정전기 정의와 건강상의 위험

물체를 만졌을 때 느껴지는 미미한 방전을 정전기라고 한다. 정전기가 생기는 과정, 위험성과 정전기를 피하는 법이 궁금하다면 이번 글을 읽어보자.

검토 및 승인: 간호사 Leidy Mora Molina.

작성자: Rafael Victorino Muñoz

마지막 업데이트: 09 3월, 2023

정전기 현상은 언제 어디서나 발생할 수 있다. 물체에 전하가 축적되어 정지 상태에서 흐르지 않고 머물러 있는 전기를 말한다.

공장, 사무실, 집에서 악수할 때나 문고리를 만질 때 또는 표면을 스칠 때, 정전기를 느끼고 깜짝 놀란 적도 있을 것이다.

방전 자체는 위험하지 않지만 폭발, 화재, 인화성 물질이 있을 때, 갑작스러운 움직임으로 인한 작업장 사고 등의 상황에 따라 달라질 수 있다.

정전기란 무엇인가?

정전기는 전기의 한 형태로 주어진 물질에 에너지가 축적되어 생성된다. 전도체이든 아니든 인체는 고정 전위를 흡수하고 유지할 수 있는 능력이 있다.

정전기에서 전자는 몸을 통과하여 몸 가장자리에 도달한다. 전자가 신체의 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 흐를 때 전기는 역동적인데 이것이 바로 전류다.

정전기는 더 많은 에너지를 축적한 물체가 더 적은 전하를 가진 다른 물체와 접촉할 때 방전 형태로 나타난다. 그런 다음 종종 눈에 보이는 전기 불꽃이 생성되는데 이 방전은 최소이며 0.005암페어를 초과하지 않는다.

인체는 좋은 전기 전도체이자 축적기로 신기하게도 많은 양의 에너지를 저장할 수 있다. 하지만 4,000볼트에 도달하지 않으면 전기 불꽃이 발생하지 않는다.

축적은 여러 요인에 따라 달라진다.

• 움직임이 클수록 전하가 커진다.
• 과도한 발한 또는 다한증 같은 특정 신체적 특징
• 대전되기 쉬운 신체와의 접촉
• 하전체에 의해 생성된 전기장에 대한 근접성
• 환경 습도
• 전하 축적을 선호하는 합성 섬유
• 정전기는 쪽매판마루에서 흔히 발생한다.

정전기 발생 과정

고체, 액체 또는 기체이 모든 요소가 정전기를 발생한다. 실제로 번개는 구름에 있는 수증기 입자의 마찰로 발생한다.

일반적으로 신체에서는 전자(음성)와 양성자(양성) 사이에 비슷한 전하가 있습니다. 이는 일반적으로 전기적으로 안정된 중성 상태가 유지됨을 의미합니다.

그러나 정전기는 두 물체가 전하를 교환할 때 발생합니다. 즉, 전자의 이동으 불균형이 일어난다.

이는 여러 가지 방법으로 발생할 수 있다.

• 구성이나 성질이 다른 재료 사이의 마찰 발생한다. 학교에서 빗으로 머리카락을 문지르는 실험에서 관찰되었다.
• 접촉에 의한 대전은 두 물체가 서로 접근하거나 접촉을 유지하면 하나는 양전하 또는 음전하가 되어 다른 몸체로 이동한다.

마찰로 정전기를 발생할 수 있는 재료로는 유리, 나일론 및 폴리에스테르, 폴리우레탄, 아크릴, 테프론과 이러한 재료로 만든 모든 물체가 있다.

접촉으로 생성되는 정전기 양은 마찰로 생성되는 정전기보다 훨씬 적지만 현상은 동일하게 나타날 수 있다.

정전기 현상과 건강상의 위협

정전기 방전은 암페어가 낮기 때문에 대개 건강에 위험하지 않다. 적어도 직접적으로는 아니다.

많은 경우에 경련, 작은 경련 또는 약간의 공포와 같은 불편함을 느끼지 않을 것이다. 그러나 어떤 사람에게는 전기 알레르기처럼 보이는 특정 증상이 나타날 수 있다.

반면에 심장 박동기와 기타 이식형 장치를 사용하는 환자는 전기 방전으로 일시적 간섭이 발생할 수 있지만 장비 손상에 대한 보고는 없다.

또한 정전기는 반원형 지방 위축증으로 알려진 상태와 관련이 있다. 이 장애는 지방 조직에 영향을 미치며 허벅지 전방과 측면 처짐을 나타내지만 아직 더 많은 연구가 필요하다.

직업상의 위험

산업 현장에는 파이프라인을 통한 고속 유체 순환, 사일로에서 곡물 비우기, 고압 분무기로 페인팅처럼 다량의 전하를 생성하거나 축적할 수 있는 여러 활동이 있다.

이와 관련하여 작업 환경에서 다양한 정전기 위험 상황을 관찰할 수 있다. 우선, 현상이 매우 자주 발생하면 직무 불만족으로 이어지는 불편함을 유발하기도 한다.

반면에 특정 작업에서는 감전이 위험을 수반한다. 사람이 높은 곳에서 작업하는 경우 부주의 또는 추락 가능성을 높이는 갑작스러운 움직임의 원인일 수 있다.

또한, 부탄, 프로판, 휘발유, 알코올 같은 인화성 가스나 물질은 물론 화약, 다이너마이트 같은 폭발성 물질이 있는 화재나 폭발 위험이 있는 환경에서는 전기 불꽃으로 인명 사고가 발생할 수 있다.

정전기 예방 조치

가장 먼저 해야 할 중요한 조치는 정전기 발생 가능성 제거로 작업 환경에서는 전하 재결합에 기여하는 변수를 조절해야 한다.

이는 다음과 같은 몇 가지 요인에 따라 달라진다.

• 재료의 전도성: 절연체 또는 열악한 전도체는 축적된 전하의 순환에 기여하지 않는다. 오히려 소산 물질이 더 좋다.
• 작업복: 정전기 방지 직물을 사용하고 합성 섬유를 피한다.
• 제습기: 상대 습도가 높은 환경에서는 물 분자가 물질에 침투하여 전도도를 높인다.
• 정전기 방지 전도성 바닥재를 사용한다.
• 필요한 경우 작업 공간에서 공기 이온화 장비를 사용하자.
• 바닥과 접촉하는 전기 장치를 접지한다.

적절한 정전기에도 주의

사무실이나 가정에서 방전을 일으키는 물체를 만지는 것은 불편함의 원인이 될 수 있다. 그러나 이 문제는 가정이나 업무 관련 사고를 유발할 수 있으므로 단순한 골칫거리 이상이 될 수 있다.

독성, 인화성 또는 폭발성이 있는 유해 물질이 작업장에 있다면 더 위험하다. 이러한 이유로 법적으로 근로자를 위한 적절한 예방 및 보호 조치가 있어야 한다.

잠재적 위험에 대한 분석과 평가부터 시작하고 필요한 조치와 메커니즘으로 방전을 생성하는 요인을 제어한다.

마지막으로 인적 요소를 잊지 말자. 이러한 모든 조치 외에도 근로자는 산업 보건 및 안전 표준을 숙지해야 한다.