방폭 가이드

방폭이란 무엇인가

방폭(防爆, Explosion Protection)은 전기·전자 기기가 폭발의 불씨가 되지 않도록 설계하는 기술입니다. 정유·화학 공장, LNG 기지, 해양플랜트처럼 가연성 가스나 분진이 떠 있을 수 있는 곳에서는 스마트폰의 작은 스파크나 뜨거워진 표면 하나가 대형 폭발로 이어질 수 있습니다.

폭발은 세 가지가 동시에 있을 때 일어납니다. 가연성 물질(가스·증기·분진), 산소, 그리고 점화원입니다. 공장에서 가스와 공기를 완전히 없애기는 어렵기 때문에, 방폭은 이 가운데 점화원을 통제하는 데 집중합니다.

전기 스파크 스위치·커넥터·배터리 단락에서 생기는 불꽃
고온 표면 프로세서, 조명, 모터 등 기기 표면의 열
정전기 마찰로 쌓였다가 한 번에 방전되는 에너지

폭발의 3요소. 방폭 기기는 이 중 점화원을 만들지 않도록 설계됩니다.

왜 필요한가

누출된 가스는 점화원을 찾아갑니다

해양플랜트 폭발 사고는 대부분 같은 순서로 일어납니다. 가스가 새고, 바람을 타고 퍼지고, 그 경로 어딘가의 점화원에서 불이 붙습니다. 1988년 북해 Piper Alpha 플랫폼에서는 누출된 가스가 점화되어 167명이 숨졌고, 2010년 Deepwater Horizon에서도 플랫폼으로 올라온 가스가 점화되었습니다.

현장에 들고 들어가는 기기도 점화원입니다

고정 설비만 위험한 것이 아닙니다. 작업자가 들고 다니는 휴대폰·태블릿·무전기는 위험구역 어디든 따라 들어갑니다. 일반 기기의 배터리와 회로는 폭발성 분위기를 전제로 설계되지 않았기 때문에, 위험구역에서는 반드시 해당 구역에 맞는 방폭 인증 기기를 써야 합니다.

국내에서는 법적 의무입니다

「산업안전보건기준에 관한 규칙」은 폭발위험장소에서 쓰는 전기 기계·기구를 그 장소에 맞는 방폭 구조로 선정하도록 정하고 있습니다. 국내 현장에서는 KCs 방폭 인증을 받은 기기를 요구하는 경우가 일반적입니다.

위험장소 구분: Zone과 Division

같은 공장 안에서도 가스가 늘 있는 곳과 사고 때만 잠깐 생기는 곳은 위험의 크기가 다릅니다. 그래서 장소를 등급으로 나누고, 등급에 맞는 기기를 고릅니다. 숫자가 작을수록 위험한 장소입니다.

저장탱크 주변 구분 예시. 실제 범위는 물질·환기 조건에 따라 위험성 평가로 정합니다.

가스·증기	분진	국내 명칭	폭발성 분위기가 있는 정도
Zone 0	Zone 20	0종 / 20종 장소	상시 또는 장시간 존재
Zone 1	Zone 21	1종 / 21종 장소	정상 작동 중 가끔 생길 수 있음
Zone 2	Zone 22	2종 / 22종 장소	정상 시에는 없고, 이상 시 짧게 생김

북미식 구분: Class / Division

미국·캐나다는 전통적으로 물질 종류(Class)와 위험 정도(Division)로 나눕니다. Class I은 가스·증기, Class II는 분진, Class III는 섬유입니다. Division 1은 정상 상태에서도 위험이 있는 곳으로 대략 Zone 0과 1을 합친 범위, Division 2는 이상 상태에서만 위험한 곳으로 Zone 2에 해당합니다.

방폭 구조의 종류

점화원을 막는 방법은 여러 가지입니다. 폭발을 안에 가두거나, 불꽃이 생길 에너지 자체를 줄이거나, 가스가 닿지 못하게 막습니다. 코드에 찍히는 기호(d, e, i …)가 바로 이 방식을 뜻합니다.

