1. 정전기 피해 유형_EOS와 ESD
정전기가 전자기기에 어떤 피해를 주는지 설명할 때는 보통 두 가지 형태로 나눕니다.
바로 ESD(ElectroStatic Discharge)와 EOS(Electrical OverStress)입니다.
두 용어 모두 많이 들어봤을 수 있지만, 실제로 무슨 차이가 있는지 잘 모르는 경우가 많습니다.
이 두 가지는 정전기 방지 대책을 세울 때 꼭 구분해서 접근해야 하는 핵심 개념입니다.
먼저 ESD, 즉 정전기 방전은 우리가 일상에서 흔히 경험하는, 손끝에서 톡 튀는 ‘스파크’ 같은 현상이라고 보면 됩니다.
보통 사람 몸이나 주변 물체에 정전기가 축적되어 있다가, 금속이나 전자기기 등 전위 차가 큰 대상과 접촉할 때 아주 짧은 순간에 방전이 일어납니다.
이 방전은 수십~수천 볼트의 전압을 순식간에 흘릴 수 있고, 그 지속 시간은 나노초(ns) 단위로 매우 짧습니다.
문제는 이 짧은 순간의 고전압이 전자 부품 내부의 얇은 절연막이나 반도체 구조를 뚫어버릴 수 있다는 점입니다.
특히 CMOS 같은 민감한 소자는 몇십 볼트만 넘어가도 내부 회로가 파괴될 수 있어 매우 취약합니다.
반면에 EOS, 전기적 과스트레스는 조금 다릅니다.
이건 짧은 순간이 아니라, 비교적 긴 시간 동안 회로에 과도한 전압이나 전류가 가해지는 경우를 말합니다.
예를 들어, 납땜 불량으로 GND가 연결되지 않았거나, 전원 라인이 잘못 연결된 경우, 또는 피크 전류가 높은 부하가 갑자기 작동한 경우 등이 여기에 해당합니다.
이런 상황에서는 부품이 열을 받으며 점점 손상되거나, 내부 배선이 녹아버릴 정도로 스트레스를 받게 됩니다.
사람으로 치면, ESD는 순간적인 강펀치라면, EOS는 오랜 시간에 걸쳐 받는 지속적인 전기 고문과도 같은 겁니다.
둘 다 결과적으로 회로를 망가뜨린다는 점은 같지만, 원인과 특성이 전혀 다르기 때문에, 정전기 방지 대책을 세울 때도 그에 맞는 접근 방식이 필요합니다.
ESD는 빠른 클램핑 동작이 가능한 TVS 다이오드 같은 전압 제한 소자가 중요하고, EOS는 과전류를 제어하거나 회로를 끊어주는 퓨즈나 PTC 같은 보호 소자가 중심이 됩니다.
이처럼 정전기가 야기하는 피해는 매우 다양하고, 그만큼 대응도 체계적으로 이뤄져야 합니다.
- 연관 참조 : 정전기 방전_ESD란 무엇인가?,발생 원리,ESD 위험, 재료에 따른 특성, EMC와 관계
- 연관 참조 : ESD 유형별 차이점,HBM,CDM,MM,HIM 비교, 특징 3가지
- 연관 참조 : ESD EOS Surge 차이, EOS, Surge, 차이점 비교
- 연관 참조 : 정전기 접지 관리 방법, 작업별 접지 작업 수칙 및 방법
- 연관 참조 : 정전기 측정 방법, 주요 정전기 측정 장비 및 측정 방법
2. 정전기 방지 대책 필요 이유 및 점검 순서
2-1) 정전기 대책이 필요한 이유
- 보이지 않게 기기를 망가뜨린다
정전기는 눈에 보이지도 않고, 기기 외관에도 흔적이 남지 않습니다.
그런데 이상하게 전자기기가 갑자기 오작동하거나 수명이 짧아진다면? 그 원인이 바로 정전기일 수 있습니다.
예를 들어, 반도체 내부 게이트 산화막은 수십 V만으로도 절연 파괴가 가능합니다.
그런데 일상적인 정전기 방전은 수 천 V 이상입니다. - 조립/테스트 중 실수도 정전기 유입 원인이 된다
작업자가 접지 없이 PCB를 만지거나, 인두기의 접지가 끊어졌을 때… 그런 작은 실수가 수백만 원짜리 기기를 망가뜨릴 수 있습니다. - 제품 불량의 ‘숨은 원인’이 된다
제품이 출하 전에는 괜찮았지만, 사용 중 갑자기 고장났다면? 흔히 “초기 불량”이라고 부르지만, 그 이면에는 생산 중 발생한 정전기 손상이 원인일 가능성이 있습니다.
