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윤재 순
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1 韓國電磁波學會誌電磁波技術第 17 卷第 4 號 2006 年 10 月 전자파인체보호기준의국제표준화동향 변진규 이애경 한국전자통신연구원전자파환경연구팀 개요전자파인체노출기준과관련된대표적인국제표준은 IEEE ICES(International Committee on Electromagnetic Safety) 산하 TC95에서제정한 IEEE C95.1 표준과 ICNIRP(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 에서제정한 ICNIRP guideline이있다. 본고에서는이국제표준들을간략하게소개하면서각각의차이점을비교하고, 최근의개정동향과조화 (harmonization) 를위한노력에대해기술한다. Ⅰ. 서론 1990년대부터전자파의인체영향에대한논란이본격적으로제기되면서인체보호와전자파의안정적인이용, 일반대중의불안감해소등을위해전세계적으로통일된전자파인체노출기준의필요성이제기되었다. 현재전세계적으로채택되고있는전자파인체노출기준은 IEEE C95.1 표준과 ICNIRP 기준, 두가지이며, 각국가별표준은대부분이두가지표준중하나를기본으로하고있다. 각국가별로보면미국, 캐나다, 한국, 볼리비아등의국부 SAR(Specific Absorption Rate, 전자파흡수율 ) 기준은 1991년도판 IEEE C95.1의기본한계 (basic restrictions) 를따르고있으며, 유럽과호주등에서는대부분 WHO(World Health Organization) 의승인을받은 ICNIRP 기준을채택하고있다. 1991년도판 IEEE C95.1(IEEE C ) 과 ICNI- RP 기준의가장큰차이점중하나는국부 SAR 기본한계값과평균질량의차이이다 (< 표 1> 참조 ). 두표준모두전신평균 (whole body average) SAR 의기본한계는동물실험등을통해생체영향의임계점으로알려진 4 W/kg을기준으로직업인의경우 10 의안전계수를두어 0.4 W/kg으로, 일반인의경우추가로 5의안전계수를두어 0.08 W/kg으로정하고있다. 하지만국부 (local) SAR의경우, ICNIRP 기준과 IEEE C 은그근거와기본한계가다르다. < 표 1> IEEE C 와 ICNIRP 기준의 SAR 기본한계치비교 Standard Condition Frequency Whole Body Local SAR(head and trunk) Local SAR(limbs) ICNIRP (1998) Occupation 100 khz~10 GHz (10 g) 20(10 g) General Public 100 khz~10 GHz (10 g) 4(10 g) Standard Condition Frequency IEEE (1991) Whole Body Local SAR (Body except extremities) Local SAR (extremities) Controlled 100 khz~6 GHz 0.4 8(1 g) 20(10 g) Uncontrolled 100 khz~6 GHz (1 g) 4(10 g) 19

2 특집 전자파인체보호기준의국제표준화동향 ICNIRP는동물실험과수치해석연구결과를토대로전자파에민감한중요신체부위인안구의온도가 1 상승하는임계치에안전계수를적용해직업인 10 W/kg, 일반인 2 W/kg으로기본한계를정했다. 반면 IEEE C 에서는동물모델이나인체모델에서국부 SAR의최대계산값이전신평균 SAR의약 20배의정도의값이나오는것을근거로직업인 8 W/kg, 일반인 1.6 W/kg으로기본한계를정했다. 국부 SAR의평균질량도 ICNIRP는인간안구의평균질량을고려하여 10 g 평균을취하고있으나 IEEE C 에서는온도측정센서에서조직의 1 g 평균을취하는것을고려하여국부 SAR도 1 g 평균을취한다. 즉, ICNIRP의국부 SAR 기준이생물학적인근거에바탕을두고있다고한다면 IEEE C 의국부 SAR 기준은측정과노출량평가 (dosimetry) 에근거를두고있다고볼수있다. 또한최근노출량평가기술의발달로 1991년경에계산한국부 SAR의최대값과전신평균 SAR의비가정확하지않다는연구가발표되고있으며노출량평가측면보다생물학적근거에바탕을둔국부 SAR 기본한계가바람직하다는주장이제기되어왔다. IEEE에서는이러한표준간의차이에서발생하는혼란과문제점을극복하고최근에발표된새로운생물학적연구결과를고려하기위해 IEEE C 표준을최근제정하였다. 이버전에서국부 SAR의기본한계를포함한상당부분의개정이이루어졌으며, 전체적인개정의방향은 ICNIRP 기준과의조화를추구하는방향으로나아가고있다. 다음장에서는 IEEE C 의주요개정사항에대해서알아본다. Ⅱ. IEEE C 의개정내용 1991년도판과비교할때 IEEE C 의가장 큰변화는국부 SAR의기본한계와평균질량이 ICN- IRP와동일하게개정되었다는것이다. 이부분은휴대폰노출 SAR 평가등에직접적인영향을줄수있기때문에향후미국의규제기관인 FCC(Federal Communications Commission) 등의동향을주시할필요가있다. 구체적으로살펴보면, IEEE C 에서는노출량평가의측면에서결정된기존 IEEE C 의국부 SAR 기본한계보다생물학적근거에바탕을둔 ICNIRP의논거가보다타당하다고명시하고기본한계를 ICNIRP와동일하게직업인 10 W/kg, 일반인 2 W/kg으로개정하였다. 평균질량도같은근거로 1 g에서 10 g으로변경하였다. IEEE C 의기타변경점을살펴보면다음과같다. 첫번째, SAR이기본한계로정의되는주파수영역이 IEEE C 에서 100 khz~6 GHz였던것이 IEEE C 에서 100 khz~3 GHz로그상한이낮아졌다. 두번째, IEEE C 에서는국부 SAR 기준이완화되는신체부위로손과발만말단으로적용했으나 IEEE C 에서는무릎과팔꿈치하단및귓바퀴를말단에포함시켜그범위가조금넓어졌다 ([ 그림 1]). 세번째, 일반인노출전자기장강도기준이 300 MHz~100 GHz 대역에서 ICNIRP와동일하게변경되었다. 직업인노출의경우 IEEE 기준이여전히전반적으로더높다 ([ 그림 2, 3]). 네번째, 직업인노출전자기장강도평균시간이 3 GHz 이하에서는 6분으로기존과같으나, 3 GHz 이상에서는주파수의함수로이보다짧은시간으로개정되었으며, 일반인에대해서는 30분을기준으로주파수구간별로평균시간을달리하는등 3 GHz 이상전자기장강도기준의평균시간에일부변화가있었다. 세번째, 유도전류와접촉전류기준이정의되는 20

