전기충격기
https://namu.wiki/w/%EC%A0%84%EA%B8%B0%EC%B6%A9%EA%B2%A9%EA%B8%B0
1. 개요
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강한 전압으로 사람에게 감전을 일으켜 일시 무력화하는 기계, 영어로는 스턴건(Stun gun)이라고 부른다.
총단법에서는 전자충격기로 미묘하게 다르다.
전자 신호가 아니라 전기 에너지를 이용하고자 하는 도구이므로 전기충격기라고 하는 게 옳은데 법문에 틀린 표현이 쓰인 사례.
높은 전압으로 맞은 사람에게 고통을 가해 굴복시키는 도구다.
단, 전류는 낮아서 단시간일 경우 크게 위험하지는 않다.
하지만 20mA만 흘러도 사람에게 위험할 수 있으므로 조심해야 한다.
러시아에선 이걸 가지고 논다고 한다.
영상에서 맨살 가슴에다가 장난으로 전기충격기를 지지는데 당연히 매우 위험한 짓이다.
심장 근처에다가 전기충격기를 작동시키다가 만약 세동전류를 넘겨버리기라도 하면 바로 심정지로 요단강 익스프레스다.
테이저는 스턴건과 비슷해 보이지만, 원리적으로는 좀 다르다.
스턴건은 단순히 전기를 지지는 통증으로 굴복시키는 반면에, 테이저는 통증도 통증이지만 신경의 전기 신호를 교란시켜서 동작도 확실하게 마비시켜버린다.
고로 효과면에서도 철저하게 다르다.
그 때문에 미국 경찰에서도 총기 대신 사용하기도 한다.
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3. 내부 구조
전기충격기는 변압기의 원리로 동작한다.
건전지는 직류이므로 교류로 변환하여 승압이 진행된다.
이때 사용되는 것이 발진회로인데 내부적으로 스위칭소자를 이용해 양극단을 바꿔 수십 khz 수준으로 변환한다.
스위칭단을 통과한 이후, 변압기를 거쳐 고전압으로 만들어준다.
(변압기의 원리) 이후 이차 승압을 위한 회로가 구성되거나 배전압 회로가 구성된다.
이차 승압의 경우: 1차 변압기에서 나온 전압이 약할 경우 이것을 다시 한 번 2차 트랜스를 사용해 전압을 높여주기 위한 구조.
배전압의 경우: 1차 변압기에서 나온 전기를 트랜스를 이용하지않고 다이오드와 캐패시터를 이용한 배전압회로를 구성하여 승압.
대부분의 호신용품이 그렇듯 전기충격기를 사용하는 올바른 방법은 전기충격기를 들고 상대를 지지려고 달려드는 게 아니라, 소음 등으로 상대방을 위협해 물러가나게 하거나 상대방의 범행 의지를 꺾는 것이다.
(BC 전기충격기가 해당 부분을 잘 구현해 놓았다.)
창작물에서 흔히 스턴건이나 테이저에 맞으면 완전히 기절해서 무의식 상태가 되는 것처럼 자주 묘사하는데 실제로 그럴 수도 있긴 하다.
2008년 6월에는 일본 아이치 현 이누야마 시에서 이혼 소송 중인 아내를 전기충격기로 혼절시킨 후 무참히 살해한 혐의로 남편이 체포된 사례가 있다.
그러나 일반적으로 지지고 있는 동안 고통으로(테이저의 경우 거기에 더해 신경 교란에 의한 마비로) 딴 짓을 못 하게 될 뿐 고가형 전기충격기로 장시간 작동시키지 않는 한 거의 혼절까지 하진 않는다.
때문에 스턴건을 사용할 때는 재빠르게 수갑을 채우는 식으로 상대를 무력화하거나, 공격의지를 떨구고 도망치는 등의 사용 요령이 중요하다.
4. 절대로 제세동기가 아니다
전기충격기라고 해서 제세동기와 같은 용도로 사용할 수 있을 거라 생각했다간, 환자에게 지지는 순간 그대로 심폐근 정지로 사망할 가능성이 있다.
