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감전

last modified: 2015-03-13 03:09:46 by Contributors

Contents

1. 개요
2. 감전의 유형들
3. 감전이 되면 어떤 일이 일어나나
4. 감전사
5. 어디에서 감전이 자주 될까
6. 감전 사고시 대처 요령
6.1. 전원을 차단한다
6.2. 사고자를 전원에서 떼어 낸다
6.3. 심폐소생술을 실시한다
7. 국내 감전보호 대책
8. 절대 하면 안되는 것
9. 관련 항목


Pikachu_Electric_Shock.gif
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1. 개요

영어 : electrocute [1]
한자 : 感電

외부적인 상황에 의해 전기를 느끼게 되는 것을 보고 감전이라고 한다. 설명이 참 쉽죠?

감전은 전류가 신체를 통해 흐르는 것을 총칭하는 의미라 너무 짧으니 여기선 부수적인 내용들을 조금 더 포함한다. 전류량에 따라 다르지만 튕겨나가기도 하고, 오히려 더 끌려들어가서 떼어내기 힘들어져 위험해지는 상황이 일어난다.

참고로 피카츄 100만 볼트라고 해서 무조건 사람이 죽거나 하는 것은 아니다. 중요한 것은 전압이 아닌 전류. 쉽게 말하면 전압은 높이이고 전류를 물이라고 생각해라. 물 한 방울이 아무리 높은 곳에서 떨어져도 그거에 맞는다고 크게 다치지는 않지만 머리 높이에서 물 수십 kg가 떨어지면 맞아죽을 수가 있는 것이다. (실제로 머리 빗을 때 머리랑 빗 사이에 튀는 그 짜증나는 정전기가 전압으로만 치면 수만 볼트 그러니까 코레일 전철 선로 전깃줄보다 전압이 높다.) 피카츄 백만 암페어!

2. 감전의 유형들

  • 물건을 만지는데 외함에 전류가 흘러 사람이 만지자 사람을 타고 흐르는 것.
  • 회로를 다루다가 한 선에 신체가 걸렸다.
  • 회로를 다루다가 두 선에 신체가 걸렸다. (→ 단락사고)
  • 코로나 방전.
  • 의외일 수도 있지만, 주파 자극기로 근육을 맛사지하는 등 의료활동을 위해 의도적으로 신체에 전류를 공급하는 것도 감전의 일종이다.

3. 감전이 되면 어떤 일이 일어나나

  • 신경의 마비 : 우리 몸의 신경도 약한 전류를 사용하는데 흘러들어온 전류로 인해 뇌에서 보내진 신호가 무시되며 감전전류가 일정 이상이 되면 스스로 감전상태를 탈출할 수 없는데 이러한 감전전류의 최대 한계를 가수전류라고 하고 일반적인 상용주파교류 전류에서 약 6~9mA 수준이 된다.
  • 근 경련 : 당연히 전류신호를 사용하기 때문에 근육이 반응한다. 이것을 활용한 게 저주파 자극기이다.
  • 발열 : 우리몸도 구성 성분상 내부저항이 적절하게 낮은편이라 열이 잘난다. 화상의 원인이 되며 감전의 결과물. 일반적으로 감전에 의한 화상은 아크열에 의한 것이 대부분이다만 감전으로 인한 인체의 발열은 통전전류로 인한 체온의 상승으로 인한 고온증등으로 나타난다.

