NEC 코드 위험지역의 첫번째 분류, Class

1930년대이후 북미지역에서는 “Class, Division“시스템을 사용하여 위험지역을 분류하게 됩니다. 위험지역이라고 해서 모두같은 정도로 위험한 것이 아니며, 물질에 따라 위험지역의 범위와 보호방법의 차이가 있음을 알아낸 것입니다. 즉, 장비가 설치되는 곳의 주요 물질이 무엇이냐에 따라 폭발 조건이 다르고 폭발시 물질이 연료가 된다는 것을 발견했습니다. 이에 물질을 Class로 정의하고 물질의 종류(type)에 따라 위험지역을 정의했습니다. 물론 시간상으로는 Division 개념이 먼저 정의되었고 그 뒤에 Class로 세분화시켜나갔지만, 방폭 마킹 순서로는 Class를 먼저 표시합니다.
방폭용 장비는 당연히 그 등급을 제품에 표시(marking)해야 합니다. IEC코드와 마찬가지로 NEC 코드도 장비마다 해당 등급 장비에 표시합니다. 첫번째 그림은 Killark사의 HKH 모델의 실제 NEC 코드 마킹 사진입니다. (이 그림 또한 앞으로 계속 사용할 예정입니다.) 그림의 빨간색 표시 부분에 보이듯 Class I, Division 1 지역에 사용할 수 있는 장비라면 그 표시를 제품에 부착해야 합니다. 그 중에 Class에 주목해 보시죠.
Class I 지역에서 사용가능한 장비라면 대부분 Class II 지역에서도 사용가능하지만, 그렇다고 Class II, Division 1 표시를 생략해서는 안됩니다. 물질의 종류에 따라 분류되었기 때문에 Class 간의 상위 또는 하위 등급이 있는 것이 아니기 때문입니다. 따라서 Class II 지역에서도 사용가능하다는 표시가 따로 있어야 합니다. 해서 그림처럼 Class I, Class II, Class III 가 모두 표시되어 있는 모습을 확인할 수 있습니다.

Class 지역의 분류기준

Class는 Class I, Class II, Class III로 나눕니다. 관련규정 Article의 번호는 순서대로는 Article 501, Article 502, Article 503 입니다. Class I 지역은 가연성 가스나 증기, 분무(flammable gases vapors or mists) 등이 공기 중에 폭발이 가능할 정도 충분한 양으로 존재하거나 존재할 수 있는 지역을 말합니다. 여기서 말하는 가스란 주로 수소나 메탄같이 기체상태(gaseous state)에 있는 것을 의미하고 증기는 가솔린처럼 정상적인 상태에서는 액체였다가 기화(flashes off)한 것을 말합니다. 이런 물질들은 주로 정유공장(oil refineries), 연료저장고(fuel storage areas), 주유장소(fuel dispensing areas), 페인트도색작업장(spray finishing areas) 등에서 발견되므로 이런 곳들이 Class I 지역입니다.
Class II 지역은 가연성 분진(Combustible Dusts)이 존재하는 지역입니다. 가연성 분진은 입자크기(지름)가 420마이크론 이하 (0.42mm이하)인 미세한 고체가루를 말합니다. 이 정도의 미세한 크기여야 발화가 일어났을 경우 폭발(explode)이 일어날 수 있기 때문입니다. 목재로 비유하자면, 장작(log)은 연료로서 오래 타기는 하지만 폭발을 일으키지는 않습니다. 하지만 미세한 톱밥(sawdust)입자가 공기 중에 떠다닐 때 불꽃이 붙으면 분진폭발로 이어집니다. 이런 분진폭발 위험은 곡물저장고(cereal silos), 제분소(flour and feed mills), 플라스틱 제조공장(producers of plastic materials), 제약 공장(drugs and fireworks), 설탕공장 등에 상존하고 있습니다. Class II 지역입니다.
Class III 지역은 쉽게 불에 탈 수 있는 섬유질(fiber와 flying)이 존재하는 지역입니다. 하지만 분진과 달리 섬유질은 공기중에 떠다니면서 폭발성 혼합기체를 만들지는 않습니다. 대신 기계나 전등기구 주변에 빠른 속도로 쌓이고 열이나 스파크 또는 고온의 금속파편 등에 의해 쉽게 인화될 수 있습니다. 섬유공장, 조면기(cotton gin factories), 목재가공 공장(systems that form, pulverise or cut wood and create sawdust or solid particles)이 이런 물질에 따른 위험에 노출되어 있습니다.

NEC코드와 IEC(ATEX 및 IEC Ex)코드의 물질표시의 비교

Class의 분류를 ATEX 코드와 비교해보면 좀 더 명확해집니다. 왼쪽 세번째 그림을 보시죠. NEC, ATEX, IEC 어느 코드든지 위험 물질(material)에 대한 표시를 하고 있습니다(바탕원으로 강조된 부분). 표시된 순서로 보면 NEC 코드는 위험지역의 종류(type)의 의미로 첫번째로 Class를 표시합니다. 하지만 ATEX 마킹에서는 사용환경(장비그룹)을 가장 먼저 표시하고 다음이 위험지역(Zone), 세 번째로 물질(G 또는 D)을 표시합니다.
IEC의 마킹은 EPL을 통해 위험물질(EPL의 첫번째 문자)을 먼저 표시하고 위험지역의 정도(EPL의 두번째문자)를 표시합니다. 다만 IEC 코드에서는 분진(Dust)와 섬유질(fiber 등)을 묶어 “D”라는 한 개의 문자로 표시하지만, NEC 코드에서는 Class II와 Class III를 분리해서 사용한다는 점에서 차이가 있습니다.
한편, 캐나다지역에서 사용하는 CEC 코드의 경우에는 기존의 Class / Division 시스템에서 최근 Zone 지역시스템으로 표시방법을 변경하였습니다. 기존에 건설된 현장에는 계속해서 Division 시스템을 사용할 수 있지만, 새롭게 건설되는 곳에서는 Zone 시스템의 사용을 강제(mandates)하고 있습니다. 이에 따라 2015년부터 CEC 코드에서는 Class라는 용어자체가 삭제되었습니다. CSA Certificate에 Class / Division 시스템이 없다고 당황하시는 일이 없어야 겠습니다.

자료출처: HAZARDOUS LOCATION DATA(Killark), The IEC and NEC Certification system (Cortem)