사람을 소생시키려다 그대로 죽이게 되는 것이다.
잘못된 판단으로 타인의 생명을 위협하기 전에 심폐소생술을 실시하는 것이 모두를 위한 길이다.
이는 제세동기가 가하는 전력의 시간에 따른 차이가 크게 작용한다.
일반적인 전기충격기는 내부의 자여자 RLC 공진을 이용해 발진하여 트렌스포머별 약 10kV 정도까지 상승한 다음, 막스 제네레이터나 N차 정류기를 사용하여 전압을 더 올린다.
그래서 가해지는 전류는 생각보다 적은 편이며, 그렇다고 한 번 스치기만 해도 통전시간이 길어저 신체에 손상은 더 커진다.
다만, 제세동기는 집어넣는 에너지 자체는 전기충격기와 비교도 안 되도록 크지만, 전압은 대개 1kV 이내이며, 매우 높은 전류가 0.01초 이내에 흘러 신체에 손상이 거의 발생하지 않는다.
사실 드물게 긴급시에 이 전기충격기로 제세동기처럼 심장부위를 지져서 환자가 살아난 경우도 있기는 하지만, 운이 좋았을 뿐이므로 비상시에 이것을 기대할 생각은 하지 말자. 기본적으로는 죽음으로 이어진다.
5. 자작 전기충격기의 위험성
인터넷에 전기충격기를 제작하는 방법이 소개되고 있으나 이러한 전기충격기는 안전성 인증이 되지 않은 상태인 데다가, 일부 회로는 사람을 요단강 익스프레스 태워보낼 위력이다.
대부분 인터넷에 소개되는 전기충격기 제작 방법은 배전압 회로[3] 또는 카메라의 플래쉬 충전 회로를 개조하는 방법으로 소개되어있으나 이런 회로의 전류량은 호신용 전기충격기를 넘어서는 것이 다반사.
특히 카메라 플래쉬 충전 회로의 경우 아주 짧은 시간(0.0x초 단위)이지만 수백 볼트, 수십 암페어급의 아주 위력적인 전기를 방출한다.[4]
아주 짧은 시간이라도, 이 정도 에너지를 갖는 전기는 감전 시 사망에 이르는것은 물론이거니와, 사용자의 안전도 보장할 수 없을 뿐더러, 제작 과정에서 감전될 경우에는 더 이상 호신이 필요하지 않은 몸이 될 수도 있다.
고전압 발생기는 아예 쓸 생각도 하지 말 것. 건전지로도 동작하는데다가 크기가 매우 작아서 쓸 수 있겠다 싶을지 모르겠지만, 이놈들은 1000mA(=1A)가 기본이다.
고통한계전류의 100배, 심장박동을 죽여버리는 심실세동전류의 10배이다. 당장 제세동기 전력량도 고작 10kW인데 이 녀석은 전압도 500kW~1000kW급으로 일반적인 전기충격기의 전력량을 아득히 초과했다.
원래 코로나 방전같은거 일으키는데 사용하는 물건인데다가 전자기기따위 순식간에 무력화시키는 강력한 물건이므로 스파크 생성 횟수도 장난아니게 빠르다.[5]
즉, 이걸 몸에 지지는 순간 몸이 반불구 되거나 죽거나 둘 중 하나. 재수 없으면 그게 당신이 될 수도 있다.
말 자체를 안 꺼내면 좋은 고전압 발생기라는 물건을 굳이 언급한 이유는 인터넷에서 너무나도 쉽게 구매가 가능한 물건이기 때문이다.
진심으로 사제 전기충격기를 만들려는 사람이라면 고전압 발생기에 대해서 금방 찾을 것이 분명하므로 구태여 당부하는데, 살인죄로 감방에 들어가고 싶지않으면 고전압 발생기 따위 쓸 생각하지도 마라.
이러한 사제 전기충격기는 아무리 비상상황이라고 해도 실제 사용시에는 호신용으로 인정받지 못할 뿐더러, 만약 이를 가지고 장난치다 사고라도 저지른다면 후폭풍이 감당 불가능할 정도이니 단순 호기심이라도 아예 사용할 생각을 하지 말아야 한다.
