방폭등급(Explosion Proof Grade)과 보호등급(Protection Grade) 정리 및 최근 스마트폰 보호 등급 정리

산업 현장에서는 전기 장비를 안전하게 사용하기 위해 방폭등급과 보호등급을 명확히 설정하는 것이 매우 중요합니다. 이 글에서는 각 등급의 의미와 적용 사례를 자세히 설명합니다.

※ 보다 자세한 예시는 아래 글을 참조 해주세요. 실무적으로 쉽게 이해 할 수 있도록 방폭 사례를 중심으로 설명하였습니다.

2025.03.27 - [분류 전체보기] - ✅ 방폭 등급 표시 해석 방법 (IEC/ATEX 기준 - 가스, 분진, 점화 가능한 섬유 포함)

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✅ 방폭등급 (Explosion Proof Grade)

방폭등급은 폭발 가능성이 있는 위험한 환경에서 전기 기기나 장비가 안전하게 사용될 수 있도록 보장하는 등급입니다. 주로 미국의 NEC(National Electrical Code), IECEx(국제 표준) 와 ATEX(유럽 표준) 에 따라 분류됩니다.

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🔍 NEC(미국 전기 규정) 분류

NEC는 위험 장소를 클래스(Class), 디비전(Division), 그룹(Group) 으로 분류합니다.

• 클래스(Class): 위험 물질의 종류를 정의합니다.
  • Class I: 가연성 가스 또는 증기가 존재하는 장소. (예: 석유 정제소, 화학 공장)
  • Class II: 가연성 분진이 존재하는 장소. (예: 곡물 저장소, 제분소, 금속 분말 공정)
  • Class III: 점화 가능한 섬유 또는 비산물이 존재하는 장소. (예: 목재 가공 공장, 섬유 공장)
• 디비전(Division): 위험 물질이 존재할 가능성을 정의합니다.
  • Division 1: 위험 물질이 정상 운영 시 지속적이거나 간헐적으로 존재할 수 있는 장소.
  • Division 2: 위험 물질이 비정상적인 상황에서만 존재할 수 있는 장소.
• 그룹(Group): 위험 물질의 특성을 세분화합니다.
  • Class I 그룹:
    • Group A: 아세틸렌 (매우 폭발성이 강함, 매우 낮은 점화 에너지)
    • Group B: 수소, 프로필렌 옥사이드 (폭발성 강하며, 점화 에너지가 낮음)
    • Group C: 에틸렌, 디메틸 에테르 (폭발성 보통, 점화 에너지 보통)
    • Group D: 프로판, 부탄, 메탄, 휘발유 (폭발성 낮음, 점화 에너지가 상대적으로 큼)
  • Class II 그룹:
    • Group E: 금속 분진 (알루미늄, 마그네슘 등. 매우 폭발성이 강하고 점화 온도가 낮음)
    • Group F: 탄소 분진 (석탄, 코크스 등. 고온에서 폭발 가능성 높음)
    • Group G: 곡물, 목재, 플라스틱 분진 (일반적으로 폭발성이 낮지만, 고농도로 축적되면 위험)

이러한 분류는 특정 장소의 위험성을 평가하고, 그에 맞는 전기 장비를 선택할 때 중요한 기준이 됩니다. 특히 Class I Group A, B는 가장 높은 방폭 요구 사항이 필요합니다.

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※ 참고: 점화 에너지(Ignition Energy)
점화 에너지는 특정 물질(가연성 가스나 분진 등)이 공기와 섞여 있을 때 그 물질을 불이 붙게 만들기 위해 필요한 최소한의 에너지를 의미합니다. 쉽게 말하면, 위험한 물질을 불붙게 만드는 최소한의 힘이라고 할 수 있습니다.

• 점화 에너지가 낮은 물질: 쉽게 점화되며 폭발 위험이 큽니다. (예: 수소, 아세틸렌)
• 점화 에너지가 높은 물질: 강한 불꽃이나 높은 열이 필요합니다. (예: 메탄, 프로판)

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🔍 IECEx (국제 표준)

• Ex: 방폭을 의미하는 기본 표시.
• Ex d: 내압 방폭형 (Flameproof Enclosure)
  • 내부 폭발이 발생해도 외부로 화염이나 압력이 전달되지 않도록 밀폐하는 방식.
  • 예: 정유 공장에서 사용되는 방폭 모터 (Ex d IIB T4 IP66).
• Ex e: 안전 증대형 (Increased Safety)
  • 전기 장비의 설계를 개선하여 고온 표면 및 전기 아크 발생을 방지하는 방식.
  • 예: 천연가스 저장 시설에서 사용되는 전기 터미널 박스 (Ex e IIC T4).
• Ex i: 본질 안전형 (Intrinsic Safety) 
  • 회로에 공급되는 에너지를 낮게 유지하여 점화가 일어날 수 없도록 설계하는 방식.
  • 예: 화학 플랜트에서 사용되는 온도 및 압력 센서 (Ex ia IIC T4 Ga).
• Ex n: 비점화형 (Non-sparking) 
  • 정상 작동 시 장비의 표면이나 내부에서 스파크가 발생하지 않도록 설계된 방식.
  • 예: 석유 화학 공장 Zone 2 지역에서 사용되는 LED 조명 (Ex nA IIC T5 Gc).
• Ex p: 압력 방폭형 (Pressurization)
  • 장비 내부를 보호가스로 압력을 유지하여 외부의 폭발성 가스가 유입되지 않도록 하는 방식.
  • 예: 석유 정제소에서 사용되는 제어 패널 (Ex pxb IIC T4).
• Ex m: 몰딩 방폭형 (Encapsulation)
  • 전기 회로나 부품을 몰딩 재료로 완전히 감싸서 외부와의 접촉을 차단하는 방식.
  • 예: 화학 공장에서 사용되는 온도 센서 (Ex mb IIC T4).
• Ex q: 분진 방폭형 (Powder Filling) 
  • 전기 부품을 분말로 채워 점화원을 안전하게 봉쇄하는 방식.
  • 예: 시멘트 공장에서 사용되는 배전기.