Exd

내압 방폭구조 Flameproof

내부에서 폭발이 일어나도 견디는 튼튼한 외함. 틈새로 나가는 불꽃을 식혀 바깥 가스에 옮겨붙지 않게 합니다.

db: Zone 1·2 · 모터, 조명, 스위치

Exe

안전증 방폭구조 Increased safety

애초에 스파크나 과열이 생기지 않도록 절연·온도·접속부의 안전율을 높입니다.

eb: Zone 1·2 · ec: Zone 2 · 단자함, HMI

Exi

본질안전 방폭구조 Intrinsic safety

회로의 전압·전류를 제한해 고장이 나도 가스를 점화할 만큼의 에너지가 나오지 않게 합니다. 휴대용 기기에 주로 쓰입니다.

ia: Zone 0·1·2 · ib: Zone 1·2 · ic: Zone 2 · 스마트폰, 센서

Exp

압력 방폭구조 Pressurization

외함 안을 깨끗한 공기나 불활성 가스로 채워 바깥보다 높은 압력을 유지합니다. 가스가 안으로 들어오지 못합니다.

pxb·pyb: Zone 1 · pzc: Zone 2 · 분석기, 제어반

Exm

몰드 방폭구조 Encapsulation

점화될 수 있는 부품을 수지로 완전히 감싸 가스와 닿지 않게 합니다.

ma: Zone 0 · mb: Zone 1 · mc: Zone 2 · 소형 전자부품

Exo · q

유입 · 충전 방폭구조 Liquid / Powder

점화 부분을 절연유(o)에 담그거나 석영 모래 같은 분말(q)로 채워 불꽃이 바깥으로 나가지 못하게 합니다.

Zone 1·2 · 변압기, 콘덴서

Ext

분진 방폭 외함 Dust by enclosure

분진이 외함 안으로 들어오지 못하게 밀폐하고 표면 온도를 제한합니다. 분진 위험장소용입니다.

ta·tb·tc: Zone 20·21·22

Exn

비점화 방폭구조 Type of protection n

정상 작동 중에 점화원이 생기지 않도록 만든 Zone 2 전용 구조입니다. 최근 규격에서는 상당 부분 ec 등으로 옮겨졌습니다.

Zone 2

가장 많이 쓰는 세 가지: Ex d · Ex e · Ex i

현장 설비의 대부분은 내압(Ex d), 안전증(Ex e), 본질안전(Ex i) 중 하나이거나 이들을 조합한 구조입니다. 원리가 달라서 설치·점검 방법도 다릅니다.

Ex d 내압 방폭구조 · Flameproof

폭발을 안에 가둡니다. 가스가 외함 안으로 들어와 폭발해도 외함이 압력을 견디고, 좁고 긴 틈새를 지나는 동안 불꽃이 식어 바깥 가스에 불이 옮겨붙지 않습니다.

잘 맞는 기기: 스위치, 차단기, 모터, 조명처럼 스파크가 생기는 기기
장점: 스파크가 나는 부품도 그대로 넣을 수 있음
단점: 무겁고 비쌈, 케이블 인입부(글랜드)도 Ex d 인증품이어야 함
점검 주의: 틈새 면에 흠집·페인트·녹이 생기면 안 됨, 통전 중 위험지역에서 개방 금지

Ex e 안전증 방폭구조 · Increased safety

처음부터 불씨를 만들지 않습니다. 접속부가 헐거워지거나 과열되지 않도록 절연 거리, 단자 체결, 표면 온도에 일반 기기보다 큰 여유를 둡니다.

잘 맞는 기기: 단자함, 정션박스, 농형 유도전동기, 조명, HMI(ec)
장점: Ex d보다 가볍고 저렴, 배선 작업이 쉬움
단점: 정상 작동 중 스파크가 나는 부품은 넣을 수 없음
점검 주의: 단자 조임 상태와 외함 밀폐(패킹) 유지, 인증된 단자·글랜드만 사용

Ex i 본질안전 방폭구조 · Intrinsic safety

불이 붙을 만큼의 에너지를 아예 흘리지 않습니다. 회로의 전압·전류·저장 에너지를 제한해 단락이나 고장이 나도 가스를 점화할 수 없게 합니다. 휴대폰·태블릿은 배터리와 회로 자체를 이렇게 설계합니다.

