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가연성 증기의 최소착화에너지(MIE)가 0.2[mJ]인 분위기에서, 정… | 산업안전기사 실기 신출대비 — 7.정전기 위험관리(계산) 상세 페이지

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가연성 증기의 최소착화에너지(MIE)가 0.2[mJ]인 분위기에서, 정전용량 C=150C=150[pF]인 도체가 대전되어 있다.
이 도체의 방전에너지가 MIE를 넘지 않으려면(착화하지 않으려면) 도체가 가질 수 있는 최대 허용 전하량 Q[μC]는 얼마인가? (W=Q22CW=\dfrac{Q^{2}}{2C} 이용, 풀이과정 포함)
해설
[모범답안]
착화 방지 조건: W=Q22C≤MIEW = \dfrac{Q^{2}}{2C} \le MIE
∴Qmax=2⋅C⋅MIE=2×150×10−12×0.2×10−3\therefore Q_{max} = \sqrt{2\cdot C\cdot MIE} = \sqrt{2\times150\times10^{-12}\times0.2\times10^{-3}}
=6×10−14=2.45×10−7= \sqrt{6\times10^{-14}} = 2.45\times10^{-7}[C] ≈0.245\approx 0.245[μC]
■ 핵심 채점어: Q=2C⋅WQ=\sqrt{2C\cdot W} / 6×10−14\sqrt{6\times10^{-14}} / 2.45×10−72.45\times10^{-7}C / 0.245μC
※ 근거: 정전에너지 표준식 W=Q²/2C를 전하량에 대해 역풀이(Q=√(2C·W)). 산업안전보건기준에 관한 규칙 제325조 및 최소착화에너지(MIE) 대비 방전에너지 판정 원리.


[해설]

방전에너지가 최소착화에너지(MIE) 이하여야 불이 붙지 않는다. 그래서 W=Q22C≤MIEW=\dfrac{Q^{2}}{2C}\le MIE를 전하량에 대해 푼다.

등호가 성립하는 한계값이 곧 최대 허용 전하량이다.
Qmax=2⋅C⋅MIE=2×150×10−12×0.2×10−3Q_{max}=\sqrt{2\cdot C\cdot MIE}=\sqrt{2\times150\times10^{-12}\times0.2\times10^{-3}}
=6×10−14=2.45×10−7=\sqrt{6\times10^{-14}}=2.45\times10^{-7}[C] ≈ 0.245μC

혼동 주의: pF는 10-12F로, mJ는 10-3J로 바꿔 넣어야 지수가 맞는다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.

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