고전압의 크 방전[2] 저전압의 Arc Flash

  • 화상 : 특고압이나 고압계통에서 발생되는 아크의 온도는 약 3,000℃ 수준으로 이것이 인체에 직접 작용할 경우 심각한 화상이나 사지절단등의 인체손상이 나타난다. 하지만 일반인은 왠만해선 저압만 접할 수 있으므로 지금 이 위키를 보고 있는 대부분의 사람들에게는 해당될 일이 그다지 없는 항목. 다만 저압대전류 사고시 발생하는 Arc Flash 현상은 고압전류에 의해 이온화되어 발생하는 길다란 아크보다 훨씬 폭발적이며 넓은 범위에 고열을 방출하여 더 위험하다. 그냥 전기만 흐르는 게 아니라 주변 도체가 녹아 폭발하면서 그것까지 다 튀기기 때문. 일반적인 아크현상은 공기의 절연파괴 현상을 지칭 하는 것이고 공기의 절연내력은 직류기준 약30kV/cm로 당연히 저압에서는 나타나지 않는 현상이나 저압대전류에 의한 불꽃은 도체에 순간적인 과대전류가 흘러 도체가 융용되며 폭발하는 현상으로 전선등의 과대전류에 의한 발화 단게 중 순시용단이라고 부르는 현상이 있어 이러한 순시용단으로 인해 주변의 사람이 화상을 입을 순 있다. 실제 사례도 아크로 인한 사례보다 이쪽이 더 많다.[3][4] 일반적으로 순시용단은 전기화재의 원인으로 검토된다만 일단 튀기는 순간 앞에 있던 사람은 태양권과 화염방사기를 동시에 맞는 꼴이 된다.

전기 감전에 의한 부정맥. 잘 뛰는 것 같은데 갑자기 VR 이 나타나며 매우 빠르고 진폭이 낮은 신호가 나타난다.
  • 부정맥 : 전류가 심장을 통과할 때 일어나는 일로 가장 치명적이다. 심장의 전기시스템에 혼란이 생기면서 부정맥을 일으키는데 겉은 멀쩡하지 몰라도 돌연사의 위험이 있다. 일반적으로 감전으로 인한 심실세동이라고 하며 감전으로 인한 추락사와 같은 2차 재해를 제외하곤 감전사의 가장 주된 요인이 된다.
  • 세포 괴사 : 발열과 과도한 전류로 손상됨.[5]

4. 감전사

감전에 의한 죽음을 감전사라고 한다. 인체에 장애를 주는 전기에는 2종류가 있고 인공전류의 전도에 따른 것(전격사)과 자연적인 낙뢰에 의한 장애(뇌격사)이다. 일반적으로 감전사는 전격으로 인한 심실세동으로 사망하는것이 가장 주된 현상이고 이 외에 호흡곤란, 과다출혈, 치료중 사망(감전지연사) 등이 있으며 뇌격에 의한 감전사는 매우 드물다.

감전사를 결정하는 조건으로써는 전기 측의 조건과 인체 측의 조건이 있다. 통전전류의 크기, 전압의 종별, 주파수, 통전시간, 통전경로, 피부의 전기 저항, 접촉면적등의 인자를 들 수 있다. 이 중 가장 중요한 인자는 통전전류의 크기와 통전시간관계 그리고 통전경로로써 통전전류의 크기가 크고 감전시간이 길수록, 전류의 통전경로가 심장부근에 형성될 수록 감전으로 인한 사망 확율이 높아진다. 일반적으로 심실세동에 이를수 있는 상용주파교류의 감전전류 크기는 50mA~100mA 수준이지만 심장에 직접 접속해서 사용하는 기기의 경우 10㎂의 미세한 전류로도 심실세동이 발생할 수 있다.

상식적으로도 잘 알려져 있지만, 무엇보다도 습기는 피부의 전기저항을 크게 떨어 뜨려 대형감전사고를 일으키기 쉽다. 단순한 근경련, 불쾌감이나 작은 화상으로 끝날 정도의 감전도 물이 잔뜩 묻은 상태에서는 최하 중상, 심지어 요단강 익스프레스로 이어지기 십상이다. 따라서 물과 전기를 함께 쓰는 샤워실, 세탁실 등에서는 항상 주의해야 한다. 일반적으로 인체의 저항은 약 5,000Ω 수준으로 최소 500Ω까지 감소할 수 있으며 500Ω이 가장 가혹한 조건의 감전보호 대책을 세우는 저항값이 된다.

