접지와 본딩이란, grounding과 bonding

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접지와 본딩이란

1.접지란

접지라는 단어에 대해 들어보셨나요? 접지란 영어로 grounding 또는 earthing이라고 하는데요. 이 접지를 함으로써 사람이 감전으로부터 안전하게 보호를 할 수있는역할을 합니다.
전기기사 자격증 과정을 공부했다면 접지의 주목적은 바로 ‘인체의 감전보호’ 라는것을 알 수도 있죠. 따라서 이 접지를 함으로써 절연이 좋지 않아 누설전류가 발생했을때 인체로 전류가 흐르는것이 아닌 접지가 되어있는 ‘도체’를 통하여 대지로 흘려보내는 것이지요

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<전기도면에서 접지기호 표시>

위와 같은 기호로 흔히들 사용하는 전기도면에 표시가 되어있는것을 볼 수 있습니다.또한 접지선은 통상적으로 녹색 또는 녹황교차된 색으로 이루어진 전선을 사용합니다.

1-2) 접지 원리

<전류는 저항에 반비례한다>

전류는 저항이 높은 물질을 통과하기 힘들어하고 저항이 낮은 물질을 쉽게 통과합니다. 어렸을때 과학시간에서 부터 배웠던 옴의 법칙을 바탕으로 이루어지죠. V=IR이기 때문에 같은 전압일 경우 전류는 커질수록 저항은 작아지는 반면 저항이 커질수록 전류가 작게 흐릅니다.
이때, 접지의 경우 일반적으로 100Ω도 되지 않는 낮은 저항을 가지고 있습니다. 반면, 사람의 인체의 경우 약 1000Ω이상으로써 최소 10배 높은 저항을 띕니다.

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2.본딩이란

접지와 함께 따라다니는 용어로써 ‘본딩’이 있습니다. 본딩(bonding)은 영어 의미대로 결합하는 의미를 가지고 있는데요. 바로 도체와 도체를 연결하여 서로 “등전위화”를 시키는 것이죠

쉽게 표현하면 등전위화라는 말은 도체와 도체를 “전기적으로 연결”하여 a도체에서 b도체로 전류가 흐르게 만드는 것입니다.

2-1) 본딩이 필요한 이유

위의 그림으로 본딩이 필요한 이유에 대해 말해보려합니다. 

A도체에는 접지가 되어있지 않고, B도체에만 접지가 되어있으며 서로 본딩이 되어있지않다고 가정을 해보겠습니다. 그렇다면 A도체를 인체가 접촉하게 된다면 어떻게 될까요? 접지가 되어있지 않으니 인체에 전류가 흘러 감전을 당할 것입니다.

반면, A도체에 접지가 되어있지 않더라도 B도체와 본딩을 해주어 전기적으로 연결을 시켜준다고 가정을 해보겠습니다. 그렇다면 A도체에 흐르는 누설전류가 B도체와 연결된 본딩된 부분을 지나 접지된 부분으로 흐르게 되기 때문에 사람이 만져도 감전될 위험이 줄어들게 됩니다. 이것이 본딩이 필요한 이유입니다 (금속끼리 붙어있는 것처럼 보여도 전기적으로 확실하게 연결시켜주는 것이죠)

3.접지와 본딩이 적용된 곳

일상생활에서 가장많이 접하는 것 중에서 접지가 적용되어있는 것이 있는데요 바로 ‘멀티탭’ 입니다

위와 같은 콘센트 또는 멀티탭을 들여다 보면 코드 꽂는 양쪽에 접지를 연결 할 수 있는 부분을 볼 수가 있는데요. 이러한 접지를 사용하기 위해서는 접지가 되어있는 플러그를 사용하여야 합니다!

접지가 되어있는 플러그와 접지가 되어있지 않은 플러그는 모양만 보고도 바로 알 수 있죠. 특히, 냉장고 또는 에어컨과 같이 누전 위험이 있는 가전제품은 반드시 접지가 적용된 콘센트와 플러그를 사용하여 감전의 위험을 예방해야 합니다.

4.접지가 최종적으로 연결된 곳

그렇다면 이와 같은 접지와 본딩은 어디로 연결이 되어 있을까요? 먼저, 가장 가까운 ‘분전함‘을 살펴 볼 수 있습니다

분전함을 열고 보호커버를 열면 위의 사진과 같이 메인차단기와 분기차단기 그리고 ‘접지단자’를 볼 수가 있습니다. 접지단자와는 별개로 이곳의 경우 380/220V로 공급되는 메인 전력선이 MCCB와 부스바를 거쳐 각 분기 차단기인 MCCB와 ELCB로 전기가 흘러가는것을 볼 수가 있습니다. 동시에 분전함과 분전함 도어는 본딩으로 이루어져있죠.

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접지가 된 콘센트라면 접지선은 위와 같은 접지단자에 1차적으로 연결이 되어 있습니다. 다시 이 접지단자에서 앞단의 접지선으로 올라가면 케이블 트레이와 같이 관을 지나 ‘접지단자함’으로 연결이 됩니다 (위 단자함의 경우 22.9kV를 사용하는 공장의 특고압 기기의 접지까지 연결된 접지단자함입니다)

이렇게 접지단자함으로 연결된 접지선은 다시 땅속의 접지봉과 연결되어 있으며 그 접지봉을 통해 누설전류가 흘러 나가여 인체를 감전으로부터 보호하게 됩니다. 

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