건조한 겨울, 정전기 방지 방법(주유소 정전기 패드, 정전기, 동전기)

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0. 요약

 정전기는 흐르지 않는다. 정지한 상태로 물체에 축적되어 있고, 접촉, 마찰, 박리 등으로 발생한다. 반면 동전기는 전자의 이동으로 발생하며, 건전지나 발전기 등을 통해 만들어진다. 정전기는 전압이 수만볼트까지 높지만, 전류가 낮아 인체가 감전될 위험은 적다. 그러나 방전 시 스파크로 인해 화재 위험이 있는데, 특히 겨울철에는 공기가 건조해 수분이 부족하고, 절연성이 높은 합성섬유 옷을 많이 입기 때문에, 정전기가 자주 발생한다. 수분은 전하를 분산시키지만, 겨울철 낮은 습도는 전하 축적을 유도해 정전기 전압을 높인다.

 주유소 등에 설치된 정전기 방지패드는 접지를 통해 인체에 쌓인 정전기를 방전시켜 화재 위험을 줄여준다. 패드가 없을 경우 금속 물체를 만져도 접지가 가능하다. 또한, 피부 보습 유지와 면이나 양모 같은 천연 섬유로된 옷을 입어도 정전기 예방에 도움이 된다. 일상 속 작은 실천이 안전에 큰 역할을 한다.

 

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1. 정전기와 동전기

 정전기는 흐르지 않고 정지한 상태로 축적된 전기를 말한다. 즉 표면 전하이다. 반대로 동전기는 회로에 흐르는 전기로 전하(전자)의 이동을 말한다. 생기는 원리도 다른데, 접촉, 마찰, 박리 등으로 축적된다. 박리라는 말이 생소할 수도 있는데, 서로 맞닿아있던 두 물체가 떨어지는 현상을 말한다. 박리될 때도 정전기가 발생한다. 반대로 동전기는 발전기, 건전지 등으로 전자의 흐름을 생성해 만든다. 정전기가 순간 방전될 때 수천에서 수만볼트까지 발생한다. 전류는 매우 낮아 인체 감전은 잘 일어나지 않는다. 반대로 동전기는 전압은 상대적으로 낮지만, 충분한 전류로 인해 감전 위험이 있다. 또한, 구름 사이로 굉음을 내는 천둥과 번개도 정전기 현상의 한 형태이다.

 

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2. 겨울철 정전기가 잦은 이유

 정전기 발생의 가장 큰 원인은 건조함이다. 공기 중에 수분은 일종의 전도체 역할을 한다. 겨울철 공기 중에 수분이 적으면 물체에 축적된 전하가 쉽게 공기 중으로 빠져나가지 못한다. 분산되지 못한 정전기가 더 오래 머물러 쌓이게 된다. 실제로 여름철 습도가 90%까지 올라가면 물체에 높아도 1,500V의 정전기만 쌓이지만, 겨울철 습도가 10%까지 낮아지면, 흔하지는 않지만, 분산되지 못한 정전기가 35,000V까지도 발생한다. 반대로 전기가 잘 흐르는 물에 젖어있는 물체나 인체는 감전 사고에 악조건이다. 따라서 젖은 상태로 전자기기를 만지지 않는 게 중요하다.

 겨울철 옷차림도 정전기 발생에 한몫하는데, 겨울철에는 두꺼운 옷과 합성섬유로 된 니트를 많이 입는다. 이러한 소재는 절연성이 높아 정전기 발생이 쉽다. 절연성이 높다는 말은 전하의 이동을 제한하고, 쌓이게 한다. 그리고 절연체는 접촉된 물체가 분리될 때 즉 박리 시 전기적 이중층을 형성해 분리되며 강한 전압차가 생긴다. 절연성이 높은 물질은 전하가 한 곳에 머무르게 하여 정전기 발생을 유발한다.

 

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3. 정전기 방지패드, 정전기 방지 방법

 전기가 잘 흐르는 전도성 높은 소재로 만든 정전기 방지패드는 신기하게도 지면에 접지되어 있다. 간단하게 붙여놓은 것 같지만, 화재 발생 시 피해가 어느 곳보다 큰 주유소는 접지를 해둔다. 전기가 잘 흐르는 금속 등으로 제작하는데, 사람의 몸에 접촉, 마찰, 박리 등으로 축적된 정전기를 제거해 준다. 손에 닿으면 패드를 통해 지면으로 흘러나가고, 신체에서 정전기가 방전된다.

 이 과정에서 갑자기 정전기가 발생해 스파크가 튀는 것을 방지한다. 가연성 물질이 있는 주유소에서는 간단하지만, 매우 중요한 안전장치이다. 정전기는 앞서 알아본 것처럼 전압은 높지만, 전류가 낮다. 대부분의 정전기는 인체에 감전으로 이어지지 않지만, 어느 순간 다른 물체로 흐를 수 있고, 순간적으로 전류가 크게 증가할 수 있다고 한다. 이럴 때 발생하는 스파크가 가연성 물질과 만나 화재가 발생할 수 있는 것이다.

 방지패드가 없거나 파손된 경우가 있을 수 있다. 그럴 때는 금속 물체를 접촉해 전하를 분산시킬 수 있다. 자동차에서 찾을 수 있는 열쇠, 동전 등의 금속을 만지면 금속을 통해 접지가 된다. 또한, 겨울철에는 로션으로 보습을 유지해 피부가 건조하여 쌓이는 정전기를 제거할 수 있다. 겨울철에 철제로 된 물건을 만지면 정전기가 수시로 생긴다. 보습을 유지하는 것도 중요하고, 옷차림을 합성 섬유가 아닌 천연 섬유로 입는 것도 도움이 된다. 면이나 양모가 있는데, 니트류를 입으면 움직일 때마다 정전기가 더 많이 축적된다.