건조한 겨울에 청소기 사용 시 정전기 발생 방지 방법
건조한 겨울에 청소기를 사용할 때 정전기 방지 방법을 설명합니다.
문제: 정전기 때문에 겨울에 청소기를 사용하는 것이 두렵다
지금 한국은 건조하고 추운 2월의 겨울입니다.
이전에 사용하던 청소기가 고장나서 무선 청소기를 새로 구매했습니다.
언제부턴가 이 청소기를 사용하다 보면 손잡이에서 순간적으로 전기가 따끔하게 느껴지는 경우가 있습니다.
두꺼운 장갑을 끼고 청소를 해도 전기로부터 따끔거리는 증상은 지속되었습니다.
이런 현상이 지속되다 보니 청소기 사용하는것이 두려워질 정도입니다.
원인이 무엇일까?
처음엔 청소기 제조 불량으로 손잡이쪽에서 누전이 있나 싶었습니다.
그래서 배터리 출력 전압을 확인해보니 24V로 인체에 심하게 따끔거릴정도의 전압은 아니었습니다.
혹시 이런 증상이 다른 사람도 있나 싶어 인터넷을 검색해 봤습니다.
비슷한 증상을 겪는 사례가 여러번 있었고, AS센터에서 FAQ로 등록해놓을 정도로 흔한 증상인것 같았습니다.
원인은 바로 정전기 였습니다.
제조사의 FAQ 내용은 두꺼운 매트리스 위를 청소할때 이런 증상이 발생할 수 있다고 안내하였습니다.
그리고 AS센터에서 별다른 조치를 해주지 않는다고 합니다.
몇년전부터 발생하는 현상인것 같은데 아직도 개선하지 않은 점이 실망스러웠습니다.
다른 제조사도 이런 현상은 마찬가지더군요.
정전기 발생 방지 방법
어쩔수 없이 접지선을 직접 달아 주기로 했습니다.
집에 남는 전선이 있어서 적당한 길이로 잘랐습니다.
전선 한쪽 끝의 피복을 3센치 정도 벗기고 돌출된 금속선을 청소기 손잡이에 테이핑하여 붙였습니다.
이때 금속선이 청소기에 최대한 잘 밀착하도록 붙여야 합니다.
그래야 정전기가 전선을 타고 흐르면서 인체에는 흐르지 않게 됩니다.
그 전선의 반대쪽 피복을 5센치 정도 벗겼습니다.
이쪽 부분의 금속선은 청소를 하는 땅바닥에 닿아야 합니다.
땅바닥에 잘 닿게 하기 위하여 조그만 너트를 여러개 매달아 무게를 실어주었습니다.
이렇게 하면 청소기에 접지선 설치가 완료 됩니다.
접지선 부착 후 정전기가 없어졌나?
매트리스 위에서 청소기를 사용하여 정전기가 없어 졌는지 평가를 해봤습니다.
오호! 다행히 정전기가 말끔히 없어졌습니다.
전선이 다소 거슬리긴 하지만, 따끔한 정전기가 느껴지는 것보다는 낫습니다.
한겨울이 지나고 습도가 올라가면 정전기 현상이 없어 지긴 하겠지만,
청소기를 매트리스 위에서도 사용하는 제품이니 만큼 제조사는 이런 문제를 개선해야 할 필요가 있어 보입니다.
정전기를 방지하는 접지선의 공학적 원리
정전기를 방지하는 접지선의 원리를 알아봅시다.
청소기로부터 인체에 정전기가 느껴지는 것은
다음 그림의 초록색 경로처럼 청소기로부터 인체를 통해 바닥으로 고전압/미소전류가 흐르는 것입니다.
청소기에 접지선을 붙이면 인체 뿐만 아니라 접지선으로도 전류가 흐를 수 있게 됩니다.
위 그림처럼 청소기에서 바닥으로 전류가 흐를 수 있는 통로가 2개(초록, 노랑)가 되는 것이죠.
접지선을 붙이면 대부분의 전류는 인체가 아닌 접지선으로 흐르게 됩니다.
왜 이런 현상이 생기는지 그 원리를 알아봅시다.
전류가 흐르는 양은 전압과 저항에 의하여 결정됩니다.
- 식으로 표현하면
전류=전압/저항입니다. - 저항의 크기를 표현하는 단위는 옴(ohm)입니다.
인체 저항은 수천에서 수백만옴이고, 전선 저항은 1옴보다 작습니다.
저항의 크기 차이가 수천배에서 수백만배 이상 차이가 난다는 의미입니다.
이런 저항의 차이때문에 청소기에서 발생한 정전기가 인체로는 거의 전달되지 않고,
대부분 접지선으로 전달됩니다.
전류 분배 법칙이라는 이론을 통하여 간단히 계산할 수 있습니다.
다음과 같은 환경으로 가정해봅시다.
- 정전기 전하량 : 100
- 인체 저항 : 1,000,000 옴
- 접지선 저항 : 1 옴
접지선에 흐르는 전하량 = 100 * 1,000,000 / (1 + 1,000,000) = 99.9999
인체에 흐르는 전하량 = 100 * 1 / (1 + 1,000,000) = 0.0001
이처럼 99.99% 이상의 정전기가 접지선으로 전달되고 인체로는 거의 전달되지 않습니다.
이러한 원리로 접지선을 통해 정전기를 방지할 수 있습니다.