그래서 정전기 방지 대책은 보이지 않는 리스크를 차단하는 보험입니다.
2-2) 정전기 점검 및 대책 순서
정전기 방지 대책의 핵심은 예방입니다.
정전기 방지 대책은 “발생 후 대응”이 아니라 사전에 차단하는 것이 목적입니다.
3. 정전기 대책의 기본 원칙
정전기를 완전히 없앨 수는 없습니다.
하지만 우리가 정전기로 인한 기기 고장을 막기 위해 취할 수 있는 가장 현실적인 접근이 바로 정전기 방지 대책입니다.
이 대책의 핵심은 다음 세 가지 전략으로 정리됩니다:
3-1) 정전기 발생 억제
가장 먼저 해야 할 일은 정전기를 만들지 않도록 환경을 관리하는 것입니다.
사람의 몸, 의류, 작업 테이블, 플라스틱 케이스 등에서 정전기가 생기기 때문에, 이런 소재나 조건들을 잘 제어해야 합니다.
예를 들어, 겨울철 건조한 실내에서 플라스틱 작업판 위에서 회로를 조립하면, 손이 부품에 닿는 순간 정전기 방전이 일어나기 쉽습니다.
이런 환경에서는 가습기를 틀어 상대 습도를 50~60% 정도로 유지하면 정전기 발생을 상당히 줄일 수 있습니다.
또한, 정전기 방지 가운, 대전 방지 매트, 정전기 방지 신발 등을 사용하는 것도 매우 효과적입니다.
이러한 억제 전략은 정전기 방지 대책의 출발점입니다. 정전기가 처음부터 생기지 않게 막는 것이야말로 가장 강력한 보호 방법이기 때문입니다.
3-2) 정전기 방전 제어
정전기는 언젠가는 방전됩니다. 문제는 그 방전이 언제, 어디로, 어떻게 일어나느냐입니다.
예를 들어, 사람이 IC 다리를 손으로 만질 때 갑작스럽게 방전이 되면, 그 전류는 IC의 민감한 입력단자를 망가뜨릴 수 있습니다.
이런 사태를 막기 위해서는 방전 경로를 제어된 루트로 유도해주는 것이 중요합니다.
이를 위해 가장 흔히 쓰는 것이 ESD Wrist Strap입니다. 이는 손목에서부터 접지까지 전류가 흐를 수 있는 통로를 제공해, 사람이 정전기를 가지고 있어도 부품을 건드리기 전에 천천히 방전되게 합니다.
또한, 제품 설계 단계에서 TVS 다이오드나 Varistor 같은 전압 클램핑 소자를 회로 입력단에 배치하여, 정전기가 유입되더라도 안전하게 우회되도록 해주는 것도 방전 제어 전략 중 하나입니다.
특히 민감한 회로의 I/O 포트나 USB, HDMI 단자 주변에는 반드시 이러한 정전기 방지 대책 소자를 배치해야 합니다.
3-3) 정전기 제거 (전기적 중화)
정전기를 완전히 제거하려면, 대전체에 쌓인 전하를 중화시키는 방법이 필요합니다.
이 작업은 보통 이온 발생기를 이용해 이뤄집니다.
이온 발생기는 양이온과 음이온을 공기 중에 분사하여, 대전체의 전하를 중성으로 되돌리는 장치입니다.
예를 들어, 플라스틱 트레이에 제품을 넣어 라인을 이동할 때, 그 트레이에는 마찰로 인해 정전기가 잔뜩 쌓일 수 있습니다.
이때 이온 블로어로 트레이에 공기를 분사하면, 트레이 표면의 전하가 중화되어 정전기 방전 위험이 사라집니다.
단, 이온 발생기를 사용할 때는 중화 균형(ion balance)에 주의해야 합니다.
이온이 한쪽으로만 치우치면 오히려 정전기를 더 만들 수도 있기 때문입니다.
따라서 주기적인 점검과 교정(calibration)이 필요합니다.
정전기 방지 대책의 기본 원칙은 단순합니다.
