정전기 전압 측정 기구 설계

소개

정전기는 마찰전기처럼 물체 위에 정지하고 있는 전기를 말한다. 이것은 순간적으로 일어나는 전기로써 수천에서 수만 볼트의 전기를 짧은 순간에 발생하여 우리 생활에 적지 않은 피해를 주고 있다. 이런 피해를 예방하기 위하여 정전기의 대전 종류와 특성을 이해하는 것은 중요하다. 본 논문에서는 산업현장에서 정전기로 인한 피해사례를 중심으로 원인들을 분석하고 피해를 방지하기 위한 대책의 중요성 및 사고 예방의 방안을 제시하였다. 정전기 전압 측정 연구를 위해 대전된 두 물체 사이의 (+)극과 (-)극의 미는 척력을 미량저울을 이용하여 측정 하였으며, 측정된 결과를 힘과 에너지의 관계로 분석하여 정전기의 전압을 계산하였다. 또한 계산된 값을 이용하여 일상생활에서 발생하는 정전기의 전압을 예측할 수 있고, 산업 현장에서 발생할 수 있는 피해를 사전에 예방하는데 필요한 기초 자료로 사용 할 수 있다.

목차

제 1 장 서 론 1

제 2 장 본 론 1
2.1 정전기 현상 1
2.1.1 정전기 발생 원리 2
2.1.2 대전 현상 3
2.1.2.1 접촉 대전 3
2.1.2.2 유도성 대전 4
2.1.2.3 마찰 대전 4
2.1.2.4 박리 대전 5
2.1.2.5 유동 대전 5
2.1.2.6 분출 대전 5
2.1.2.7 충돌 대전 5
2.1.2.8 파괴 대전 5
2.1.2.9 Ion And Election Beam 대전 6
2.1.3 정전기에 의한 방전 6
2.1.3.1 대 전열 6
2.1.3.2 소재의 분류 6
2.1.4 정전유도와 대전 전위 7
2.1.4.1 도체의 대전 7
2.1.4.2 습도와 대전전위 8
2.1.4.3 인체의 대전전위 8
2.1.5 정전기를 방생 시키는 물질 및 동작 9
2.2 정전기 재해와 방지 10
2.2.1 가연성 물질의 화재, 폭발 10
2.2.2 전자산업에 미치는 영향 12
2.2.3 전자부품의 정전내압 12
2.2.4 정전기 방지대책 14
2.2.4.1 접지 14
2.2.4.2 가습 14
2.2.4.3 대전방지제의 사용 15
2.2.4.4 대전방지 용품을 사용 15
2.3 정전기 측정 방법 17
2.4 실험 장치 및 방법 19
2.4.1 측정 원리 19
2.4.2 측정 장치의 설계도면 21
2.4.3 실험에 필요한 부품 및 장비 23
2.4.4 설계 조건 24
2.4.5 실험 방법 24
2.4.6 실험 결과 25

제 3 장 결 론 26
3.1 정전기 일반론 26
3.2 정전기 피해 및 예방대책 27
3.3 정전기 측정 장치 27
3.4 고찰 28

본문내용

2.1 정전기 현상
정전기현상은 번개, 건조한 날씨에 문손잡이나 다른 금속체를 접촉할 때의 스파크, 그리고 의복이 서로 붙고 하는 현상으로 우리에게 잘 알려져 있다. 정전기는 우리의 생활 주위에 항상 존재하고 4000V 미만의 정전기는 색깔이나 냄새, 맛이 없어 인체에 아무런 느낌도 주지 않는다. 이 이상의 전압에서는 방전시 스파크나 코로나가 보이며 스파크를 통한 방전 시 오존이 형성되어 특별한 냄새가 난다. 4000V정도로 대전된 작업자가 도체(예로 문손잡이)를 만지면 스파크 형태로 방전이 발생하여 약간의 전기적 쇼크를 느끼게 된다. 대전된 작업자가 도체가 아니고 저항체에 접촉한다면 대전의 정전위 레벨이 더 높아야 감지될 수 있다.
정전기가 실제 우리 생활에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았지만 그 피해는 최근 급격히 대두되고 있으며 특히, 제품의 품질관리, 안전, 품질보증, 보관, 운반 등의 현대의 모든 분야에서 여러 가지 정전기 문제가 발생되고 그 대책이 절실히 요구되고 있다. 섬유산업에서는 정전기에 의하여 화학섬유가 서로 달라붙거나 반발하여 손상되어 버리고 Electronics 산업에서는 정전기의 방전이 저자부품의 산화피막에 Damage를 주어 전자부품의 품질저하와 파손의 원인이 될 뿐만 아니라 인화성의 도료나 용제를 사용하고 있는 위험구역의 정전기는 화재 및 폭발을 일으키고 있다. 또 광학 산업에서는 정전기에 의한 제품의 오염이 심각한 문제로 되어 있다. 모든 산업에서 제품의 오염방지를 위하여 Electronics 산업을 시초로 하여 Clean Room, Clean Bench 가 급속히 보급되고 있는 실정이다.


제 3 장 결 론
3.1 정전기 일반론
정전기란 순간적으로 일어나는 전기로써 수천 심지어는 수만 볼트의 전기를 짧은 순간에 발생시키게 된다. 정전기 현상은 번개나 건조한 날씨에 문손잡이나 다른 금속체를 접촉할 때의 스파크, 그리고 의복이 서로 붙고 하는 현상으로 우리에게 잘 알려져 있다. 이는 우리의 생활 주위에 항상 존재하고 4000V 미만의 정전기는 색깔이나 냄새, 맛이 없어 인체에 아무런 느낌을 주지 않는다. 이 이상의 전압에서는 방전 시 스파크나 코로나가 보이며 스파크를 통한 방전 시 오존이 형성되어 특별한 냄새가 난다. 4000V 정도로 대전된 작업자가 도체를 만지면 스파크 형태로 방전이 발생하여 약간의 전기적 쇼크를 느끼게 된다. 대전된 작업자가 도체가 아니고 저항체에 접촉한다면 대전의 정전위 레벨이 더 높아야 감지될 수 있다.
3.2 정전기 피해 및 예방대책
정전기가 실제로 우리 생활에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려지지 않았지만 그 피해는 최근 급격히 대두되고 있으며 특히, 제품의 품질관리, 안전, 품질보증, 보관, 운반 등의 현대의 모든 분야에서 여러 가지 정전기 문제가 발생되고

참고자료

· [1] 김두현, 김상철, 김상렬, 이성일, 정재희, ‘정전기 안전’, 동화기술
· [2] 김길태, Analysis of Characteristics on the Static Electricity by Streaming Electrification, Journal of the Korean Society of Safety, 42～46, 2004
· [3] 전전 태행, 타바타 야수우키, 정재희, 이덕출, ‘(산업 전반에 걸친) 정전기재해와 장해방지’, 성안당.
· [4] N. Jonassen, Explosions and static electricity, Electrical Overstress/Electrostatic Discharge Symposium Proceedings, 1995.
· [5] 이명의, 김종일, ‘고전압 방전 플라즈마’, 인터비젼.
· [6] 植月唯夫 외 2인 공저 ‘고전압 공학’, 코로나사, 2006.