Galvanic Isolator, IS Barrier, 현장에서는 익숙한 이름이지만 막상 차이를 물어보면 헷갈리기 쉬운 방폭 회로 구성 요소입니다. 이 포스트에서는 방폭 인증에서 가장 핵심이 되는 본질안전방폭(Ex ia) 회로의 보호 장비인 두 장비의 개념, 구조적 차이, 회로 적용 방식까지 실무 중심으로 정리해드립니다.
Galvanic이란 단어, 도대체 무슨 뜻일까?
우선 “Galvanic”이라는 용어부터 짚고 넘어갈 필요가 있습니다.
갈바닉(Galvanic)의 기본 개념
- 본래는 전기 화학 반응 또는 전류 흐름과 관련된 현상을 뜻합니다.
- 하지만 방폭 실무에서는 “두 회로를 전기적으로 완전히 절연시키는 것”이라는 의미로 더 자주 쓰입니다.
Galvanic Isolation (갈바닉 절연)의 실무 개념
전류는 흐르지 않지만, 신호는 전달되는 회로 구조
즉, 물리적 접촉 없이도 신호만 전송하는 구조를 의미합니다. 이런 절연 방식 덕분에 한 회로의 과전압, 노이즈, 접지 오류가 다른 회로로 전달되지 않아 방폭 안전성을 높일 수 있습니다.
비유로 쉽게 말하면?
- 전화 통화를 생각해보세요. 음성은 전달되지만, 두 사람은 전기적으로 연결되지 않죠?
- 바로 이것이 갈바닉 절연의 원리입니다.
IS Barrier와 Galvanic Isolator는 무엇이 다른가요?
이 둘은 목적은 같지만 구조와 원리, 실무 적용 방식이 명확히 다릅니다.
✅ 공통점: 모두 본질안전방폭(Ex ia) 회로의 보호 장비
- Zone 0/1에 설치된 장비로 흐르는 전압, 전류, 전력을 제한
- 폭발성 가스가 있는 환경에서도 스파크나 고온 발생을 방지하기 위해 필수 설치
✅ 차이점 정리표
| 항목 | IS Barrier (Zener Barrier) | Galvanic Isolator |
|---|---|---|
| 작동 원리 | 제너 다이오드가 일정 전압 초과 시 전류를 접지로 우회 | 광절연, 트랜스포머, 디지털 절연 등으로 신호만 전달 |
| 구조 | 제너 다이오드 + 저항 + 접지 | 절연 회로 + 신호 증폭기 또는 변환기 |
| 접지 필요성 | 반드시 필요 | 불필요 |
| 노이즈 저항 | 상대적으로 낮음 | 매우 우수 |
| 가격 | 저렴 | 상대적으로 고가 |
| 적용 예 | 단순 센서, 제한 회로 | PLC 연결, 고정밀 계측, 통신 회로 포함 |
| 대표 브랜드 | Pepperl+Fuchs, MTL, R. Stahl | Turck, Phoenix Contact, Siemens 등 |
하나의 회로에 같이 설치하나요?
아니요. 절대로 둘 다 한 회로에 동시에 설치하지 않습니다.
이유는?
- 둘 다 에너지 제한 장치지만, 동시에 사용하면 신호 왜곡, 감쇠, 회로 충돌이 발생할 수 있습니다.
- 실무 원칙: 하나의 I.S 회로에는 IS Barrier 또는 Galvanic Isolator 중 하나만 사용합니다.
실무 선택 기준은 어떻게 되나요?
| 상황 | 추천 장비 |
|---|---|
| 접지가 안정적이고 단순 센서 회로 | IS Barrier |
| 노이즈 많은 환경, 접지 불안정 | Galvanic Isolator |
| 통신 포함 회로 (HART, RS485 등) | Galvanic Isolator |
| 선주요구사항이 엄격하거나 글로벌 설비 | Galvanic Isolator (기본 사양화됨) |
정리 요약
| 구분 | IS Barrier | Galvanic Isolator |
|---|---|---|
| 목적 | Ex ia 회로 보호 | Ex ia 회로 보호 |
| 작동 방식 | 접지 경유 차단 | 전기 절연 전달 |
| 설치 구역 | 안전 구역 내 제어반 | 동일 |
| 사용 방식 | 단독 회로에만 설치 | 단독 회로에만 설치 |
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갈바닉이 뭔지, 왜 접지 없이 안전할 수 있는지, 두 장비를 왜 동시에 쓰면 안 되는지, 이제 확실히 정리되셨죠? 다음 편에서는 IS 회로의 실전 배선 구조를 사진과 함께 해석해드립니다. 기대해주세요!