정전기를 만들지 말고, 생기더라도 천천히 방전되게 하고, 이미 생긴 정전기는 안전하게 없애는 것.
이 세 가지 전략을 실제 환경에 맞게 잘 조합하면, 정전기로 인한 회로 파괴나 오작동을 대부분 예방할 수 있습니다.
특히 반도체, LCD, 카메라 모듈 등 민감한 부품을 다루는 산업 현장에서는 이 세 가지를 표준 작업 프로세스에 녹여두는 것이 가장 확실한 정전기 방지 대책입니다.
4. 정전기 방지 대책
4-1) 정전기 접지 (Grounding)
정전기를 줄이기 위한 다양한 방법들이 있지만, 그중 가장 기본적이면서도 실효성 높은 방법이 바로 접지(Grounding)입니다.
정전기 방지 대책을 실무에서 제대로 적용하려면, 단순히 ‘접지를 했다’는 것만으로는 부족합니다.
접지 방식, 기준, 사용 용도에 맞는 분리된 접지 방식까지 고려해야 하며, 특히 전력 설비의 접지와 ESD 전용 접지는 명확히 구분해야 합니다.
4-1-1) 왜 접지가 중요한가?
정전기는 마찰 등으로 물체 표면에 축적되지만, 대전된 상태로는 쉽게 사라지지 않습니다.
이때 도체(conductor)를 이용해 정전기를 접지(Ground)시켜 주면, 전하가 땅(대지)으로 빠져나가면서 자연스럽게 방전됩니다.
여기서 중요한 점은 이 도체가 반드시 다음 조건을 만족해야 한다는 것입니다:
- 고유저항이 10²Ω·m 이하일 것
→ 쉽게 전하가 흐를 수 있는 재질이어야 합니다.
예: 금속, 구리선 등
따라서 도전성이 약한 절연체(예: 플라스틱, 고무 등)는 아무리 연결해도 정전기가 쉽게 빠지지 않습니다.
정전기 방지 대책으로 접지를 하려면, 반드시 낮은 저항을 가진 도체로 연결해야 한다는 기본을 기억해야 합니.
4-1-2) ESD 접지는 일반 접지와 다르다 – 반드시 분리해야 하는 이유
실무에서는 흔히 “그냥 접지했으니 괜찮겠지”라고 생각하기 쉽습니다.
하지만 여기에는 큰 함정이 있습니다.
전기기기 접지(Ground)는 고장 시 대전류를 땅으로 흘리기 위한 용도입니다.
ESD 접지는 수십~수백 V의 미세한 정전기를 서서히 방전시키기 위한 용도입니다.
이 둘을 같은 접지선에 연결하면 어떻게 될까요?
예기치 않게 대전류가 ESD 장비를 거쳐 흐를 수 있으며, 이는 오히려 더 위험할 수 있습니다.
그래서 반드시 ESD 전용 접지 시스템을 따로 구성해야 하며, 이를 위한 국제 기준도 존재합니다.
아래는 대표적인 ESD Ground 구성 규정입니다.
[ESD Ground 규정]
- Main Ground (메인 접지)
전체 작업장의 기준점이 되는 주 접지 → 접지 저항값: 10²Ω 이하 - ESD Point Ground (포인트 접지)
ESD 매트, 장비 등 개별 지점에서 메인 접지로 연결되는 부분 → 접지 저항값: 25Ω 이하 - Personal Ground (인체 접지)
작업자가 착용하는 손목 밴드, ESD 의류 등에 적용 → 권장 저항값: 1MΩ
여기서 눈여겨볼 것은 인체 접지에 저항을 반드시 삽입한다는 점입니다.
왜냐하면 직접 연결하면 예상치 못한 누설전류나 감전 위험이 있을 수 있기 때문입니다.
그래서 보통 손목 밴드에는 1MΩ 저항이 내장되어 있습니다.
4-1-3) 실제 작업 환경에서의 정전기 접지 구성 예
실제 현장에서 정전기 방지 대책을 적용하려면 어떻게 해야 할까요?
아래는 현장에 흔히 사용하는 방법입니다.
