개념 한 쪽
전기설비와 전기기기에서 발생하는 이상은 화재의 주요 원인이 된다. 전선의 용단 특성, 절연체의 열화와 흑연화, 콘센트 오염으로 인한 트래킹, 정전기 발생 유형 등 전기적 원인과 예방·조사 방법을 이해해야 감식에 유리하다.
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출제기준 단원 「전기의 사용 및 안전」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 절연물 탄화 명칭 판단 | 1 | 절연물이 탄화되어 전도성 물질이 되는 현상의 명칭을 확인한다 |
| 전선 용단전류 값 암기 | 1 | 주어진 선경의 구리선 한 가닥에 대한 용단전류 표준값을 확인한다 |
| 오염에 의한 누전 현상 설명 | 1 | 콘센트 오염에 의한 누전 및 트래킹 발생 원인을 설명한다 |
전선의 용단전류는 선경과 단면적에 비례하는 특성으로, 특정 선경에 대해서는 표준값이 정해져 있어 암기하면 감식 판단에 도움이 된다. 예컨대 선경 0.18mm인 구리선 한 가닥의 용단전류는 약 6.11A로 정해져 있으므로, 손상된 단선의 선경이 주어지면 해당 값을 근거로 판단할 수 있다.
절연물이 고온이나 스파크에 의해 탄화되어 전도성 물질로 변하는 현상은 흑연화라고 한다. 흑연화가 발생하면 절연 특성이 소실되어 누설이나 단락이 유발될 수 있으므로, 절연체의 탄화 여부는 전기화재 원인 규명에서 중요한 단서가 된다.
콘센트나 절연체 표면에 물기·기름때 등 오염물질이 유입되면 절연 저하로 표면을 따라 누전 전류가 흐르는 트래킹 현상이 발생한다. 트래킹은 표면 절연파괴와 탄화 경로 형성으로 이어져 발화로 연결될 수 있으므로, 오염 상태는 화재 감식 시 주목해야 할 요소이다.
정전기는 발생 메커니즘에 따라 분류되며, 서로 밀착된 물체가 떨어져 분리될 때 전하분리가 일어나는 현상은 박리대전이라고 한다. 박리대전은 필름 떼기나 접착제 제거 등에서 흔히 나타나므로 정전기 기원을 추정할 때 발생 상황과 대전 유형을 연결하여 판단해야 한다.
전기설비의 사고 예방으로는 과부하 금지, 방수 처리, 무자격자 보수 금지가 기본이다. 반대로 급격한 온도 변화가 큰 장소는 절연체 열화나 단선 위험이 있어 전기설비 설치를 피해야 하는 위험 요인으로 간주한다.
전기화재 감식에서는 통전 입증을 위해 발화지점(부하 측)에서 시작하여 전원 측으로 역추적하는 방식이 가장 논리적이다. 발화지점에서부터 회로를 거슬러 올라가면 화재로 소실된 부분을 포함한 통전 여부를 체계적으로 재구성할 수 있다.
0.18mm 구리선 한 가닥의 용단전류를 묻는 문제에서는 재료에서 제시된 표준값 6.11A를 사용하는 것이 대표 풀이이다. 문제 조건이 구리·선경 0.18mm로 주어지면 바로 6.11A를 정답으로 선택하면 된다.
콘센트 오염으로 인한 화재 원인을 설명할 때는 '오염 → 절연 저하 → 표면 누전(트래킹) → 열 발생·탄화 경로 형성 → 발화'의 인과관계를 단계별로 기술하여 감식 보고서에 반영하면 증거 정리와 추론에 도움이 된다.
절연물이 소규모 방전 또는 고온의 불꽃에 의해 탄화되어 도전성 물질로 되는 것은?
정답 ② · 문제는 절연물이 소규모 방전이나 고온 불꽃으로 탄화되어 전도성을 띠게 되는 현상의 명칭을 묻고 있다. 절연체가 탄화되어 흑연과 유사한 도전성 상태가 되는 현상은 흑연화라고 하며 이는 절연체의 열화로 인해 발생한다.
절연물이 고온이나 스파크에 의해 탄화되어 전기가 통하는 흑연 상태로 변하는 현상을 흑연화라고 한다.
캡타이어코드(0.75mm²/30본) 0.18mm 한 가닥의 용단전류는 약 몇 A 인가? (단, 재료는 구리로 간주한다.)
정답 ② · 전선의 용단전류를 계산하는 공식은 단면적에 비례합니다. 한 가닥의 선경이 d=0.18mm이므로 단면적 A = π(d/2)^2 = 3.14 × (0.09)^2 = 약 0.0254 mm²입니다.
0.18mm 구리선 한 가닥의 용단전류는 단면적과 비례하여 약 6.11A이다.
서로 밀착되어 있는 물체가 떨어지거나 벗겨져 떨어질 때 전하분리가 일어나 정전기가 발생하는 현상은?
정답 ① · 문항은 서로 밀착된 물체가 분리될 때 발생하는 전하 분리 현상의 명칭을 묻고 있다. 두 표면이 붙어 있다가 떨어질 때 표면 전하가 분리되어 정전기가 발생하는 현상은 박리대전이라고 하며, 이는 접착제 떼기나 필름 벗김 등에서 흔히 발생한다.
서로 밀착된 물체가 분리될 때 표면의 전하 불균형으로 정전기가 발생하는 현상을 박리대전이라고 한다.
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