보통 감전사한 시신에는 발, 때로는 손 끝에 전기가 빠져나간 흔적인 화상(이를보고 전류환-電流環 이라고 한다. 접촉 면적에 따라 다르지만 도넛 모양으로 흔적이 남는다.)이 남지만 바닥에 물이 고여 있는 등 몸의 저항이 낮아진 상태에서는 화상도 남지 않는 경우가 있다. 이 경우 시신에는 아무 흔적도 남지 않기 때문에 사인을 알기가 매우 어렵다. 특히 누전 등의 경우에는 멀쩡하던 사람이 어디에 손을 대다니 갑자기 픽 쓰러져 사망하였는데 시신에는 아무 흔적도 없는 황당한 일이 발생한다.

참고로 인체에 흐르는 전류에 대한 반응은 다음과 같다.
  • 1mA : 약간 느낄 정도. 조금 따갑다는 느낌을 받는다.
  • 5mA : 약한 경련을 일으킨다. 하지만 참을만 하다.
  • 10mA : 불쾌해진다. 밑의 반응보다 그나마 괜찮을 수준이니 아프더라도 다행이라고 생각하라.
  • 15mA : 강렬한 경련을 일으킨다. 재빠르게 전류에서 멀어지지 않는다면 심각한 손상은 불가피해진다. 보통 이상태쯤 가면 거의 반죽음이다. 정말로 반죽음인데, 죽진 않는 대신에 온몸에 쥐가 난다고 생각해보자. 많이많이 아플것이다.
  • 50~100mA : 사망. 만약 죽지않고 살아있다면 당신의 운은 최상의 상태일 것이다.

다만 이것도 사람에 따라 차이가 많다. 특히 직업상 감전을 안 당할 수가 없는 전기공들은 15mA의 전류에도 멀쩡한 경우가 대다수. 일반적인 운동신경이 발생하는 전류는 높아봐야 10mA 이지만, 감전을 많이 당하는 사람들은 일반적인 운동신경도 푸르키녜 섬유 급의 200mA 에 달하는 전류를 생산하도록 적응한다. 그래서 15mA 정도에는 반응을 안하는 현상이 발생, 감전이 되어도 근 경련이 일어나는 일이 적어진다.

5. 어디에서 감전이 자주 될까

  • 목욕탕 [6]
  • 세탁기
  • 낡은 전선
  • 비데
  • 진공관 앰플리파이어 [7]
  • 전선이 근처에 있는 목재
  • 컴퓨터 및 쇠로 된 주변기기
    : 일반적으로 컴퓨터케이스는 금속으로 되어있어 사용하다 감전되는 경우도 있다. 10mA 정도의 전류가 흐르지만 참고 쓰는 근성류. 컴퓨터 표면에 전류가 흐른다면 접지를 하거나 파워서플라이를 의심하자.
  • 고압선으로의 추락
  • 제3궤조집전식으로의 추락
    : 단, 여기는 스크린도어가 잘 되어 있으니 수동으로 열고 들어가지 않는 한 일상생활에서 문제될 일은 거의 없다.
  • 특고압 장비 근처
    : 코로나 방전에 의한 감전이 일어난다. 전압이 메가볼트까지 올라가지만 전류가 낮아 손을 움직이진 못하고 발도 움직이지도 않고 자세는 또 유지되는 기묘한 현상이 생긴다. 아크 방전으로 진화하면 진짜 통구이가 되므로 그전에 동료가 구출해주길 기원하자. 여담으로, 저 상태에서 아크로 진화하지 않고 계속 코로나상태가 유지될 경우가 최악이다.
  • 고압전 흐르는 곳 올라가기(...) 술먹고 깽판부리는지 화물열차 위에 올라가 만용을 과시하다가 골로 가는 사례가 여러 있다.
  • 스타사이드 호텔
  • 옛 마이크 [8]

6. 감전 사고시 대처 요령

  • 일단 주 전원 차단기을 내려 전원을 차단한다.
  • 절연체를 이용하여 감전된 사람을 감전 요인에서 떼어낸다. 사람의 손으로 떼어내려고 하면 근육 수축이 일어나서 같이 감전된다! 구체적인 요령은 후술.
  • 심폐소생술을 한다.