잘 맞는 기기: 방폭 스마트폰·태블릿·무전기, 압력·온도 센서, 계측기
장점: 가볍고 작음, ia 등급은 Zone 0까지, 통전 중 점검 가능
단점: 작은 전력만 가능, 고정 설비는 배리어 등 회로 전체를 함께 설계해야 함
점검 주의: 배터리·충전기는 반드시 지정 정품만 사용, 위험지역에서 배터리 교체·충전 금지(제품 지침 확인)

섞어 쓰기: Ex de

실제 제품은 구조를 조합하는 경우가 많습니다. 예를 들어 방폭 스위치박스는 스파크가 나는 접점부를 Ex d 칸에 넣고, 배선 단자부는 가볍고 작업하기 쉬운 Ex e 칸으로 만듭니다. 이런 제품에는 Ex de처럼 두 기호가 함께 표시됩니다.

표기가 바뀌었어요: 보호 수준 문자

최신 IEC 규격은 구조 기호 뒤에 보호 수준을 붙입니다. 예전 자료의 Ex d는 지금 Ex db, Ex e는 Ex eb(Zone 1) 또는 Ex ec(Zone 2), Ex i는 Ex ia · ib · ic로 나뉩니다. 뒤 글자가 a에 가까울수록 더 위험한 구역까지 쓸 수 있습니다.

방폭 코드 읽는 법

방폭 기기에는 어떤 구조로, 어떤 가스에, 어느 구역까지 쓸 수 있는지가 한 줄의 코드로 찍혀 있습니다. i.safe MOBILE IS540.1에 표시된 실제 코드를 예로 읽어 보겠습니다.

II기기 그룹II = 지상 시설
I = 광산

2GATEX 카테고리2 = Zone 1용
G = 가스 (D = 분진)

Ex방폭 기기 표시방폭 인증 제품

ib방폭 구조i = 본질안전
b = 보호 수준

IIC가스 그룹가장 엄격한 등급
수소·아세틸렌까지

T4온도 등급표면 최고
135 °C 이하

Gb기기 보호 수준(EPL)Gb = Zone 1까지
사용 가능

앞의 II 2G는 유럽 ATEX 표시에만 붙고, Ex ib IIC T4 Gb는 IECEx·KCs 등 IEC 기반 인증에서 공통으로 쓰입니다.

가스 그룹: 어떤 가스까지 견디나

가스마다 불이 붙는 데 필요한 에너지가 다릅니다. 적은 에너지로도 점화되는 가스일수록 등급이 높습니다. IIC 기기는 IIB·IIA 장소에도 쓸 수 있지만 반대는 안 됩니다.

IIA프로판, 메탄, 휘발유NEC Group D

IIB에틸렌, 황화수소NEC Group C

IIC수소, 아세틸렌NEC Group A·B

분진은 IIIA(가연성 섬유) · IIIB(비전도성 분진) · IIIC(전도성 분진)로 나눕니다. 그룹 I은 광산의 메탄용입니다.

온도 등급: 기기 표면이 얼마나 뜨거워지나

기기 표면의 최고 온도가 주변 가스의 발화 온도보다 낮아야 합니다. 숫자가 클수록 표면 온도가 낮고, 더 많은 가스에 안전합니다.

T1450 °C

T2300 °C

T3200 °C

T4135 °C

T5100 °C

T685 °C

예: 이황화탄소처럼 발화 온도가 아주 낮은 물질이 있는 곳에는 T6 기기가 필요합니다.

기기 보호 수준(EPL)과 사용 가능 구역

EPL	ATEX 카테고리	보호 수준	가스 장소	분진 장소
Ga · Da	1G · 1D	매우 높음 (고장 2개가 겹쳐도 안전)	Zone 0 · 1 · 2	Zone 20 · 21 · 22
Gb · Db	2G · 2D	높음 (예상되는 고장에도 안전)	Zone 1 · 2	Zone 21 · 22
Gc · Dc	3G · 3D	강화 (정상 작동 시 안전)	Zone 2	Zone 22
Ma · Mb	M1 · M2	광산용	갱내 메탄·석탄 분진

EM MATE 취급 제품의 코드 예시

i.safe MOBILE IS540.1제품 보기

II 2G Ex ib IIC T4 Gb

본질안전 구조. 모든 가스 그룹, Zone 1까지 사용 가능한 스마트폰입니다.