전기충격기뿐만 아니라, 전자공학 덕후들이 흔히 한다는 특고압 실험 역시 마찬가지.
특히 막스 제너레이터, 배전압, 부스터 충전 회로 등을 이용한 실험이라면 감전사고가 일어나지 않도록 철저히 안전을 확보할 것.
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Ⅱ.전기와 자기- 전류, 전압, 저항
https://m.blog.naver.com/polo8752/221669138912
2019. 10. 6. 11:00
-생략-
③전류의 세기(I): 1초 동안 전선의 한 단면을 통과하는 전하의 양
·단위: A(암페어), mA(밀리암페어) → 1A= 1000mA
(1A는 1초 동안 도선의 한 단면을 6.25 x 1018개의 전자가 통과할 때의 전류의 세기이다.)
2 전압(V)
전기회로에서 전류를 흐르게 하는 능력 [단위: V(볼트)]
물의 흐름과 전기회로의 비유: 펌프로 물을 끌어올리면 물의 높이 차이 때문에 생긴 수압에 의해 물이 흐르듯이
전기 회로에서는 전지의 전압에 의해 전류가 흐른다.
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물의 흐름: 전류
물레방아: 전구
물의 높이 차: 전압
펌프: 전지
수도관: 도선
밸브: 스위치
-생략-
B.전류와 전압의 관계
1 전기 저항(R)
전기 회로에서 전류가 흐르는 것을 방해하는 정도
①단위: Ω(옴) →1Ω은 1V의 전압을 걸었을 때 1A의 전류가 흐르는 도선의 저항이다.
②전기 저항이 생기는 까닭: 전류가 흐를 때 전자들이 이동하면서 원자와 충돌하기 때문
③전기 저항에 영향을 주는 요소
·물질마다 원자의 배열 상태가 달라 원자와 전자가 충돌하는 정도가 다르기 때문에 전기 저항이 달라진다.
·물질의 길이가 길수록, 단면적이 좁을수록 전기 저항은 커진다.
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길이가 길수록 전자가 도선을 지날 때 원자와의 충돌 횟수가 많아지므로 전류가 흐르는 것을 방해한다.
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단면적이 넓을 수록 도선의 단면을 통과하는 전자의 수가 많아지므로 전류가 잘 흐를 수 있다. -> 저항이 작다.
2 전류, 전압, 저항의 관계
①저항이 일정할 때: 전압이 클수록 전류의 세기는 커진다.
-> 전류의 세기 ∝ 전압
②전압이 일정할 때: 저항이 클수록 전류의 세기는 약해진다.
-> 전류의 세기 ∝ 1/저항
전류와 전압의 관계, 전류와 저항의 관계
-사진-
저항이 일정할 때 전류와 전압은 비례한다./ 전압이 일정할 때 전류와 저항은 반비례한다.
③옴의 법칙: 전류의 세기(I)는 전압(V)에 비례하고, 저항(R)에 반비례한다.
전류의 세기(A)= 전압(V) / 저항(R)
V=IR
I=V/R
R=V/I
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세종시 목욕탕 감전사고
1. 개요
2023년 12월 24일 오전 5시 37분경 세종특별자치시 조치원읍의 한 사우나에서 누전사고로 인해 70대 여성 3명이 사망한 사건.
기사
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“온탕서 소리 지르며 쓰러져”
세종시 목욕탕서 70대 여성 3명 감전사
https://www.chosun.com/national/regional/2023/12/24/RJMKCASN7VF4JFVY54JDZK7LEI/
2023.12.24. 13:50
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2. 상세
40년간 운영하던 세종시 조치원읍의 모 대중탕에서 누전으로 인한 감전 사고가 발생해 비명을 지르면서 탕 안에서 70대 여성 3명이 실신했고 탈의실에 있던 한 손님이 119에 신고했으나 2명은 병원 이송 중 사망했고 1명은 병원 이송 후 치료를 받다가 사망했다.
