정전기 방전 안전

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정전기 방전 안전


정전기 방전 안전 전자 부품 및 기기에 대한 ESD 보호


두 개의 물체 사이에서 급격한 정전기가 흐르는 정전기 방전(ESD)은 전자, 자동차, 생명 공학, 제약, 의료 장비, 반도체 등을 포함해서 다양한 산업 분야에서 전자 기기를 손상시켜서 높은 비용 지출을 유발할 수 있습니다. ESD는 전자 부품 손상은 물론 인화성 환경에서 스파크 폭발, 화재를 일으키고 데이터 손실을 발생시킬 수 있습니다. ESD 협회에 의하면, ESD로 인해서 전자 산업에서만 생산 수율, 제품 품질, 고객 만족에 대한 악영향으로 한 해 수 십억 달러의 손실이 발생한다고 합니다.

공식적으로 정전하라고 하는 정전기는 대부분 마찰 대전이라고 하는 과정에서 물체 간의 접촉이나 분리에 의해서 발생합니다. 예를 들어 카페트가 깔린 바닥 위를 걸어 갈 때 카페트와 신발의 상호 작용으로 인해서 카페트가 전자를 잃게 되어 양전하를 띄게 되며 신발은 전자를 받아서 음전하를 띄게 됩니다. 이 때 도체인 금속 문손잡이를 잡으면 ESD 발생으로 인해 몸으로부터 전하가 방전되어 정전기를 느끼게 됩니다.

마찰 대전으로 인해 발생하는 전기 전하량은 접촉면적, 재질의 특성, 물체가 떨어지는 속도, 상대 습도 등 다양한 요소들에 의해 영향을 받습니다. 드물긴 하지만, 마찰 대전 이외에도 이온 충격, 대전된 다른 물체와의 접촉 등 다른 정전기 발생 요인으로 이러한 현상이 발생하기도 합니다.

정전기는 쿨롱(C) 단위로 측정되지만 엔지니어들은 볼트(V) 단위로 측정되고 전하에 따라 결정되는 물질 사이의 정전기 전위와 물체 사이의 공간 상의 배치 및 거리 측정에 집중하는 경우가 많습니다. 예를 들어 카페트 위를 걷는 사람이 상대 습도(RH) 65%~90%에서 1500 V 정전기를 발생시켰다면 RH 10% ~ 20%에서는 35,000 V가 발생됩니다. 이외는 대조적으로 하드 드라이브와 같이 정전기 방전에 민감한 전자 기기(ESDS)의 경우 10 V ESD에도 손상될 수 있습니다.