를 위해 전력 변압기, 발전기, 통신 장비 등 중요한 시설물을 보호하는 장치를 설치할 수 있습니다. 이러한 장치는 전기 및 통신 시스템의 중단을 최소화하고 회복력을 높이는 데 도움이 됩니다.

 

4) 제전기 대비 계획

기업이나 정부 기관은 제전기로부터의 영향을 최소화하기 위한 대비 계획을 수립해야 합니다. 이 계획에는 비상 대응 절차, 재난 복구 계획, 임시 전원 공급 등이 포함될 수 있습니다.

 

- 제전기를 대전 물체 가까이에 설치하여 제전기에서 생성한 이온(양이온과 음이온)중 대전물체와 반대 극성인 이온이 대전물체로 이동하여 이 이온과 대전물체의 전하가 재결합 또는 중화됨으로서 제전한다.

 

 

5. 인체의 대전 방지

1) 거리 유지

제전기 발생지에서 멀리 떨어지는 것이 가장 효과적인 방법입니다. 제전기의 강도는 거리에 비례하여 약화되므로, 제전기 발생지로부터 최대한 멀리 떨어져 있는 것이 좋습니다.

 

2) 보호 구조물

제전기로부터 보호하기 위해 강력한 전자기파 차단 물질로 만들어진 보호 구조물을 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 금속로 만들어진 건물이나 차량은 일부 제전기를 차단할 수 있습니다. 그러나 완전한 보호를 제공하지는 않으며, 제전기의 강도에 따라 효과가 제한될 수 있습니다.

 

3) 피난 시설

제전기 발생 시에는 안전한 피난 시설에 대한 계획을 갖추는 것이 중요합니다. 이는 지하실이나 지하 터널과 같은 지하 공간 또는 보호 구조물이 될 수 있습니다. 피난 시설은 제전기로부터의 영향을 최소화하고 인체를 보호할 수 있는 안전한 공간을 제공합니다.

 

4) 착용 장비

일부 전자기파 차단 재질로 만들어진 복장이나 장비를 착용하는 것도 제전기로부터의 영향을 일부 완화시킬 수 있습니다. 예를 들어, 전자기파 차단 소재로 만들어진 재킷이나 모자를 착용하거나, 전자기파 차단 필터가 장착된 안전 안경을 사용하는 것이 가능합니다. 그러나 이러한 장비는 완벽한 보호를 제공하지 않을 수 있으며, 특정 상황에 따라 효과가 제한될 수 있습니다.