이 중 단 한 과정이라도 건너 뛰거나 허투루 할 경우 감전된 사람 뿐 아니라 구조자까지 함께 요단강을 건너는 수가 있으니 매우 조심하자. 구체적인 요령은 다음과 같다.

6.1. 전원을 차단한다

제대로 된 전기설비를 갖춘 곳이라면 감전 등 누전 사고가 발생할 경우, 즉시 서킷브레이커[9]가 떨어지게 되어있다.[10] 이 경우 심폐소생술까지의 과정이 단번에 생략될 수 있어서 아주 좋다. 그러나 목숨이 걸린 일이므로 브레이커의 단락 여부를 확실하게 체크하거나 아니면 (예상되는) 감전원으로부터 사고자를 넉넉하고 안전하게 떼어내도록 하자. 만일 그런 장치를 찾을 수 없는 구형 배전반 같은 장치의 경우, 최상단 또는 양 끝에 있는 메인 스위치를 내려 즉시 전체 전원을 차단한다.[11] [12]

피복이 벗겨진 전선을 만졌다든가, 전기기구를 쓰다가 감전된다든가 하는 등 감전원이 비교적 명확해 더 이상의 감전이 일어나지 않겠다 싶은 경우엔 사람을 먼저 떼어내도 된다.

그러나 바닥에 물이 흐르고 있다든지, 도대체 어디에(어떤 전기에) 감전되었을지 모르는 경우에는 닥치고 두꺼비집을 내려 해당 공간 전체의 전원을 차단한다. 사람을 떼어내든 전원을 내리든 지금 사고자의 몸속에는 전류가 흐르고 있다. 1~2초가 사망이냐 생존이냐를 가르므로 신속하게 결정하도록 하자.


6.2. 사고자를 전원에서 떼어 낸다

신발을 신고 있다면 즉시 걷어 찬다.

약간 잔인해 보이지만 사고 당사자를 정확하고 빠르게 감전원에서 떼어낼 수 있으며 구조자도 감전될 확률이 거의 없는 매우 합리적인 방법이다. 대부분의 신발 밑창이 훌륭한 부도체(고무)이고 무엇보다 제일 신속한 방법이기 때문이다. 군대공장에서 이렇게 가르치는 경우가 많다고 한다. 물론 사커킥(...)감전을 피하고 내장을 대가로 준다이 아니라 발바닥으로 밀어차는 것이다. 다만 대부분의 작업화나 전투화는 밑창이 단단한 경우가 많으니 주의.

만약 신발을 신고 있지 않다면 절연체를 찾아 그것으로 밀어낸다. 장갑 뿐 아니라 가구, 침구류, 청소도구 등등 우리 주변엔 훌륭한 절연체들이 얼마든지 많이 있다. 정 눈에 띄는 게 없으면 입고 있던 옷을 벗어서 손에 말아쥐고 밀어내도 좋다. 면을 비롯한 섬유 전반은 대표적인 절연체이다. 긴팔옷이나 점퍼를 입고 있다면 벗을 필요 없이 손까지 늘린 후 밀어내도 좋다.