- 인체 접지
손목 밴드를 착용하고, 접지선으로 공통 GND에 연결
정전기 테스트기(ESD Tester)를 통해 착용 전후 접지 상태 확인 - 설비 접지
인두기, 계측기, 테스터기 등 모든 장비는 동일한 GND 바에 접속
작업대 위의 정전기 방지 매트도 접지 클립을 통해 연결 - 이퀄라이징(EQ) 처리
모든 접지 지점을 하나의 접지바(Ground Bus)로 통합
서로 다른 접지 전위가 존재하지 않도록 함
이런 구성을 하면, 작업자 – 장비 – 환경이 모두 같은 접지 전위를 공유하게 되어 정전기 방지 대책으로 매우 안정적인 구조가 됩니다.
정전기 방지용 접지를 할 때 주의할 점도 몇 가지 있습니다.
- GND 루프(Ground Loop)
여러 개의 접지선이 고리처럼 연결되면, 예상치 못한 노이즈 전류나 전위 차이가 생길 수 있습니다.
→ 단일 경로 접지(Star Ground) 구조로 회로를 구성하는 것이 바람직합니다. - 전위차 발생
서로 다른 건물 접지, 혹은 접지 라인 간 전위차가 생기면 정전기 방전이 일어날 수 있습니다.
→ 반드시 공통 접지 지점(Main Ground)에 연결해야 합니다.
전기는 보이지 않지만, 그 피해는 눈에 띄게 나타납니다.
특히 반도체, 정밀 계측기기, 디스플레이 모듈 등은 정전기에 매우 민감하기 때문에, 이를 방지하기 위한 정전기 방지 대책이 꼭 필요합니다.
그리고 그 대책의 가장 핵심은 정전기 접지(Grounding)입니다.
정전기 방지 매트만 깔고 끝나는 게 아니라,
인체 접지 → 설비 접지 → 이퀄라이징 → 전용 접지 규격까지 고려한 종합적인 시스템으로 구성해야 실제 ESD 피해를 줄일 수 있습니다.
기본이지만 절대 소홀히 해서는 안 되는 것, 바로 정전기 접지입니다.
4-1-4) 접지 시 꼭 알아야 할 주의사항
정전기 방지 대책을 제대로 하기 위해서는 접지를 어떻게, 그리고 무엇을 주의해서 해야 하는지가 정말 중요합니다.
단순히 ‘땅에 연결만 하면 끝’이라고 생각하면 큰 오산입니다. 접지를 잘못하면 오히려 정전기 방지가 안 되거나, 더 큰 사고로 이어질 수 있습니다.
① 금속부는 반드시 직접 접지해야 합니다.
기계나 설비처럼 본체가 금속으로 되어 있는 경우, 그 금속 부위를 직접 접지선으로 연결해야 합니다.
중간에 이상한 절연재를 끼우거나, 얇은 도금층 같은 걸 믿으면 안 됩니다.
금속은 곧바로 대지(Ground)로 이어져야, 정전기가 안전하게 흘러 빠집니다.
이게 기본 중의 기본입니다.
② 절연체(비전도성 물질)는 접지 효과가 없습니다.
혹시 플라스틱이나 고무 같은 부도체(절연체) 부품에 접지선을 연결하려고 하시나요?
아쉽지만, 이건 아무 소용이 없습니다.
절연체는 애초에 전기가 흐르지 않기 때문에, 아무리 땅과 연결해봐야 정전기가 흘러가지 않습니다.
정전기 방지 대책으로는 절연체에는 따로 정전기 방지 코팅이나 대전 방지 처리를 해주는 것이 필요하지, 접지는 무의미하다고 기억해야 합니다.
③ 작업대와 작업바닥에는 도전성 매트를 사용해야 합니다
작업하는 테이블 위나 바닥에는 그냥 플라스틱 깔면 되는 게 아닙니다.
반드시 도전성 매트를 깔아야 합니다.
이 도전성 매트는 표면 저항이 10⁵ ~ 10⁹Ω 정도로 정해진 제품을 사용해야 하고, 매트를 접지선에 연결해서 정전기가 자연스럽게 빠져나가도록 만들어야 합니다.
이렇게 하면 작업자가 PCB나 부품을 만질 때 생기는 미세한 정전기를 안전하게 흘려 보낼 수 있고,감전 위험도 줄일 수 있습니다.
(단, 이 매트는 꼭 제대로 접지해야 의미가 있습니다!)
④ 어스링(손목밴드)에는 저항을 꼭 삽입해야 합니다
작업자가 착용하는 어스링(손목 접지 밴드)는, 그냥 선만 연결하면 안 됩니다.
