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전기화재는 다양한 전기적 원인으로 발생하는 화재를 말합니다. 그 원인을 규명하기 위해서는 전기적 특성에 대한 전문적인 이해와 분석이 필요합니다. 전기화재의 감식 과정에서 중요한 개념 중에는 트래킹(Tracking), 반단선(Open Circuit), 아산화동 증식현상이 있습니다. 이러한 개념들은 전기화재의 원인을 정확하게 분석하고 감식하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 글에서는 각 개념의 특징과 감식 방법에 대해 구체적으로 설명하겠습니다.
1. 트래킹 (Tracking)
트래킹은 전기화재 감식에서 가장 흔히 발견되는 것으로, 절연체 표면에서 도전로가 형성되어 전기적 흐름에 의해 발생하는 불꽃 방전을 의미합니다.
(1) 트래킹의 정의와 특징
정의: 트래킹은 전기 절연체의 표면에 먼지나 습기, 오염물질이 쌓여 전류가 흐르게 되면서 국부적으로 열이 발생하고 절연체 표면에 탄화 도전로가 형성되는 현상입니다. 이 과정에서 발생한 탄화 물질이 전류의 흐름을 지속시키면서 화재가 발생하게 됩니다.
탄화 자국: 트래킹 현상이 발생한 위치에는 전기 절연체의 탄화 자국이 나타납니다. 이 자국은 보통 검은색의 탄화된 흔적으로 남으며 이를 통해 트래킹이 발생한 흔적을 찾을 수 있습니다.
불규칙한 패턴: 탄화 자국은 종종 불규칙한 선형 패턴을 보이며, 특히 먼지와 습기가 결합된 상태에서 더 심하게 발생합니다. 또한 화재가 발생하면 탄화 자국과 패턴을 발견할 수 없는 상황도 많이 있습니다.
습기와 오염물에 민감: 트래킹은 특히 습기와 오염물이 절연체 표면에 쌓여 있는 경우에 발생하기 쉬우며, 이로 인해 절연 저항이 감소하게 되는 특징이 있습니다.
전압에 의존: 트래킹 현상은 일반적으로 저전압(220V 이하)보다는 고전압(220V 이상)에서 더 자주 발생합니다.
(2) 트래킹 감식 방법
시각적 검사: 절연체 표면에 탄화된 흔적이나 변색이 있는지 확인합니다. 특히, 검은색의 탄화 자국이 발견되면 트래킹에 의한 전기화재 가능성이 높습니다. 또한 화재발생 전 빗물 등의 누수가 있는 확인 해야 합니다.
현미경 검사: 미세한 트래킹 패턴을 확인하기 위해 현미경 검사를 실시합니다. 이를 통해 탄화 물질의 미세 구조와 형태를 분석할 수 있습니다.
전기 절연 저항 측정: 절연체의 저항 값을 측정하여 트래킹 발생 여부를 확인합니다. 탄화된 절연체 표면에서 절연 저항이 낮게 측정되는 경우 트래킹 현상이 있었을 가능성이 높습니다.
2. 반단선 (Open Circuit)
반단선은 전기화재의 또 다른 중요한 원인으로, 전선이 완전히 단선되지 않고 부분적으로 끊어져 있는 상태를 의미합니다. 이러한 부분적 단선은 전기적 저항을 증가시키고 과열로 이어져 화재를 일으킬 수 있습니다.
(1) 반단선의 정의와 특징
정의: 반단선은 전선이 완전히 끊어지지 않고 일부만 연결된 상태로, 이로 인해 전류가 제한되거나 저항이 증가하여 전선의 온도가 상승하게 되는 현상입니다.
부분적인 절단: 반단선은 전선이 일부만 끊어져 있으며, 외관상으로는 온전해 보이지만 내부 구리 전선이 끊어진 상태입니다.
과열 흔적: 반단선이 발생하면 그 지점에서 저항이 증가하고, 그에 따라 국부적인 과열이 발생하게 됩니다. 이로 인해 전선의 외피가 녹거나 변색되는 등의 과열 흔적이 나타날 수 있습니다.
전기적 아크 발생: 반단선이 있는 부분에서는 전기적 아크(불꽃)가 발생할 수 있습니다.
불안정한 전기 흐름: 반단선은 전류의 흐름을 방해하고, 전압 변동을 초래하여 부하 측이 있는 전자제품 등에 손상을 줄 수 있습니다.
(2) 반단선 감식 방법
전선 외관 검사: 전선의 외피에 녹은 흔적이나 변색이 있는지 확인합니다. 이러한 외관상의 변화는 반단선으로 인한 과열의 증거일 수 있습니다.
전선의 연속성 검사: 멀티미터를 사용하여 전선의 연속성을 검사하여 저항이 높게 측정되는 겨우 반단선을 의심할 수 있습니다.
열화상 카메라 사용: 반단선 위치에서 발생하는 과열을 감지하기 위해 열화상 카메라를 사용하여 온도를 측정하여 발견할 수 있습니다.
3. 아산화동 증식현상
아산화동 증식현상은 전기 접촉 부위에서 비정상적으로 구리 산화물이 증식하는 현상으로, 전기적 접촉 불량이나 부식으로 인해 발생합니다. 이는 전기화재의 원인이 될 수 있는 중요한 요인 중 하나입니다.
(1) 아산화동 증식현상의 정의와 특징
정의: 전기 접촉 부위에서 구리 산화물의 비정상적인 증식이 일어나는 현상으로, 접촉 저항을 증가시키고 전기적 아크를 유발할 수 있습니다.
비정상적인 구리 산화물 증식: 구리 도체 표면에 녹청색이나 흰색의 산화물 잔여물이 형성되는 특징이 있습니다.
전기 접촉 불량: 아산화동 증식현상은 전기적 접촉 부위에서 발생하며, 이는 저항을 증가시키고 전기적 아크 발생 가능성을 높입니다.
열 발생과 화재 위험: 접촉 저항이 증가하면서 과열이 발생하고, 화재의 위험이 커집니다.
금속 피로 증가: 구리 도체의 산화는 금속 피로를 초래하여 전기 기기의 신뢰성을 떨어뜨리고, 장기적인 전기적 손상을 유발할 수 있습니다.
(2) 아산화동 증식현상 감식 방법
금속 표면 검사: 접촉 부위의 표면에 녹청색이나 흰색의 구리 산화물이 증식한 흔적을 찾습니다.
현미경 분석: 구리 산화물의 성질을 확인하기 위해 현미경으로 표면을 분석합니다. 특히, 적색의 유리형 결정이 나타나는 특이점이 있는데 이는 아산화동 증식현상에서 나타나는 중요한 물적 증거가 됩니다.
접촉 저항 측정: 접촉 부위의 저항을 측정하여 저항 증가 여부를 확인합니다. 저항이 높은 경우 접촉 불량 및 아산화동 증식현상의 가능성이 큽니다.
전기화재의 감식에서 트래킹, 반단선, 아산화동 증식현상은 중요한 분석 요소로 작용합니다. 트래킹은 절연체 표면에 도전로가 형성되는 현상, 반단선은 전선의 부분적 절단으로 인한 과열 현상, 아산화동 증식현상은 구리 산화물의 비정상적 증식하는 현상을 말합니다. 각 현상에 대한 정확한 감식 방법을 통해 전기화재의 원인을 규명하고 예방할 수 있습니다.