모두CBT | 국가고시 실기시험 부시기!

[모범답안]
① 마찰대전(두 물체의 마찰·접촉·분리 시)
② 박리대전(밀착된 물체가 떨어질 때)
③ 유동대전(액체가 파이프 등 관 내를 흐를 때)
④ 분출대전(액체·기체·분체가 노즐·틈새로 분출될 때)
⑤ 충돌대전(분체 입자끼리 또는 벽면과 충돌·접촉분리 반복 시)
⑥ 유도대전(대전체 부근의 도체가 정전유도로 대전)
※그 외 비말(파괴)대전 등
■ 핵심 채점어: 마찰대전 / 박리대전 / 유동대전 / 분출대전 / 충돌대전 / 유도대전
※ 근거: 정전기 대전(마찰·박리·유동·분출·충돌·유도 등) 분류는 KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침 및 표준 정전기 이론. 발생 억제 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지)로 law.go.kr에서 조문 제목·내용(접지·도전성재료·가습·제전장치) 확인함

[모범답안]
(1) $W=\dfrac{1}{2}CV^{2}=\dfrac{1}{2}\times(100\times10^{-12})\times(10\times10^{3})^{2}=\dfrac{1}{2}\times1\times10^{-10}\times1\times10^{8}=5\times10^{-3}$ [J] = 5 [mJ]
(2) 축적에너지 5mJ $\ge$ MIE 0.25mJ 이므로 방전 시 착화(화재·폭발) 가능 → 착화원이 될 수 있음
■ 핵심 채점어: W=½CV² / 5×10⁻³ J / 5 mJ / MIE 0.25mJ 초과 / 착화 가능
※ 근거: 정전에너지 표준식 W=½CV²=½QV=Q²/2C(순수 물리). 인체 대전에 의한 화재·폭발 방지 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지, 인체 대전 정전기 조치 포함) — law.go.kr 확인. 정전용량·MIE 수치는 표준값

[모범답안]
$\tau = \varepsilon_{0}\cdot\varepsilon_{s}\cdot\rho = 8.85\times10^{-12}\times2.0\times1\times10^{11} = 1.77$ [s]
정의: 대전 전하가 초기값의 $1/e$($\approx 36.8\%$)로 감소하는 데 걸리는 시간(즉 초기 대전량의 약 63.2%가 누설되는 시간)
■ 핵심 채점어: τ=ε₀·εs·ρ / 1.77초 / 1/e / 36.8% / 완화시간
※ 근거: 완화시간(이완시간) 표준식 τ=ρ·ε=ε₀·εr·ρ(단위 Ω·m×F/m=s), 지수감쇠 1/e 정의. KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침의 유동대전·정치시간(relaxation) 개념. 관련 정전기 완화 환경 구축은 출제기준 7.정전기 위험관리(L642)에 명시

[모범답안]
① 전압인가식(고전압인가식) 제전기: 방전침에 고전압을 인가해 코로나방전으로 이온을 발생시켜 중화
② 자기방전식 제전기: 도전성 섬유·금속 등 제전전극이 대전물체의 전계로 자기방전(코로나)을 일으켜 이온 발생
③ 방사선식 제전기: 방사성동위원소(α선 등)로 공기를 이온화하여 중화
④ 이온식(이온송풍/이온스프레이식) 제전기: 이온화된 공기를 송풍으로 대전면에 불어 중화
■ 핵심 채점어: 전압인가식 / 자기방전식 / 방사선식 / 이온식(이온송풍식) / 코로나방전 이온 중화
※ 근거: 제전기 4분류(전압인가식·자기방전식·방사선식·이온식)는 KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침 및 표준 제전 이론. 제전장치 사용 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지, 제전장치 명시) — law.go.kr 확인