반드시 약 1MΩ(1메가옴) 정도의 저항을 직렬로 넣어야 합니다.
왜냐하면, 만약 작업자가 실수로 높은 전압에 접촉했을 때, 이 저항이 충격을 막아주는 ‘완충기’ 역할을 해주기 때문입니다.
만약 저항 없이 바로 연결하면, 정전기 방지는 되더라도 감전사고의 위험이 커지기 때문에 정전기 방지 대책에서는 반드시 저항 내장형 어스링을 사용하는 게 기본입니다.
⑤ 정기적으로 접지 상태를 검사해야 합니다
한 번 설치했다고 끝이 아닙니다.
접지선, 도전성 매트, 어스링 → 이 모든 접지 회로는 시간이 지나면 느슨해지거나 끊어질 수 있습니다.
그래서 주기적으로, 절연 저항계(메거) 같은 계측기를 사용해서 접지선이 정상적으로 연결되어 있는지 저항값이 규정 범위 안에 들어오는지 확인해줘야 합니다.
특히, 중간에 접지가 끊어져 있으면 아무리 장비를 착용하고 있어도 정전기 방지가 안 되니 꼭 점검해야 합니다.
⑥ EARTH LINE은 반드시 ‘전용’으로 구성해야 합다
마지막으로 정말 중요한 포인트입니다.
접지선을 만들 때,”작업대 철골이나, 컨베이어 프레임이 금속이니까 그냥 거기에 접지하면 되겠지?” 라고 생각하기 쉽지만, 이건 정말 위험합니다.
프레임 구조물은 접촉 불량이나 녹슬기 쉽고, 접지 경로가 불안정해서 정전기 방지 효과가 떨어질 수 있습니다.
정전기 방지 대책을 위해서는 반드시 별도로 전용 EARTH LINE(접지선)을 설치하고, 그것을 직접 대지에 연결해야 합니다.
중간에 불확실한 구조물을 경유하는 것은 절대 금지입니다.
4-2) 습도 관리
정전기 방지 대책을 이야기할 때 대부분은 접지, 방지 매트, 손목 밴드 같은 물리적인 장비만 생각합니다.
하지만 실제로는 습도 관리가 정전기 억제에 있어 근본적인 환경 조건이라는 사실, 알고 계셨나요?
4-2-1) 정전기와 습도의 관계
정전기는 기본적으로 전하가 한쪽으로 모였다가 어느 순간에 방전되면서 발생합니다.
이 전하는 보통 두 물체가 마찰할 때 생기는데, 공기 중 수분이 적을수록 이 정전기가 더 잘 쌓입니다.
왜 그럴까요?
수분은 공기 중에서 전하의 이동을 도와주는 역할을 합니다.
즉, 습도가 높으면 전하가 공기 중 수증기를 통해 천천히 흘러가며 사라지게 되는데, 습도가 낮으면 전하가 그대로 쌓이기만 하다가 어느 순간 ‘탁!’ 하고 방전되어 버리는 거죠.
즉, 정전기 방지 대책으로서 습도는 이런 역할을 합니다.
“정전기를 만들어지지 않게 억제하는 환경을 만든다.”
4-2-2) 최적 습도는 45~60% RH
ESD를 방지하기 위해 실내 환경에서 유지해야 할 습도는 일반적으로 상대 습도(Relative Humidity, RH) 기준 45~60% 사이입니다.
- 40% 이하 : 공기가 너무 건조해 정전기가 활발하게 발생함. 손으로 IC 만졌다가 펑 하고 나갈 수 있음
- 70% 이상 : 너무 습하면 응결, 녹 발생 가능 → 전자기기 고장 위험 증가
따라서 전자제품 제조나 수리 작업장, 반도체 클린룸, 고정밀 계측기기 사용하는 곳 등에서는 항상 45~60% RH를 기준으로 유지하는 것이 정전기 방지 대책으로 가장 이상적입니다.
4-2-3) 가습기 사용법과 위치 선정
실내 습도가 낮다면 가장 효과적인 방법은 당연히 가습기를 이용하는 것입니다.
하지만 단순히 가습기를 놓는다고 끝이 아니라, 어디에 어떻게 설치하느냐가 훨씬 중요합니다.
