김형민 <뉴욕주 공인 홈인스펙터>

누전차단기(Ground Fault Circuit Interrupter:약칭 GFCI)는 일반가정에서 사용하는 콘센트(Outlet) 내부에 내장되어 있는 안전장치로 상선(Hot Wire)와 중성선(Neutral Wire) 사이의 전류균형이 깨어졌을 때 전류의 흐름을 순간적으로 차단하는 일종의 안전장치다. 누전차단기를 개발한 중요한 목적 중의 하나는 누설된 전기로 인한 감전 사고를 방지하는데 있다.

따라서 누전차단기는 전기누전발생시 주 전기패널(Main Panel: 배전반)의 회로차단기(Circuit Breaker)보다 앞서 GFCI 내장 콘센트 내에서 5밀리암페어(mA)의 전류(일반적으로 성인 여성의 경우 10mA에 감전되면 강한 쇼크현상이 발생할 수 있음)가 비정상적으로 흐르면 0.04초 만에 전원을 차단함으로서 인체의 감전 사고를 예방하기 위해 개발된 제품이다.

일반가정에서 누전차단콘센트가 주로 설치되는 곳은 부엌, 화장실, 세탁실 등 물을 많이 사용하는 곳과 빗물 혹은 과다한 습기에 쉽게 노출되는 주택외부, 차고, 지하실 등으로 어렸을 때 젖은 손으로 절대 전기선을 만지면 안 된다는 가르침을 떠오르게 하는 장소들이다. 실상 부엌에서는 믹서기나 토스터기를 사용하기 위해 설거지 하다가 무심코 젖은 손으로 전기선을 콘센트에 꼽는 경우가 왕왕 있고 화장실에서는 세수나 목욕 후에 헤어드라이어나 전기면도기를 역시 젖은 손으로 콘센트에 꼽는 경우가 허다하다.

주택외부에서도 자주 전기를 사용하게 되는데 비오는 날, 혹은 비온 후 습한 날 젖어 있는 땅에 서서 전기선을 콘센트에 연결하는 순간 순간적으로 짜릿한 감전 사고를 경험하는 경우가 종종 발생하고 있고 외부와 철저히 격리되어 있는 실내와는 달리 외부와의 접촉이 용이한 차고나 창고 등에서도 순간적 감전사고가 자주 발행하는 것을 익히 알고 있다.

미국내 통계에 따르면 이 GFCI제품이 일반적으로 사용되기 시작한 1970년 이전에는 매년 1,100여건의 감전사고가 발생하였으나 사용이 증가하면서 감전사는 연평균 600여건에서 300여건으로 감소한 것으로 나타나 있다. 한편 근래에는 주택이나 건물 신규 건축시 전기로 인한 감전사고 방지를 위해 아예 부엌 등 물을 많이 사용하는 곳에는 반드시 GFCI가 내장된 콘센트를 달도록 규정하고 있다.

부주의로 인한 인재발생을 사전에 예방하기 위한 강제조치인 셈이다. 감전에 의한 인체의 생리반응을 보면 인체 통과전류가 0.5-5mA시 어떤 자극을 느끼는 정도에 불과하나, 5-20mA가 인체에 흐르면 근육이 수축되거나 경직되어 도체로부터 빠져나오지 못하는 상태가 되고, 수십mA이상의 전류가 흐르면 심장을 움직이는 근육 즉 심근의 팽창, 수축이 정지되어 사망이라는 최악의 인재가 발생할 수 있다. 감전사고의 주원인인 누전은 절연이 불완전하여 전기의 일부가 전선 밖으로 새어 나와 주변의 도체에 흐르는 현상으로 전기장치나 오래된 전선의 절연불량, 전선피복의 손상 또는 습기의 침입 등이 주된 원인이 된다.

한번 누전현상이 일어나면 그 부분에 계속 누설전류가 흘러 절연상태가 더욱 악화될 수 있으므로 주의가 필요하다. 누전을 예방하기 위해서는 평소에 전선이 낡아서 절연피복이 벗겨지지 않았는지 수시로 확인하는 것이 좋고 실외의 전기시설물은 빗물이 닿지 않도록 주의해야 하며 세탁기나 부엌에 있는 콘센트 주변에서 물청소 등을 하지 않아야 한다. GFCI 콘센트는 인명과 관련된 제품이어서 적절한 작동을 확인하기 위한 "테스트(Test)"장치를 아울러 가지고 있다.

콘센트 내부에 지락 모의 회로를 만들어 테스트 버튼을 통해 정기적으로 정상작동 여부를 확인할 수 있도록 갖추고 있는 것이다. 따라서 이 테스트 버튼을 누르면 전기가 차단되고 ‘Reset’ 버튼을 누르면 전기통전이 회복되도록 고안되어 있다.
참고로 GFCI와 유사한 제품으로 AFCI(Arc Fault Circuit Interrupter:아크방전차단기)를 내장한 콘센트가 있다. 미국 국립 소방협회의 통계에 따르면 일반 가정에서 발생하는 전기화재의 약 80%가 아크방전사고로 인해 발생한 것으로 조사됐다.

아크(전호)방전이란 전기 배선 사이에 존재하는 기체가 전압강하에 의해 전기적으로 방전돼 그 공간에 큰 전류가 흐르는 현상으로 이때 높은 열이 발생하게 되는데 발화점 이상의 높은 열을 발생시켜 전기화재를 일으키게 된다. 이 AFCI는 지속적으로 전기의 흐름을 모니터링하면서 정상과 비정상 아크를 체크하는데 비정상 아크가 감지되는 경우 차단시켜 열이 발생하는 것을 사전에 방지하게 된다.

GFCI를 내장한 콘센트는 이제는 더 이상 특별한 제품은 아니며 Home Depot와 같은 일반 건축자재상이나 전기시설 판매점에서 쉽게 구입할 수 있으며 그 가격 또한 저렴한 편이다. 따라서 물을 사용하는 곳이나 습한 곳에 이 콘센트를 설치함으로서 감전사고로 인한 인재를 미연에 방지할 수 있을 것이다.