어쩔 수 없이 손을 써야만 할 때는 손등으로 밀어내야 한다. 감전이 되면 순간적으로 급격한 근육의 수축이 발생하기 때문에 손바닥을 쓸 경우 손이 오므라들면서 감전자에게 댄 손을 뗄 수 없는 사태가 벌어진다. 그러나 손등을 쓰면 주먹이 쥐어지고 팔이 자기 쪽으로 굽기 때문에 저절로 손이 떨어진다.[13]

정 안 되겠으면 차라리 감전자에게 온몸으로 돌진해라. 근육 수축이든 뭐든 일단 뉴턴의 운동법칙 중 하나인 관성의 법칙을 이겨낼 수는 없다. 감전 되어도 관성에 의하여 몸이 감전원에서 떨어지기 때문. 그래도 위험하긴 위험하므로 이는 진짜 어쩔 수 없는 상황에서만 해야 한다. 다시 말하지만 우리 주변 어딘가에는 반드시 훌륭한 절연체가 있다. 침착하게 주변을 둘러 보자.

6.3. 심폐소생술을 실시한다

감전자를 전원에서 떼어내었으면 즉시 119에 연락한다. 만약 호흡과 맥박이 없을 경우 즉시 심폐소생술(CPR)을 실시한다. 심폐소생술의 요령은 해당 항목 필독.

7. 국내 감전보호 대책

  • 누전차단기 : 국내 전기 내선규정상 일반인들이 사용하는 부하에는 대부분 사용하도록 되어 있으며 정격감도전류 30mA 혹은 15mA[14]에 동작시간 0.03초의 것을 사용하므로 누전차단기의 불량만 아니라면 대부분의 감전사고는 예방이 가능하다. 감전에 의한 사망 위험에 대한 감전전류의 한계치로써 가장 널리 쓰이는 식은 Is=157/루트t 인데 여기서 Is는 통전전류, t는 통전시간으로 위의 누전차단기를 적용하면 Is=30/루트0.03이므로 안전상 문제점이 없다고 할 수 있다. 그러므로 누전된 기기에 접촉시 제대로 누전차단기가 붙어있고 동작만 해준다면 감전으로 인한 상해 발생은 대부분 불가능한 일이 된다. 물론 전기는 나가겠지만... 따라서 일반인에 대한 일반적인 상황에서의 감전보호는 꽤나 안전하게 되어 있다고 볼 수 있다. [15] 다만 경우에 따라 누전회로가 형성이 안되 진짜 죽을 수 있는 행동도 있는데, 이 부분은 "절대 하면 안되는 것" 항목 참조.

8. 절대 하면 안되는 것

경고 : 절대로 따라하지 마세요!

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아래의 행동은 절대로 따라하지 마시오!100%골로갑니다!

  • 콘센트에 젓가락을 집어넣기. 다윈상 후보감 어른들이 가끔 하다가 골로 가는 경우도 있지만 뭣모르는 어린이들이 가장 많이 일으키는 안전사고다. 젓가락이 녹아서 붙기도 한다.


  • 물이 담긴 곳에 헤어드라이기 넣기(헤어드라이기 뿐만 아니라 전기가 흐르는 모든 전기기구, 헤어드라이기의 경고문을 보면 물이 있는 곳에서 사용하면 안된다는 내용이 있다.) 픽션에서 감전 사고 사례로 굉장히 많이 나오는 패턴이다. 결과 영혼이 바뀐다던가 하는 부작용(?)이 있다. 참고로 일본 만화 죠죠의 기묘한 모험 3부의 등장인물 폴나레프도 하마터면 이 패턴으로 골로 갈 뻔했다. 적의 작전에 말려서 질펀하게 젖은 카펫과 침대 사이에 깔렸는데 적이 작동중인 드라이어를 살포시 떨어뜨리려고 했던 것.


  • 물이 담긴 튜브의 가운데에다가 테이블을 놓고 그 위에 전기기구를 놓고 사용하기(사진 원본, 해당 전기기구의 전선이 어쩔수 없이 물에 잠기게 되며 멀티텝을 쓰더라도 물에 잠기게 되기 때문이다.)