[모범답안]
(1) 접지=도체를 대지(어스)에 연결하여 대전 전하를 대지로 누설시켜 전위를 0에 가깝게 하는 것
본딩=둘 이상의 도체를 서로 도선으로 연결하여 도체 간 전위차(불꽃방전 위험)를 없애 등전위화하는 것
(2) 정전기 방지용 접지는 접지저항이 약 $1\times10^{6}$ [Ω](1MΩ) 이하이면 대전 완화에 충분(감전방지용 접지보다 훨씬 높은 저항이 허용됨)
■ 핵심 채점어: 접지=대지 누설 / 본딩=등전위 연결 / 전위차 제거 / 10⁶Ω / 1MΩ 이하
※ 근거: 접지(대지 누설)·등전위본딩 구분은 KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침 및 표준 이론. 정전기 방지 접지저항 1×10⁶Ω(1MΩ) 이하 기준은 표준 교재/KOSHA 지침값. 접지·본딩 조치 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조 — law.go.kr 확인

[모범답안]
① 코로나방전(뾰족한 전극 부근 국부방전, 에너지 낮아 위험 낮음)
② 스트리머(브러시)방전
③ 연면(沿面)방전(절연체 표면을 따라 진행, 에너지 큼)
④ 불꽃(스파크)방전(도체 간, 전에너지가 한꺼번에 방출되어 착화위험 큼)
※ 불꽃방전·연면방전이 착화위험이 크며, 코로나방전은 상대적으로 위험이 낮음
■ 핵심 채점어: 코로나방전 / 스트리머(브러시)방전 / 연면방전 / 불꽃(스파크)방전 / 불꽃·연면 착화위험 큼
※ 근거: 기중 방전형태(코로나·스트리머(브러시)·연면·불꽃(스파크), 그 외 뇌상방전) 분류 및 착화위험 상대비교는 KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침 및 표준 방전 이론. 출제기준 7.정전기 위험관리 '방전의 형태 및 영향'(exam_text L343)에 명시

[모범답안]
$W=\dfrac{1}{2}CV^{2}$ → $V=\sqrt{\dfrac{2W}{C}}=\sqrt{\dfrac{2\times0.25\times10^{-3}}{100\times10^{-12}}}=\sqrt{\dfrac{5\times10^{-4}}{1\times10^{-10}}}=\sqrt{5\times10^{6}}\approx 2{,}236$ [V] $\approx$ 2.24 [kV]
즉 대전전위가 약 2.24kV 이상이면 착화 가능
■ 핵심 채점어: V=√(2W/C) / 2,236 V / 약 2.24 kV / MIE 0.25mJ / 착화 임계전위
※ 근거: 정전에너지 표준식 W=½CV²의 전위 역산(순수 물리). 인체 대전 화재·폭발 방지 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조(정전기로 인한 화재 폭발 등 방지, 인체 대전 조치 포함) — law.go.kr 확인

[모범답안]
① 정전기의 발생·축적(충분한 대전전위를 갖도록 전하가 대전·축적)
② 방전의 발생(대전물체가 방전을 일으키고 그 방전에너지가 가연성물질의 최소착화에너지(MIE) 이상일 것)
③ 가연성 분위기 존재(방전 지점에 폭발하한(LEL)~상한 범위의 가연성 가스·증기·분진 혼합기가 존재)
■ 핵심 채점어: 대전·축적 / 방전 발생 / 방전에너지≥MIE / 가연성 분위기 / 폭발범위 내
※ 근거: 정전기 착화 성립요소(대전·축적 → 방전(에너지≥MIE) → 가연성 분위기)는 표준 정전기 착화 이론 및 KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침. 화재·폭발 방지 법적 근거는 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조 — law.go.kr 확인

[모범답안]
(1) 대전서열=여러 물질을 접촉·분리 시 대전되는 극성 순서로 배열한 것. 두 물질을 접촉·분리하면 대전서열에서 (+)측(상위)에 놓인 물질이 양(+)전하로, 상대적으로 (−)측(하위)에 놓인 물질이 음(−)전하로 대전된다(서열상 거리가 멀수록 대전량↑).
(2) 두 물체에는 크기가 같고 부호가 반대인 전하가 유도된다(전하량 보존).
■ 핵심 채점어: 대전서열 / 상위=(+) / 하위=(−) / 서열 거리 클수록 대전량↑ / 크기 같고 부호 반대
※ 근거: 대전서열(triboelectric series)에 의한 극성 예측 및 전하량 보존(등량이부호)은 표준 정전기 대전 이론 및 KOSHA GUIDE 정전기 재해예방 기술지침. 출제기준 7.정전기 위험관리 '정전기 발생원리·발생현상'(exam_text L341-342)에 부합