최소점화에너지(MIE)에 관하여 답하시오.① MIE의 정의를 쓰시오.②… | 산업안전기사 실기 신출대비 — 8. 전기 방폭 관리 상세 페이지

[모범답안]
① MIE: 가연성 혼합기(가스·증기·분진)를 점화시키는 데 필요한 최소한의 에너지
② $E = \dfrac{1}{2} \times 100\times10^{-12} \times (10^{4})^{2} = \dfrac{1}{2} \times 100\times10^{-12} \times 10^{8} = 5\times10^{-3}$ J = 5 mJ
③ 온도·압력·산소농도 증가 시, 화학양론농도(가연 하한~상한 중앙) 부근일 때 (수소·아세틸렌 등 IIC 가스일수록 MIE 작음)
■ 핵심 채점어: 점화에 필요한 최소 에너지 / ½CV² / 5mJ(5×10⁻³ J) / 온도·압력·산소농도↑ / 화학양론농도 부근
※ 근거: E=½CV²(정전에너지 관계식), KS C IEC 60079-11(본질안전-점화에너지 개념)

[해설]

MIE는 가연성 혼합기(가스·증기·분진)를 점화시키는 데 필요한 최소한의 에너지다. 대전 도체의 방전에너지가 이 값 이상이면 착화원이 된다.

C = 100 pF = 100×10^-12 F, V = 10 kV = 10⁴ V를 정전에너지 공식에 대입한다.
$E=\dfrac{1}{2}CV^{2}$
$E=\dfrac{1}{2}\times100\times10^{-12}\times(10^{4})^{2}$
$E=5\times10^{-3}$ J = 5 mJ

MIE는 온도·압력·산소농도가 높을수록, 그리고 혼합기 농도가 화학양론농도 부근일수록 작아져 점화가 쉬워진다. 수소·아세틸렌 같은 IIC 가스는 MIE가 특히 작다.