[가습기 설치 시 체크 포인트]
- 공기 순환 고려
가습기는 반드시 공기 흐름이 있는 곳, 예: 에어컨 송풍기 근처나 천장 에어덕트 근처에 설치
그래야 습기가 작업장 전체에 고르게 퍼짐 - 정전기 민감 장비 근처는 피함
가습기에서 나오는 미세한 물방울이 전자 장비나 회로에 직접 닿으면 응결, 부식 위험
따라서 최소 1~2m 이상 떨어져 설치 - 습도 센서와 함께 사용
가습기는 너무 많이 틀면 오히려 과습 문제가 생김|
반드시 디지털 습도계를 설치하고, 자동 조절 기능 있는 가습기 사용을 권장 - 초음파 가습기 vs 가열식 가습기
초음파식: 정밀기기 근처엔 비추천 (미네랄 가루나 물방울이 기기 표면에 쌓임)
가열식: 깨끗한 증기를 내보내 안정적이나 전력 소모 많음
4-2-4) 습도 관리에 대한 주의 사항
습도를 관리한다고 해도, 그냥 무작정 가습기를 트는 걸로 끝나는 게 아닙니다.
실제로는 난방 방식에 따라, 가습기 종류에 따라, 그리고 부품 종류에 따라 챙겨야 할 부분이 꽤 많습니다.
① 난방 방식에 따른 주의사항
먼저, 실내 난방을 어떤 방식으로 하느냐에 따라 습도 관리 방법이 달라집니다.
석유나 가스를 태워서 난방하는 경우를 볼까요?
이런 경우는 연료가 타면서 물과 이산화탄소가 생기기 때문에,공기 중 습도가 어느 정도 올라갑니다.
대략 20~30% 정도 상승한다고 보면 됩니다.
이 얘기만 들으면 “오, 그럼 정전기 방지 대책에 좋겠네” 싶지만, 문제는 그 연소 과정에서 생긴 가스나 오염물질이 같이 실내에 퍼진다는 겁니다.
그래서 반드시 환기를 해줘야 합니다.
습도는 올라가도 공기가 더러워지면, 회로나 부품에 오염이 생기고 결국 고장의 원인이 될 수 있습니다.
반대로, 열교환식 난방기(요즘 사무실에 많은 에어컨 난방 같은 거)를 쓰는 경우는 좀 다릅니다.
찬 바깥 공기를 안으로 끌어와서 데우는 방식인데, 이때는 가열하면서 공기가 엄청나게 건조해집니다.
예를 들어, 밖이 5℃에 습도 65%인 공기를 가져와서 20℃로 데우면, 습도는 24% 정도로 뚝 떨어져버립니다.
이 정도 습도면, 말 안 해도 아시겠지만 정전기 폭발(!) 조건입니다.
그래서 이 경우는 무조건 추가 가습이 필요합니다.
초음파 가습기나 스팀 가습기, 젖은 수건 등을 활용해서 실내 습도를 다시 끌어올려야 합니다.
② 초음파 가습기 사용할 때 조심할 점
요즘 초음파 가습기 많이 씁니다.
간편하고 싸고 소음도 적으니까 사무실이나 작업장에도 많이 설치합니다.
근데 초음파 가습기는 잘못 쓰면 정전기 방지 대책에 도움이 되기는커녕, 오히려 부품에 해를 끼칠 수도 있습니다.
왜냐하면, 초음파 가습기는 물속에 있는 염소 성분까지 통째로 미세 입자로 뿜어내기 때문입니다.
특히 수돗물을 그냥 사용할 경우, 염소가 공기 중에 퍼지고, 그걸 부품들이 흡수하게 되면, 시간이 지나면서 PCB, IC 패키지, 커넥터 같은 금속 부위가 부식되기 시작합니다.
그래서 초음파 가습기를 쓸 때는 반드시 정제수나 탈이온수(Deionized Water)를 써야 합니다.
이거 하나만 제대로 지켜도 나중에 부품 부식 문제를 크게 줄일 수 있습니다.
③ 적정 습도 유지와 부품 관리
정전기 방지 대책 기준으로 보면, 45~60% 정도를 꾸준히 유지하는 게 가장 이상적입니다.
특히 50% 이하로 떨어지기 시작하면, 정전기가 생기기 아주 좋은 환경이 되기 때문에 주의가 필요합니다.
습도가 내려가면 대전 전압도 훨씬 높아져서, 아주 작은 접촉에도 큰 방전이 일어날 수 있습니다.