Winmate HMI (ATEX M 시리즈)제품 보기

Ex ec IIC T4 Gc

안전증(ec) 구조. Zone 2 전용 패널 PC로, 북미 기준 Class I Division 2에 해당합니다.

i.safe MOBILE IS940.1 (북미 표기)제품 보기

Class I Div. 1 Groups A, B, C, D, T4

가스(Class I), 정상 상태에서도 위험한 장소(Div. 1), 모든 가스 그룹(A~D)에 사용 가능합니다.

방폭 인증의 종류와 지역별 차이

방폭 인증은 나라마다 다릅니다. 기술 기준은 대부분 국제 규격 IEC 60079를 바탕으로 하지만, 실제 현장에 들이려면 그 나라가 요구하는 인증이 있어야 합니다. 해외에서 산 방폭 기기를 국내 현장에 그대로 쓸 수 없는 경우가 많은 이유입니다.

IECEx

국제

IEC 60079 시리즈 · 국제전기기술위원회(IEC) 운영

국제 공통 인증 제도. 그 자체로 인정하는 나라도 있고, 많은 나라가 IECEx 시험 결과를 바탕으로 자국 인증을 내줍니다. 해외 프로젝트의 기본 기준이 됩니다.

ATEX

유럽연합

EU 지침 2014/34/EU (기기) · 1999/92/EC (작업장)

EU 안에서 방폭 기기를 팔려면 반드시 필요합니다. CE 마크와 육각형 Ex 마크, 그룹·카테고리(II 2G 등)를 함께 표시합니다.

KCs

대한민국

산업안전보건법 안전인증 · 방폭구조 전기기계·기구

국내 폭발위험장소에서 쓰는 방폭 기기에 필요한 인증입니다. 한국산업안전보건공단 등 지정된 기관이 IEC 기반 기준으로 심사합니다.

NEC · UL / FM / CSA

미국

NEC 500조 (Class/Division) · 505·506조 (Zone)

미국 전기 규정에 따라 공인시험기관(NRTL)이 인증합니다. Class/Division 표기와 Zone 표기를 모두 씁니다.

CEC · CSA

캐나다

캐나다 전기 규정 Section 18 (Zone) · Annex J (Division)

미국과 비슷하게 Zone과 Division을 함께 쓰며, CSA 등 공인 기관의 인증 마크가 필요합니다.

UKEX

영국

UKSI 2016:1107 · UKCA 마크

브렉시트 이후 ATEX를 대신하는 영국 제도입니다. 내용은 ATEX와 거의 같고, 영국 승인 기관(Approved Body)이 심사합니다.

CCC (CNEx · NEPSI)

중국

중국 강제인증 · GB 3836 시리즈

방폭 전기제품은 중국 강제인증(CCC) 대상입니다. CNEx, NEPSI 같은 지정 기관이 시험과 인증을 맡습니다.

그 밖의 국가 인증

기타

대부분 IEC 60079 기반

일본 JNIOSH(TIIS), 브라질 INMETRO, 인도 PESO, 유라시아경제연합 EAC, 남아공 IA·SANS 등이 있습니다. 수출·해외 현장 투입 시 해당 국가 인증을 확인해야 합니다.

한눈에 비교: 같은 Zone 1 기기, 지역별 표기

지역	인증	표기 예
국제	IECEx	Ex ib IIC T4 Gb
유럽	ATEX	CE ⟨Ex⟩ II 2G Ex ib IIC T4 Gb
한국	KCs	Ex ib IIC T4 Gb + KCs 인증번호
미국	NEC 500	Class I Div. 1 Groups A, B, C, D T4

이 페이지는 이해를 돕기 위한 요약입니다. 실제 위험장소 구분과 기기 선정은 관련 법규, 최신 규격, 현장 위험성 평가에 따라야 합니다.