당시 여탕에는 몇 사람이 더 있었으나 온수탕에 들어갔던 3명만 변을 당했다.
세종시 재난안전대책본부에서 사후 수습에 나섰고 최민호 세종특별자치시장이 사건 현장을 당일 찾기도 했다.
기사
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'목욕탕 참변'
세종시 재난안전대책본부 구성 사고수습 나서
https://n.news.naver.com/article/421/0007251744?sid=102
2023.12.24. 오후 12:27
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경찰은 사고 발생 직후 욕탕 내에서 전기가 흐르는 것을 느꼈다는 목욕탕 관계자의 진술을 확보한 것으로 알려졌다.
경찰 관계자는 “사고를 당한 여성 3명이 온탕 안에 있던 것으로 미뤄 온탕 안으로 전기가 흘러 들어간 것 같다.
누전 원인을 밝히기 위해 한국전기안전공사 등과 함께 정밀 감식을 벌이고 있다” 고 말했다.
2023년 6월 이 목욕탕에 대한 전기안전공사 안전점검에서는 별다른 문제가 발견되지 않은 것으로 알려졌다.
주민들은 건물이 워낙 노후해 누전과 화재 등 사고 위험을 걱정했던 것으로 전해졌으며 2시간에 걸친 합동 감식 끝에 온탕 내부 기포 발생기에서 누전이 생겼을 가능성을 확인한 것으로 전해졌다.
합동감식팀은 12월 26일 오전 10시 30분부터 2차 합동감식을 진행했다.
국립과학수사연구원과 전기안전공사는 특히 수중 안마기를 집중해서 들여다 봤으며 수중 안마기와 연결된 5마력짜리 모터와 펌프, 배관을 수거했다.
직접적으로 전선이 탕 내부로 연결되지 않았으나 모터에서 흐른 전류가 배관을 타고 안마기 너머 탕안으로 전달됐을 가능성이 크다는 것.
누전 차단기가 있지만 작동하지 않았을 걸로 보인다.
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누전
https://namu.wiki/w/%EB%88%84%EC%A0%84
1. 개요
漏電 / electric leakage
전선이나 기기에서 어떠한 사유로 전기를 공급하는 부분이나 전기가 흐르는 부분에서 제대로 전달이 안 되고 새어나가는 상태를 말한다.
2. 상세
전선피복이 벗겨지거나 물이 들어가는 등의 이유로 절연이 잘 안될 때 발생하는 저항성 누설전류와 SMPS 같은 고주파 기기에서 발생된 고주파가 금속으로 된 제품 케이스에 전류를 일으켜서 누설전류가 발생하는 용량성 누설전류가 있다.
인버터 에어컨이나 LED 조명기구 같은 제품이 늘어나면서 이러한 용량성 누설전류로 인해 누전차단기가 차단되는 경우도 있다.
이를 간략한 회로도로 나타내면 전자는 대지와 전력선 사이에 저항기가 들어간 모습으로, 후자는 대지와 전력선 사이에 축전기가 연결되어 있는 모습으로 나타내어진다.
용량성 누설은 전압과 위상각이 90도 차이가 있기때문에 누설로 인해 전달되는 유효전력은 0이다.
따라서 용량성 누설자체로 인한 화재위험은 없다고 봐도 된다.
다만 용량성 누설이 발생하는 곳에 추가적으로 사람이 접촉하면 감전위험성이 있을 수 있다.[1]
2022년 초 유통이 금지된 IGR 누전차단기의 경우 이러한 사유 때문에 유통이 금지되었다.
이 경우에는 전력선과 대지 사이에 용량성누설원(커패시터), 인체(저항기)가 직렬로 연결된 모습을 생각해볼 수 있다.
2021년 개정된 KEC 규정에 따르면 누설전류(저항성 누설전류)가 1mA 이하인 경우 절연저항이 양호한 것으로 할 수 있다.
라는 규정이 있으며 용량성 누설전류로 인한 차단기 오동작은 IGR차단기[2] 도입으로 어느 정도 해결이 가능하다.