또한, 단순히 실내 습도만 볼 게 아니라, 다루는 부품들도 습기에 민감한 것들이 있는지 확인해야 합니다.
특히 주의해야 할 부품은 QFP 타입 IC (다리 많은 정밀 칩), PCB 원판 (제작 전 단계의 민감한 기판)
이런 부품들은 습기를 잘 흡수하기 때문에, 다음을 철저히 관리해야 합니다.
진공 포장된 IC는 개봉 시간을 기록하고, 너무 오래 방치하지 않는 것이 좋습니다.
작업 후 남은 부품은 반드시 건조 캐비닛에 보관해야 합니다.
만약 습기를 머금었다면, 조립 전에 제습(건조) 처리를 해줘야 한다.
재사용할 때는 ‘버닝(BURN-IN)’ 조건을 적용해서 수분을 완전히 날린 다음 쓰는 것이 좋습니다.
“그냥 가습기 하나 놓으면 되는 거 아니야?” 하고 대충 넘어가면,
정작 중요한 순간에 정전기 문제로 고장, 불량이 터지는 건 순식간입니다.
조금 귀찮아 보여도 이 기본을 지키는 게, 정전기 방지 대책의 진짜 시작이라고 할 수 있습니다.
4-3) 정전기 방지 재료 사용
정전기 방지 대책을 세울 때, 단순히 접지만 한다고 끝나는 것이 아닙니다.
정전기를 막기 위해서는 환경, 설비, 인체, 부품 등 모든 요소를 다각도로 관리하는 것이 중요합니다.
특히 정전기에 약한 전자부품이나 조립된 기판을 다루는 경우, 아주 작은 정전기 하나가 제품을 망가뜨릴 수 있기 때문에 다층적인 정전기 방지 대책이 필요합니다.
① 대전방지 플라스틱
일반 플라스틱은 정전기를 잘 모읍니다. 그래서 만지기만 해도 ‘찍’ 소리와 함께 방전되기 쉽죠.
이걸 해결하기 위해 개발된 것이 대전방지 플라스틱입니다.
대전방지 플라스틱은 플라스틱 자체에 정전기 방지 기능을 넣은 소재로, 표면에 정전기가 쌓이지 않게 만들어줍니다.
예를 들어, 전자 부품 포장재나 보호 커버 등에 많이 사용합니다.
대전방지 플라스틱을 쓰면 제품 포장 상태에서도 정전기 손상을 미리 막을 수 있으니, 정전기 방지 대책의 첫걸음이라 할 수 있습니다.
② ESD 보호 필름
ESD 보호 필름은 말 그대로, ElectroStatic Discharge(정전기 방전)를 막기 위해 붙이는 필름입니다.
- 기판이나 민감한 디스플레이 표면에 부착하면, 외부 정전기로부터 표면을 보호할 수 있습니다.
- 특히 운송 중이나 조립 공정 중 정전기 손상을 막는 데 필수입니다.
보호 필름 하나 붙이는 것만으로도 수백만 원짜리 제품을 살릴 수 있으니, 투자 대비 효과가 매우 큰 정전기 방지 대책입니다.
③ 방지 코팅제
대전 방지재를 절연물 표면에 도포해서, 표면 저항을 낮추고 정전기 발생을 억제하는 방법도 있습니다.
이걸 쉽게 사용할 수 있는 것이 방지 코팅제입니다.
- 스프레이 형태로 뿌리거나 붓으로 칠해주면, 표면에 얇은 전도성 층이 생겨서 정전기가 쉽게 흘러서 사라지게 만듭니다.
- 보통 6개월~1년 정도 효과가 유지되지만, 사용 환경에 따라 주기적인 재도포가 필요합니다.
방지 코팅제는 적용이 간편해서, 넓은 면적의 설비나 부자재 관리에 매우 유용한 정전기 방지 대책 방법입니다.
다만, 코팅한 후에 다른 화학 공정이 이어진다면, 혹시 코팅제 성분과 반응할 수 있으니 꼭 사전에 테스트 해보시길 바랍니다.
④ 인체 착용품 (대전방지 작업복, 장갑, 신발)
정전기 방지 대책은 작업자 자신을 보호하는 것도 필수입니다.
특히 사람은 계속 움직이기 때문에, 옷이나 신발에 의해 정전기가 매우 쉽게 발생합니다.