9. 관련 항목

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  • [1] 단, 이 경우 '그 결과 죽는다'는 뉘앙스가 강한 편이니 일상 사용에 유의하자.
  • [2] GIS 를 사용해 전류를 차단하지 않고 DS 만 개방하면 저꼴이 난다.
  • [3] 출처 : KM Kowalski-Trakofler, EA Barrett, CW Urban, GT Homce. "Arc Flash Awareness: Information and Discussion Topics for Electrical Workers". DHHS (NIOSH) Publication No. 2007-116D. Accessed January 10, 2013.
  • [4] 참고로 융융 후에는 기존에 대기가 도체의 폭발로 이온화된 상태에 있어 공기의 절연이 파괴되어 아크방전이 일어난다.
  • [5] 전류가 과도하면 전자가 세포를 매우 빠른 속도로 찢어버리고(!!!) 통과한다. 이렇게 손상된 세포는 당연히 쉽게 치료되지도 않는다.
  • [6] 헤어드라이기때문에 감전사고가 정말 많이 일어났다. 그러니 머리를 말리고 싶으면 목욕탕에서 나와서 몸을 일단 수건으로 닦고 머리를 말리자.
  • [7] 진공관은 뭐다? 유리로 되어있다! 유리는 높은 온도에서 전류가 흐르므로 작동중인 진공관은 보통 전기가 흐른다고 생각하면 된다.
  • [8] 옛날에는 마이크 스탠드, 등등이 도금이 되어 있지 않아 기타와 마이크를 같이 잡고 노래를 부르면 감전을 당하기도 하였다. 대표적으로 배철수씨
  • [9] '쁘레카', '누전 차단기' 라고 한다. 옛날식 전등 스위치처럼 생긴 것으로 옆에 빨간색 시험 버튼이 있는 물건이며 그 버튼을 누르면 스위치가 떨어져 전기가 통하지 않아야 정상품인 그 물건을 본 적이 있을 것이다.
  • [10] 통상적으로 대형 건물의 경우 누설전류를 실시간으로 감시하고 있으므로 누설전류가 발생할 경우 매우 상세하게 누전된 라인이나 예상 지점을 찾을 수 있으며 즉시 전원이 차단된다. 그러나 소형 건물의 경우에는 이런 게 없는 경우가 많다.
  • [11] 보통 대전력 페널들은 최상단에 주 차단기(MCCB 라고 적힌 큰거)가 있고 가정용 분전반은 오른쪽이나 왼쪽에 30A 차단기(ELB 라던가) 가 있다. 그러나 특수한 상황이 있을 수 있으므로 최대한 큰 차단기를 공략해 정지시키도록 한다. 다만 특수한 문제가 하나 있는데 그 구간의 전원 차단이 임의로 될 수 없도록 스티커가 있다던가 아니면 차단기 자체가 IC 카드나 이모빌라이저로 작동이 막혀있는 경우도 있다. 적절한 상황 판단을 요구하는 부분. 정 안되겠다 싶으면 절연잘되는 공구로 선을 자르거나 차단기를 부숴버려서라도 전원을 차단하자 이런 장치가 된 차단기보다 사람목숨이 몆조배는 더 중요하다.
  • [12] 물론 이렇게 하면 해당 부분 전체의 전원이 떨어진다. 그러나 상황이 상황이고, 일반인들은 하나하나 스위치를 찾기 힘드므로 이렇게 해야 안전하다.
  • [13] 참고로 70년대에 땅에 묻힌 전선을 물어뜯은 개를 구하려고 할머니가 개를 잡았다가 같이 감전되고 할머니를 구하려 아들이 할머니를 잡아 결국 개와 모자가 함께 감전사한 사례가 있다.
  • [14] 15mA 차단기는 좀 안흔하고 30mA 차단기가 대다수이다. 다만, 인증시험과 관련한 문제로 인해 30mA 제품이라도 15mA 를 넘어가면 작동하는 경우가 많다.
  • [15] 감전사고의 발생통계도 일반인에 대한 비율은 낮은 수준이다.

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