개념 한 쪽
감전요소 문제는 감전 사망 위험을 결정하는 1차적 요인을 고르는 문제와 인체가 견디는 전류值·심실세동 기준값을 확인하는 문제로 나온다.
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출제기준 단원 「감전요소」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 동작시간 수치 확인 | 1 | 고감도 고속형 누전차단기의 동작시간 고르기 |
| 요인 판별 | 1 | 감전 사망 위험을 결정하는 요인 고르기 |
| 인체 반응 전류值 | 1 | 60Hz 교류에서 견딜 수 있는 전류값 고르기 |
감전으로 인한 사망 위험을 결정하는 1차적 요인은 흐르는 전류의 크기이다. 심실세동을 일으키는지가 생사를 가르기 때문인데, 전압은 인체저항에 따라 전류를 만드는 간접 요인일 뿐이므로 1차적 요인에서 빠진다. 위험도에 영향을 주는 인자는 통전전류의 크기, 통전 경로, 통전시간, 전원의 종류와 주파수이고, 접속된 기기의 종류는 인체에 흐르는 현상과 무관하므로 인자에서 제외된다. 요인 문제는 인체 안에서 일어나는 전기적·생리적 변수인지로 가른다.
통전 경로는 심장을 지나는지가 핵심이다. 전류가 심장을 직접 통과하는 경로가 심실세동을 일으킬 가능성이 가장 높아 가장 위험하고, 왼손에서 가슴으로 흐르는 경로가 대표적이다. 시간이 길어질수록 위험한 전류值는 작아지는데, 통전시간 4초에서 심실세동을 일으키는 전류는 약 80밀리암페어로 본다. 심실세동을 일으키는 위험한 전기에너지는 인체저항을 500옴으로 볼 때 약 13.6주울 이상이다.
인체가 견디는 전류值도 등급으로 정리해 둔다. 60헤르츠 가정용 교류에서 전격의 고통은 이겨낼 수 있는 전류, 즉 스스로 벗어날 수 있는 탈출전류는 7에서 8밀리암페어 정도이고, 이를 넘으면 근육 경련으로 스스로 이탈하기 어렵다. 감전 보호용 누전차단기는 이런 인체 반응에 맞춰 고감도 고속형의 동작시간을 0.1초 이내로 정한다.
감전 사고의 요인을 묻는 부정형 문제도 같은 맥락이다. 절연 파괴, 잔류 전하, 유도 전압은 감전 사고의 요인이 되지만, 전기기기를 오래 연속 운전했다는 사실 자체는 감전의 직접 요인이 아니다.
학습목표: 감전에 따른 손상 정도를 결정하는 인자(통전전류 크기, 경로, 시간, 전원 종류)를 말할 수 있다.
감전에 따른 인체의 손상 정도를 결정하게 되는 주된 인자는 통전전류의 크기, 통전 경로, 통전시간, 전원의 종류 등이 있다.
NCS 학습모듈 2306010202 전기안전관리 계획수립 · 1-1. 전기설비 점검 일정 주기별 작성
수치 문제는 조건과 값의 짝으로 정리한다. 탈출전류는 7~8mA, 통전시간 4초의 심실세동전류는 약 80mA, 심실세동 위험 에너지는 인체저항 500옴 기준 약 13.6J이다. 요인 문제는 1차적 요인에서 전압이나 접속기기 종류가 보기에 있으면 정답 후보로 본다.
감전에 의한 사망의 위험성을 결정하는 요인은?
정답 ④ · 감전 사고 발생 시 인체에 미치는 위험성과 사망 위험을 결정하는 가장 핵심적인 요인을 묻는 문제이다. 감전의 위험도는 전압 자체보다 인체를 통과하는 통전전류의 크기에 의해 직접적으로 좌우되며, 전류가 심실세동 한계치에 도달할 때 치명적인 심장마비로 사망에 이르게 된다.
감전 사망 위험성은 통전 전류의 크기가 가장 큰 결정 요인이며, 심실세동 유발과 직접적인 상관관계가 있다.
인체의 전격시의 통전시간이 4[초]이었다고 했을 때의 심실 세동전류의 크기는 대략 얼마인가?
정답 ② · 인체에 전격이 가해질 때 심실세동을 일으키는 한계 전류는 통전 시간에 반비례하여 달라집니다. 달질(Dalziel)의 심실세동 전류 공식에 따르면 I = 116 / √T [mA] (T는 통전시간, 초 단위)가 적용됩니다.
달질 공식 변형 또는 기출 기준에 따라 통전시간 4초일 때 심실세동 전류는 약 80mA이다.
심실세동을 일으키는 위험한 전기에너지는 인체의 전기저항을 500[Ω]으로 보았을 때 몇 주울인가?
정답 ③ · 심실세동을 일으키는 위험한 전기에너지는 인체의 전기저항 500[Ω]을 기준으로 약 13.6[J] 이상의 에너지가 해당됩니다. 이는 감전사고 시 인체에 흐르는 전류와 통전시간을 고려하여 계산된 기준값으로, 국제전기기술위원회(IEC) 등에서 제시하는 생체저항 및 심실세동 임계 전류량을 근거로 도출된 값입니다.
심실세동 위험 에너지는 인체저항 500Ω 기준 약 13.6J 이상으로, 이는 감전 시 치명적 전류량과 시간의 곱이다.
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