부품 작업할 땐 이런 걸 제대로 갖추고 있어야, 정전기로 인한 불량률을 확 줄일 수 있습니다.
4-4) 정전기 방지 스프레이
정전기 방지 스프레이란?
정전기 방지 스프레이는 말 그대로, 스프레이 형태로 표면에 뿌려주기만 하면 정전기가 발생하는 걸 막아주는 간편한 제품입니다.
특히 실내, 사무기기, 플라스틱 부품, 작업복 등에 두루 사용할 수 있어, 빠른 대응이 필요할 때 굉장히 유용합니다.
① 사용 방법
- 표면의 먼지나 기름기를 깨끗이 제거합니다.
(정전기 방지 스프레이는 표면에 직접 밀착해야 효과가 좋습니다.) - 스프레이를 20~30cm 거리에서 고르게 분사합니다.
- 자연 건조시킵니다. (별도 닦아낼 필요 없음)
다만, 주의해야 할 점은 코팅 이후 추가 공정이 있을 경우, 화학 반응이 일어날 가능성을 고려해야 하고, 스프레이 성분이 민감한 제품에 영향을 줄 수 있으니, 적용 전 반드시 시험 도포를 해보는 것이 좋습니다.
② 지속 시간
- 일반적으로 실내 환경에서는 3개월~6개월 정도 효과가 지속됩니다.
- 먼지가 많은 곳이나, 마찰이 잦은 부위는 1~2개월 단위로 재도포하는 것이 좋습니다.
③ 적용 가능한 소재
정전기 방지 스프레이는 대부분의 비금속 절연체에 사용할 수 있습니다.
단, 금속 표면에는 사용 효과가 미미합니다.
금속은 접지 처리가 기본입니다!
정전기 방지 대책은 ‘한 가지 방법만’으로는 완벽할 수 없습니다.
접지, 습도 관리, 그리고 오늘 설명한 정전기 방지 재료와 스프레이까지, 여러 수단을 병행해야 비로소 강력한 방어망이 만들어집니다.
제품과 작업 환경에 맞는 최적의 조합을 찾아서 적용하는 것, 그게 진짜 실전적인 정전기 방지 대책입니다
4-5) 전기적 중화 장치 (Ionizer)
우리가 PCB, 반도체 부품, 민감한 전자기기를 다룰 때, 정전기 방지 대책은 정말 필수입니다.
습도 조절하고, 접지도 하고, 대전방지 작업복도 입었는데…그래도 정전기가 남아있다면?
이때 필요한 최후의 무기가 바로 전기적 중화 장치,즉 이오나이저(Ionizer) 입니다.
이오나이저는 쉽게 말해서 공기 중에 플러스(+) 이온과 마이너스(-) 이온을 뿌려서 대전된 부품이나 사람을 중화시켜주는 장치입니다.
예를 들어, 부품에 (+) 전기가 쌓여 있으면 (-) 이온으로 중화, (-) 전기가 쌓여 있으면 (+) 이온으로 중화하는 식입니다.
결국 정전기 자체를 없애버리는 역할을 합니다
① 설치할 때 주의할 점
이오나이저를 설치한다고 다 되는 게 아닙니다.
설치할 때 몇 가지 중요한 주의사항이 있습니다.
- 본체 접지는 무조건 해야 합니다.
(접지 없으면 정전기 안 잡힙니다.) - 주변 금속 기계들도 함께 접지합니다.
(그래야 주변 영향 최소화) - 방전침(Electrode Tip) 에 먼지가 끼면 효과 떨어지니, 주기적으로 청소합니다.
- 퓨즈(FUSE) 가 끊어지면 이온이 안 나오니까, 이것도 점검합니다.
- 설치 거리는 제조사 스펙을 꼭 따릅니다.
(보통 30cm~3m, 너무 가까우면 오히려 위험) - 짧은 거리에서 얼굴이나 몸에 직접 바람 쏘지 마시길 바랍니다.
(소량이지만 오존 발생 가능성 있음) - 정기적으로 이온 방출 상태 체크하기!
(정전기 측정기로 ±3,000V 이상 나오면 정상)
정전기 방지 대책 중 접지나 습도 조절만으로 부족할 때, 이오나이저가 마지막으로 잔류 정전기를 제거해줍니다.
특히 고가의 전자부품이나, 민감한 조립라인에서는 필수입니다.