방폭(防爆, Explosion-proof)이란, 폭발성 가스, 증기, 분진 등의 위험물질이 존재할 수 있는 환경(방폭지역)에서 점화(스파크, 열 등)에 의한 폭발을 방지하거나,
폭발이 발생해도 외부로 확산되지 않도록 설계된 기술적 조치 또는 시스템을 의미하며, 방폭지역은 가스방폭 지역과 분진방폭 지역으로 구분한다.
전기설비의 점화원을 적절한 방법으로 억제하여 화재나 폭발이 일어나지 않도록 한 기계·기구를 말한다. 방폭구조 전기기계기구의 점화원을 억제하는 방법으로는 점화원의 방폭적 격리, 전기기계
기구의 안전도 증강, 점화원의 본질적 억제 등이 있다. 방폭구조에는 가연성의 물질에 따라 가스·증기방폭 구조와 분진방폭 구조로 분류된다.
엘리베이터의 경우 「산업안전보건기준에 관한 규칙제311조」, 「승강기 안전관리법」 제11조제3항 및 제17조제3항에 따른 [별표 22] "엘리베이터 안전기준"에 적합해야 한다.
방폭 적용이 필요한 이유
인명 보호 (폭발 사고는 치명적)
시설 보호 (정유, 화학, 제약, 가스 등 폭발 위험 산업)
법적 요구사항 (ATEX, IECEx, KCs, NEC, KOSHA 등)
신뢰성과 국제 인증 확보
전기기기나 설비가 폭발위험 구역에서 어떤 조건과 환경까지 안전하게 사용할 수 있는지를 나타내는 등급 체계이며, 국제적으로 IEC / ATEX 기준이 가장 많이 사용된다.
| 국가별 위험분위기 | 지속적인 위험분위기 | 지속적인 위험분위기 | 비정상적인 상태에서의 위험분위기 |
|---|---|---|---|
| IEC/CENELEC/유럽 | Zone 0 | Zone 1 | Zone 2 |
| 북미 | Division 1 | Division 2 | |
| 한국/일본 | 0종 장소 | 1종 장소 | 2종 장소 |
가연성 가스, 증기, 미스트가 존재하는 경우 (Gas, Vapor, Mist)
| 구 분 | 설 명 |
|---|---|
| Zone 0 | 지속적으로 또는 장시간 폭발성 가스 분위기가 존재하는 장소 |
| Zone 1 | 정상 운전 시 폭발성 가스 분위기가 존재할 가능성이 높은 장소 |
| Zone 2 | 정상 운전 시 폭발성 가스 분위기가 존재할 가능성이 낮고, 존재하더라도 짧은 시간 동안만 지속되는 장소 |
가연성 분진(Dust)dl 존재하는 경우
| 구 분 | 설 명 |
|---|---|
| Zone 20 | 지속적으로 또는 장시간 폭발성 분진이 존재하는 장소 |
| Zone 21 | 정상 운전 시 폭발성 분진이 존재할 가능성이 높은 장소 |
| Zone 22 | 비정상 상태 (예: 장비 고장 등)에서만 일시적으로 폭발성 분진이 존재할 수 있는 장소 |
| Zone System (ATEX/IECEx) | Class/Division System (NEC/CEC) | Remarks |
|---|---|---|
| Zone 0 | Class I, Division 1 | 가연성 가스, 증기, 미스트 |
| Zone 1 | Class I, Division 1 | |
| Zone 2 | Class I, Division 2 | |
| Zone 20 | Class II, Division 1 | 가연성 분진 |
| Zone 21 | Class II, Division 1 | |
| Zone 22 | Class II, Division 2 |
유럽 및 국제적으로는 Zone System이 사용되며, ATEX와 IECEx가 대표적인 표준이다. 북미 지역에서는 Class/Division System이 주로 사용되며, NEC와 CEC가 해당된다.
한국은 Zone System을 채택하고 있으며, KCs 인증을 통해 방폭기기의 안전성을 확보. 기타 국가들도 자국의 산업 환경과 국제표준을 반영하여 자체적인 방폭 지역 분류 체계를 운영하고 있다.
방폭구조 중 가장 먼저 발달된 개념이고, 가장 널리 사용되는 방폭 구조이다.
내압방폭은 폭발자체를 방지하는 다른 방폭 구조의 개념과는 달리 장비내부에서
폭발이 일어날 수 있다고 가정한다. 단, 폭발이 발생해도 외부로 불꽃이나
고온 가스가 유출되지 않도록 설계한다.
적용지역 : Zone 1, Zone 2
장비 내부에 비폭발성 기체(예: 질소, 공기)를 주입하여 외부의 가연성 가스나 증기가
침투하지 못하도록 한 구조를 말하며, 용기 내부압력을 외부 압력보다 50pa(0.05kg/㎠)정도
높게 유지되도록 설계되며, 주로 대형 제어반이나 계장 장비에 사용된다.
적용지역 : Zone 1, Zone 2
폭발 위험이 있는 장소에서도 전기 회로나 장치가 폭발을 유발할 수 없도록 회로 자체 에너지를 점화 한계 이하로 제한하는 방폭 방식이다. 즉, 아무리 고장이 나도 점화 에너지를 발생시킬 수
없는 회로로 만들어서 안전성을 확보하는 개념이다.