[3] 다만 IGR차단기를 도입한 경우에도 실제로 저항성 누설전류가 트립전류 이상으로 흐르거나 누설전류 총량이 100mA를 넘기는 경우에는 트립되며 이러한 경우에는 IGR차단기를 도입하더라도 별 수 없이 선로를 더 분리하여 개별차단기의 누설전류를 줄이거나 사용하는 전기기기 자체를 누설전류가 적은 것으로 바꾸는 수 밖에 없다.
누전 상태가 되면 전류를 공급받는 기기의 상태가 나빠지거나 제대로 공급이 안되는 등 문제가 생기기도 하며, 심할 경우는 사용자를 감전시키기도 하므로 주의가 많이 필요하다.
주로 오래된 전자기기를 사용했을때 자주 발생한다.
전기를 연결하는 부분이나 전선을 사용했을때 해당 부분에서 스파크가 튀며 사용자를 감전시키거나 기기를 폭발시키는 위험천만한 현상이다.
누전이 진짜 위험한 이유는 바로 2차 피해 때문이다.
사용자의 감전이나 기기의 폭발로 인해 일어나는 상해도 있지만, 연결된 플러그 선으로 인해 화재가 일어날 수 있기 때문이다.
다행히 우리가 주로 생활하는 가정에는 누전 차단기가 대부분 달려있어 누전 차단기가 고장나지 않는 이상은 누전으로 인한 감전 위험은 크게 줄었다고 하지만, 누전이라는 상황 자체는 매우 위험하고, 쉽게 생길 수 있기 때문에 항상 주의가 필요하다.
누전 차단기가 설치되어 있더라도 기기의 접지 상태가 불량하면 제대로 작동하지 않을 수 있으니 반드시 기기를 접지해야 한다.
철제외함에 접지가 된 전기기기를 생각해보면 만약 절연상태가 불량하여 외함에 누설이 발생한경우 접지선을 통하여 누설전류가 발생하여 누전차단기가 트립되게 될 것이다.
철제외함과 대지사이의 절연저항이 충분하여 누설은 발생하고 있지 않으나 전압이 유기된 경우에는 사람이 누설전류의 경로가 되어 누설전류가 흐르고 차단기가 트립하게 될 것 이다.
이처럼 접지유무는 인체감전 이전에 미리 차단기가 동작할지 아니면 인체접촉 후 차단기가 동작하느냐에 차이를 만들어낸다.
이상적인 상태라면 절연구조를 가진 전기기기들은 누전이 발생하기 힘든 구조이다.[4]
예를 들어 절연형 토폴로지로 설계된 SMPS의 경우 1차측과 2차측이 복권변압기(자기결합)를 통해 분리되어있고.
피드백 회로 역시 포토커플러(광결합)로 분리되어있다 이러한 설계를 반영하였다면 기판 설계상에서 절연간격, 유도되는 전압의 대한 고려, 절연부품들의 실제 절연성능 등등 이러한 요소들의 문제가 없다면 2차측에 연결된 기기들은 만지거나 했을때 전기가 느껴지는 경우는 없을 것 이다.
이러한 기기들의 경우 2차측 전압은 Floating 된 상태이다.[5]
무언가 문제가 있어 전위가 인체가 느낄수 있을 정도로 높다면 그 기준이 되는 Ground[6]에 인체가 위접촉하였을때 전기가 느껴질 것이다.
임의로 접지선을 추가하는 개조의 경우 이 Ground를 진짜 접지에 연결하여 기준전위를 0V로 만들어 전기가 느껴지지 않게 만드는 것 이다.[7]
맥북 같이 알루미늄 케이스를 사용하는 기기를 사용할 때 누전이 발생하는 경우가 있는데 이는 접지 없이는 해결되지 않는다.
맥북의 경우 한국에서 발매되는 충전기가 무접지형 플러그를 사용하기 때문에 때문에 접지형 플러그를 구입해서 이용한다.
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변압기의 원리
https://blog.naver.com/advan2011/222023769275
2020. 7. 7. 15:25
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프라모델(건프라) 전기 도금 첫 테스트
2024. 3. 24
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