인체저항, 통전경로, 안전전압 등에 대해

안녕하세요~~ 오늘은 전기안전 중 인체에 전기가 흐른다면, 얼마나 위험하고, 상황별 인체의 저항 등  위험성에 영향을 주는 인자를 살펴보려고 해요!!

 

1. 일반적인 인체저항의 분포범위는???

(1) 인체의 전기저항 중에서는 피부의 전기저항이 가장 큰 값을 가지고 있지만, 공구를 가지고 작업하는 근로자의 손은 약 10.000Ω이고 사무 근로자의 손처럼 부드러운 피부는 약 1.000Ω으로 사람에 따라서 피부저항은 상당히 큰 폭으로 변동한다.

① 인체의 전기저항은 약 5.000Ω(피부저항이 약 2.500Ω, 내부조직저항이 약 300Ω, 발과 신발 사이의 저항은 1.500Ω, 신발과 대지 사이의 저항은 700Ω)

② 피부표면이 젖어 있는 경우는 건조시의 약 1/10으로 감소

③ 피부에 땀이 나 있는 경우에는 약 1/12~1/20으로 감소

④ 물에 젖어 있을 경우는 1/25로 저하

2. 인체저항이 안전전압의 설정에 미치는 영향은>??? 

안전전압이란 : 전격(감전사고로 인체에 미치는 영향)의 위험도를 나타내는 제일 큰 요소는 인체에 흐르는 전류이고, 전압은 2차적 인 것이다.

인체의 일부나 전체에 전류가 흘렸을 때 인체 내에서 일어나는 생리적인 현상으로서 근육의 수축, 호흡곤란, 심실 세동 등으로 부상·사망하거나 추락, 전도 등의 2차적 재해가 일어나는 것을 말한다.

 감전사고 발생 시 위험도에 영향을 주는 사항은 ① 통전전류의 크기 ② 통전시간 ③ 통전경로 ④ 전원의 종류 등이다. 그리고 인체에 대한 전격의 영향은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 첫째는 전기신호가 신경과 근육을 자극해서 정상적인 기능을 저해하며, 호흡정지, 심실 세동을 일으키는 현상이며, 둘째는 전기에너지가 생존조직의 파괴, 손상 등의 구조적 손상을 일으키는 것을 말한다!!!

3.  통전경로별 인체저항의 변화에 따라 어떠한 위험이 있을까???

인체가 감전되었을 경우에는 통전경로에 따라 위험성이 달라지며 그 전류가 심장 또는 그 부위를 통과하게 되면 심장에 영향을 주게 되어 위험하게 된다. 즉 인체에 전류가 통과하게 되면 심장이 어느 정도 분로역할을 하게 되므로 심실세동의 한계를 넘는 전류강도에서 심실세동이 일어날 수 있으나 그보다 낮은 전류에서도 위험할 수 있다. 따라서 전기를 만질 때 심장과 가까이에 있는 왼손으로 만지는 것은 매우 위험하다고 할 수 있다. 표로 나타내면 아래 와 같다.

통전 경로	위험도
왼손 - 가슴	1.5
오른손 - 가슴	1.3
왼손 - 한발 또는 양발	1.0
양손 - 양발	1.0
오른손 - 한발 또는 양발	0.8
한손 - 등	0.7
한손 또는 양손 - 앉아있는 자세	0.7
왼손 - 오른손	0.4
오른손 - 등	0.3

위의 표를 보면 위험도 수치가 클수록 위험한 것이다.

단편적으로 통전 경로가 양손(왼손 과 오른손) 사이가 될 때 심장이 가운데 있는 관계로 제일 위험 할 것 같으나, 전류는 저항이 적은 표피 쪽으로 흐르고 신체 내부에 있는 심장부위 경로는 거리관계상 저항이 약간 많은 분로가 되므로 전류가 적게 흐른다.

한편, 위험도가 낮다고 해서 덜 위험한 것은 절대 아니라는 것을 아래의 예를 보면 알 수 있다. 위험도도 물론 중요하지만, 전압이 어느 정도로 흐르냐에 따라서도 결과 값이 달라짐을 알 수 있다.

위험도 수치 적용의 예를 통해 위험도를 알아보자 (왼손과 오른손이 오른손과 가슴보다 위험도가 낮다)

예1) 왼손과 오른손 간에 400mA의 전류가 흐를 때 → 400mA × 0.4(위험도) = 160mA

예2) 양손과 양발 간에 160mA의 전류가 흐를 때 → 160mA × 1.0(위험도) = 160mA

※ 예1과 예2는 통전전류에서는 큰 차이가 있으나 위험도를 적용해 보면 그 위험성은 동일하다고 보면 됩니다~~

이러한 상황에서 그럼 습기가 있는 상태에서 전기가 흐를때는???? 이라는 질문을 안할 수 없겠는데요!!

4. 습기가 인체에 미치는 영향은???

인체의 저항은 내부조직의 저항과 피부의 저항으로 나누어진다. 이 가운데 내부조직의 저항은 거의 일정하나, 피부의 저항은 피부의 습기 정도, 표피의 두께, 피부와 물체와의 접촉면적, 인가전압 등에 의해 현저하게 변화한다. 특히 가장 크게 영향을 미치는 것은 피부의 습기 정도이며 6, 7, 8월의 땀이 나는 시기에 감전사고가 다발 하는 것은 이 때문이라고 할 수 있다. 또한 상대적으로 손이나 발이 건조한 사람보다 다한증을 가진 사람이 인체저항이 낮게 나오는 것을 확인할 수 있다. 실험한 결과는 건조한 상태보다 50~60% 정도 인체저항이 낮아지는 것을 확인할 수 있다.

습기로 인해 인체저항이 낮아지면, 감전사고의 발생가능성이 높아진다.

감전사고의 발생형태를 파악해 보자.

감전이란 “사람의 몸을 통해 전기가 흐르는 현장”으로 이때 흐르는 전류의 크기에 따라 치명적인 결과를 가져오는 사고가 되기도 한다.

①전선이나 전기기기의 노출된 충전부(전기가 흐르는 부위)의 양단에 인체가 접촉되는 경우

② 전선이나 전기기기의 충전부와 대지 사이에 인체가 접촉되는 경우

③ 누전상태의 전기기기에 인체가 접촉되는 경우

감전사고 발생 시 인체영향을 보자.

감전사고 발생 시 인체에 미치는 주요 요인은 전압의 종류, 통전전류의 크기, 통전시간, 통전경로 등이 있다.

①전압종류의 영향 : 직류전압보다 교류전압의 위험성이 더 크다.

② 통전전류의 영향 : 인체의 통전전류가 작을 때보다 클수록 위험성이 크다.

③ 통전시간의 영향 : 같은 크기의 전류에서는 감전시간이 길 경우에 더 위험하다.

④ 통전경로의 영향 : 같은 전류의 크기라도 심장으로 전류가 흐를 때가 가장 위험하다. 전류가 심장 또는 그 주위를 흐르게 되면 심장을 마비시키기 때문이다.

위와같이 통전시간, 안전전압, 인체의 저항, 전압의 크기 등에 따라 인체에 통전이 되었을 때 위험한 정도를 쉽게 알 수 있다!!! 

이상으로 포스팅 마치겠습니다~~