적용지역 : Zone 0, Zone 1, Zone 2
폭발 위험이 있는 환경에서 장비를 사용할 때, 정상 운전 중에는 점화를 일으킬 수
없도록 설계된 방폭 방식이다. 비정상 상태(예: 고장)는 고려하지 않음 → 정상 운전만 보장
적용지역 : Zone 2
정상적인 운전 상태에서는 점화 위험이 없는 전기기기에 대해,
스파크 발생 가능성과 과열을 방지하도록 설계·제작한 구조.
적용지역 : Zone 1, Zone 2
전기회로나 부품을 특수 절연수지(에폭시 등)로 완전히 몰딩 처리하여, 폭발성 환경과
접촉하지 않도록 차단하여 스파크, 아크, 고온 등의 점화원이 외부에 노출되지 않게 만들어
폭발을 원천적으로 차단한다.
적용지역 : Zone 0, Zone 1, Zone 2
가연성 분진(예: 밀가루, 설탕, 금속 분말, 플라스틱 등)이 존재하는 위험장소에서
전기기기 내부에 분진이 침투하지 않도록 외함을 밀폐하여 점화를 방지하는 방식이다.
적용지역 : Zone 20, Zone 21, Zone 22
| 그룹 | 적용 대상 | 예시 가스/분진 |
|---|---|---|
| Group Ⅰ | 광산용 (메탄 등) | 석탄광산 |
| Group Ⅱ | 비광산용 (공업용) | - |
| → ⅡA | 상대적 저위험 가스 | 프로판(Propan) 계열 가스 |
| → ⅡB | 중간 위험 | 에틸렌(Ethylene) 계열 가스 |
| → ⅡC | 고위험, 가장 폭발성 강함 | 수소(Hydrogen), 아세틸렌(Acetylene) 등의 가장 폭발성이 높은 가스 그룹 |
| Group Ⅲ | 분진 환경 | - |
| → ⅢA | 가연성 섬유 | 면화 먼지 |
| → ⅢB | 비도전성 분진 | 플라스틱 분진 |
| → ⅢC | 도전성 분진 | 금속 분말 등 |
| T 등급 | 최대 표면 온도 | 예시 | 비고 |
|---|---|---|---|
| T1 | ≤ 450°C | 메탄 | 기기의 표면 온도 한계치로, 폭발성 물질의 최소 점화온도 보다 낮아야 한다. |
| T2 | ≤ 300°C | 에틸렌 | |
| T3 | ≤ 200°C | 가솔린 | |
| T4 | ≤ 135°C | 아세트알데하이드 | |
| T5 | ≤ 100°C | 디메틸 에테르 | |
| T6 | ≤ 85°C | 탄화이소프로필 |
| EPL 등급 | 설명 | 사용 가능 구역 | 신뢰도 |
|---|---|---|---|
| Ga | 매우 높은 보호 수준 | Zone 0 (항상 폭발성 가스 존재) | 매우 높음 |
| Gb | 높은 보호 수준 | Zone 1 (자주 폭발성 가스 존재) | 높음 |
| Gc | 일반 보호 수준 | Zone 2 (가끔 폭발성 가스 존재) | 보통 |
| EPL 등급 | 설명 | 사용 가능 구역 | 신뢰도 |
|---|---|---|---|
| Da | 매우 높은 보호 수준 | Zone 20 | 매우 높음 |
| Db | 높은 보호 수준 | Zone 21 | 높음 |
| Dc | 일반 보호 수준 | Zone 22 | 보통 |
주로 Zone 1 및 Zone 2에서 사용 가능
ⅡA: 프로판(Propan) 계열 가스
ⅡB: 에틸렌(Ethylene) 계열 가스
ⅡC: 수소(Hydrogen), 아세틸렌(Acetylene) 등의 가장 폭발성이 높은 가스 그룹
장비의 최대 표면 온도가 85℃ 이하라는 의미
T1: 450°C 이하
T4: 135°C 이하
ⅡB: 에틸렌(Ethylene) 계열 가스
T5: 100°C 이하
ⅡC: 수소(Hydrogen), 아세틸렌(Acetylene) 등의 가장 폭발성이 높은 가스 그룹
T6: 85°C 이하
높은 보호 수준으로서 Zone 1에서 사용 가능
Ga: 매우 높은 보호 수준
Gb: 높은 보호 수준
Gc: 일반 보호 수준
| 국가/지역 | 인증명 | 주요 기준 | 인증기관 / 제도 |
|---|---|---|---|
| 유럽(EU) | ATEX | EN 60079 시리즈 (IEC 60079 채택) | Notified Bodies (TÜV, Baseefa, DEKRA 등) |
| 국제(글로벌) | IECEx | IEC 60079 시리즈 | IECEx CB 및 TL (ExTC, UL, SGS 등) |
| 미국(USA) | UL, FM | NEC, NFPA 70, ANSI/ISA 60079 | UL, FM Approvals, Intertek |
| 캐나다(CA) | CSA | CEC, CSA C22.2 | CSA Group, QPS |
| 한국(KR) | KCs, 인증 | KS/IEC 60079 | KTL, KOSHA, KGS |
| 중국(CN) | CCC Ex | GB/T 3836 (IEC 60079 유사) | NEPSI, CQST |
| 일본(JP) | TIIS 인증 | JIS C 60079 | TIIS (산업안전기계연구소) |
| 호주(AU) | ANZEx, IECEx | AS/NZS 60079 | TestSafe, SAI Global |