[논문]감전사고 방지를 위한 한국인의 인체저항에 관한 연구

김찬오; 김동주; 이규정

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김찬오 (서울산업대학교 안전공학과) , 김동주 (서울산업대학교 안전공학과) , 이규정 (한국소방안전협회)

일반적으로 사람의 신체는 전기가 흐르기 쉬운 도체(Conductor)에 해당한다. 인체를 전로의 일부로 하여 전류를 흘려주면, 극히 미약한 전류는 느끼지 못하지만 전류를 증가시켜 나가면 차차 견딜 수 없게 되며 더 큰 전류를 흘려주면 인체에 여러가지 장해현상이 발생하게 된다. 이와 같이 인체에 전류가 흐름으로써 발생하는 감전(Electric Shock)현상은 단순히 전류를 감지하는 정도의 가벼운 것으로부터 고통을 수반한 쇼크 또는 근육의 경직, 심실세동에 의한 사망 등 여러 증상을 보이며, 인체에 대한 통전전류가 크고 인체의 중요한 부분을 장시간 흐를수록 위험하다. (중략)

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문제 정의

본 연구는 관계문헌 및 인체저항의 측정결과를 비교 . 검토하여, 감전사고 방지를 위한 인체저항의 기초자료를 제시하고자 한다.

제안 방법

측정경로는 왼손, 오른손, 왼발, 오른발, 양발을 조합하는 경로를 구성하였다. 건조 상태에서 신발을 착용한 경우는 3개의 통전경로에 따른 인체 저항을 측정 하였고, 건조 상태에서 신발을 벗고 양말만 착용한 경우는 6개의 경로에 대해, 건 조 상태에서 맨발인 경우에는 6개의 통전 경로에 대한 인체저항을 측정하였다.
본 연구는 관계문헌 및 인체저항의 측정결과를 비교 . 검토하여, 감전사고 방지를 위한 인체저항의 기초자료를 제시하고자 한다.
젖은 상태에서 신발을 착용한 경우는 2개의 경로에 대해, 젖은 상태 맨발인 경우 6개의 경로에 대해 인체저항을 측정하였다.
측정경로는 왼손, 오른손, 왼발, 오른발, 양발을 조합하는 경로를 구성하였다. 건조 상태에서 신발을 착용한 경우는 3개의 통전경로에 따른 인체 저항을 측정 하였고, 건조 상태에서 신발을 벗고 양말만 착용한 경우는 6개의 경로에 대해, 건 조 상태에서 맨발인 경우에는 6개의 통전 경로에 대한 인체저항을 측정하였다.
측정은 건조 상태와 젖은 상태로 구분하여 실시하였으며, 건조 상태에서는 신발 을 착용한 경우와 신발을 벗고 양말만 착용한 경우, 그리고 맨발인 상태로 구분하 였고, 젖은 상태에서는 신발 착용과 맨발인 경우로 구분하여 측정하였다.

대상 데이터

피실험자 125명을 대상으로 하여 인체저항을 측정하였으며, 다음과 같은 결과를 얻었다.

이론/모형

인체저항을 측정하기 위해서 미국 화재보험협회시험소(1几)에서 측정한 방법')과 동일한 조건으로, 멀티테스터(multi tester)를 이용하여 인체저항을 측정하였다. 멀티테스 터에 사용되는 건전지는 1.

성능/효과

(2) 보통 인체의 전기저항은 피부저항이 약 2, 5002, 내부 조직저항 50022, 발과 신발사이의 저항 1,50032, 신발과 대지사이의 저항을 7002으로 보아 전체저항은 5,00032로 알려져 있으나巴 실제 측정결과 신발과 대지 사이의 저항값은 무한대(。。)로 나타났다.
(3) Freiberger■는 손에서 발을 거치는 통전경로를 대상으로 인체저항을 측정한 결과 피 부가 건조한 경우보다 습한 경우의 저항값이 1/10~1/20 정도로 감소한다고 발표하 였지만气 한국인을 대상으로 측정해 본 결과 신발을 착용한 상태에서 오른손-왼손의 건조 상태와 젖은 상태의 인체저항 감소비는 평균 1/4~1/5 정도인 것으로 나타나 약간의 차이가 있었으며, 맨발인 상태에서는 손-발의 건조 상태와 젖은 상태의 인체 저항 감소비는 1/2.02 ~ 1/2.28 정도인 것으로 나타났다.
(4) DC 12V의 전압을 인가하여 측정한 오른손-왼손(大) 건조상태의 인체저항은 평균 35,00012로 나타났는데, 전압의 증가에 따라 인체저항은 감소하여 AC 220V 전압이 인가되는 경우에는 인체저항이 약 1/50로 감소한다는 발표된 연구결과를 근거로 하 면8)이 경우 인체저항은 700Q 정도밖에 되지 않는다. 외국의 문헌에서 약 2,000Q 정도는 남아있다고 발표한 것과는 많은 차이를 보인다.
DC 12V의 전압을 인가했을 경우, 피측정자의 5%범위에서의 분포를 보면, 60kg 미만은 5,000Q, 70kg이상 80kg미만은 4, 0002, 60kg이상 70kg미만은 3, 000Q, 80Kg 이상에서는 2,000Q이하가 되지 않는 것으로 나타났으며, 피측정자의 50% 범위에서의 분포를 보면, 60kg미만 9, 800/2, 60kg이상 70kg미만 8, 00012, 70kg이상 Wkg미만에서 7, 50032, 80Kg이상인 경우는 6, 500X2이하가 되지 않는 것으로 나타났다. 피측정자의 95%범위에서의 분포를 보면, 60kg미만 19, 000Q, 60kg이상 70kg미만 1&OOOQ, 70kg이상 80kg미만은 10, 00012, 80Kg이상인 경우 7, 000Q이하가 되지 않는 것으로 나타났다.
결과적으로 체중이 적은 사람군의 인체저항값이 그 분포가 넓고 저항값이 높게 나오 는 반면에, 체중이 많이 나가는 사람군인 경우는 저항값의 분포가 좁고 낮은 저항값을 보이고 있다.
피측정자의 95%범위에서의 분포를 보면, 60kg미만 19, 000Q, 60kg이상 70kg미만 1&OOOQ, 70kg이상 80kg미만은 10, 00012, 80Kg이상인 경우 7, 000Q이하가 되지 않는 것으로 나타났다.
한편, 본 연구에서 DC 12V 건전지를 이용하여 측정한 인체의 평균 저항값(손-손)이 건조상태는 35, 102々인데 반해 젖은 상태는 9.232々으로 나타나, 5.000Q을 제시하고 있는 이론 및 미국 화재보험협회 시험소에서 측정한 인체저항값과 비교할 때 다소 차이가 나고 있다.

후속연구

그러나 본 측정은 DC 1汐의 Multi-Tester를 가지고 측정했기 때문에 실제 감전사고 발생 가능성이 큰 교류 220V가 인가되었을 때와는 차이가 있을 것으로 사료되며, 이 부분에 대하여는 보다 더 심층적인 연구가 필요하다고 본다.

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