🔍 ATEX (유럽 표준)

• Zone 0: 폭발성 가스가 항상 존재 (가장 위험)
• Zone 1: 폭발성 가스가 종종 존재
• Zone 2: 폭발성 가스가 가끔 존재 (일시적)
• 장비 그룹: Group I (광산용), Group II (비광산용)
• 보호 등급 (EPL): Ga (Zone 0), Gb (Zone 1), Gc (Zone 2)

🔍표면온도 등급 (Temperature Class)

장비의 표면온도가 인화성 물질의 인화점보다 낮아야 폭발을 방지할 수 있습니다. 이 등급은 장비가 작동 중 발생할 수 있는 최고 온도를 기준으로 분류됩니다. 등급이 높을 수록 낮은 온도에서 폭발을 방지 할 수 있다는 의미입니다. 

표면온도 등급과 허용 최대 온도:

등급 (T-Code)최대 표면온도 (°C)예시 물질 (인화점)

T1	450°C 이하	메탄, 에틸렌 옥사이드
T2	300°C 이하	아세톤, 메탄올, 에틸알콜
T3	200°C 이하	디젤 연료, 암모니아
T4	135°C 이하	에테르, 톨루엔
T5	100°C 이하	아세톤, 메틸 에틸 케톤 (MEK)
T6	85°C 이하	황화수소 (H₂S), 디에틸 에테르

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✅ 보호등급 (Protection Grade, IP 등급)

보호등급은 장비가 외부로부터의 고체 물질(먼지) 및 액체(물) 에 대한 보호 정도를 나타내는 등급입니다. IP 코드(Ingress Protection Code) 로 표시됩니다.

🔍 IP 코드의 구성 (예: IP68)

1. 첫 번째 숫자 (고체 보호 수준 - 먼지)
   • 0: 보호 없음
   • 1: 직경 50mm 이상의 물체로부터 보호
   • 2: 직경 12.5mm 이상의 물체로부터 보호
   • 3: 직경 2.5mm 이상의 물체로부터 보호
   • 4: 직경 1mm 이상의 물체로부터 보호
   • 5: 먼지가 완전히 유입되지는 않지만 방해되지 않도록 보호
   • 6: 먼지 완전 방지 (완벽한 보호)
2. 두 번째 숫자 (액체 보호 수준 - 물)
   • 0: 보호 없음
   • 1: 수직으로 떨어지는 물방울로부터 보호
   • 2: 15° 기울어진 상태에서 떨어지는 물방울로부터 보호
   • 3: 분무되는 물로부터 보호 (60° 각도 내)
   • 4: 모든 방향에서 분사되는 물로부터 보호
   • 5: 낮은 압력의 물 분사로부터 보호
   • 6: 높은 압력의 강력한 물 분사로부터 보호
   • 7: 일정 시간 동안 물에 담가도 보호
   • 8: 지속적인 물속 사용에 대한 보호 (완전 방수)
   • 9K: 고온, 고압의 물 분사에 대한 보호 (산업용 등급)

 

💡 보호등급별 권장 사례

사용 환경권장 IP 등급설명

실내 사용 (일반)	IP20 이상	먼지로부터 보호 (손가락 등 크기의 물체 방어).
실내 산업용 (제어판, 센서)	IP54 이상	먼지 일부 방어, 물 분사에 대한 보호 포함.
실외 환경 (일반)	IP65 이상	먼지 완전 방지, 강력한 물 분사에 대한 보호.
실외 산업 환경 (모터, 펌프)	IP66 이상	완전한 방진, 강력한 물 분사로부터 완전 보호.
수중 사용 (지하 펌프, 센서)	IP68	지속적인 물 침수 환경에서도 안전하게 작동.
고온/고압 세척 환경 (식품, 제약 산업)	IP69K	고온, 고압의 물 분사에도 안전.
스마트폰 등 전자기기	IP67 ~ IP68	일시적인 물 침수 또는 일정 깊이의 물에 완전 방수.

 

📱 최신 스마트폰의 IP 등급 비교 (아이폰, 갤럭시)

모델IP 등급방수 성능

아이폰 15 시리즈 (전 모델)	IP68	최대 수심 6미터에서 최장 30분간 방수 가능
아이폰 16 시리즈 (전 모델)	IP68	최대 수심 6미터에서 최장 30분간 방수 가능
갤럭시 S23 시리즈	IP68	최대 수심 1.5미터에서 최장 30분간 방수 가능
갤럭시 Z 폴드5	IPX8	방수는 가능하나 방진은 불가
갤럭시 Z 플립5	IPX8	방수는 가능하나 방진은 불가

 

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📌 마무리

방폭등급과 보호등급은 장비를 사용하는 환경의 위험성을 정확히 파악하고, 적절한 등급을 설정하는 것이 필수적입니다. 예를 들어, 글리세린 가열용 히터의 경우 Ex e 또는 Ex d 등급과 IP66 이상의 보호 등급이 요구될 수 있습니다. 적용 환경에 따라 적합한 방폭 및 보호 방식을 선택하여 안전성을 보장하는 것이 중요합니다.