韓國電磁波學會誌第 17 卷第 4 號 2006 年 10 月 [ 그림 1] ICNIRP 와 IEEE 에서정의하는국부 SAR 부위의비교 [

1-2005의자기장노출기준비교 주파수영역이 3 khz~100 MHz에서 3 khz~110 MHz 로바뀌었다.

이라는용어를한계수준 (action level) 으로바꾸는등일부용어의변경이있었다.

3 韓國電磁波學會誌第 17 卷第 4 號 2006 年 10 月 [ 그림 1] ICNIRP 와 IEEE 에서정의하는국부 SAR 부위의비교 [ 그림 2] ICNIRP와 IEEE C 의전기장노출기준비교 [ 그림 3] ICNIRP와 IEEE C 의자기장노출기준비교 주파수영역이 3 khz~100 MHz에서 3 khz~110 MHz 로바뀌었다. 네번째, 일반대중 (general public) 을의미하던비관리환경 (uncontrolled environment) 이라는용어를한계수준 (action level) 으로바꾸는등일부용어의변경이있었다. 다섯번째, 신경과근육의전기자극효과의매커니즘을고려하여 3 khz~5 MHz 저주파영역에서기본한계로정의되는물리량을기존의유도전류밀도에서조직내 (in-situ) 전기장으로변경하였다. Ⅲ. 개정된 IEEE C 와 ICNIRP 기준의비교 21

4 특집 전자파인체보호기준의국제표준화동향 앞장에서살펴본바와같이많은개정이있었음에도불구하고 IEEE C 와 ICNIRP 기준에는다음과같은차이점이존재한다. 첫번째, ICNIRP와 IEEE에서는국부 SAR을제한할때신체의주요기관이존재하는몸통과머리에대해서는엄격한기본한계를적용하지만열의방출이쉽고인체영향이적은부위에대해서는각각사지 (limbs) 와말단 (extremities) 을정의하여완화된국부 SAR 기준을적용한다. ICNIRP에서는팔과다리전체를사지로정의하고있으며 IEEE C 에서는무릎과팔꿈치하단및귓바퀴를말단에포함시켜그범위가다르다 ([ 그림 1]). 두번째, SAR이기본한계로정의되는주파수영역은 IEEE C 의경우 100 khz~3 GHz로, 100 khz~10 GHz를채택하고있는 ICNIRP와큰차이가있다. 현재 IEC(International Electrotechnical Commission) 에서 300 MHz~6 GHz 대역신체착용형기기의 SAR 측정표준화작용이진행중이며, 향후 3 GHz 이상을사용하는정보통신기기의등장가능성등을고려할때 IEEE의상한주파수인 3 GHz는지나치게낮은것으로보이며향후개정동향을지켜보아야할것이다. 세번째, 국부 SAR의평균시간은 ICNIRP 기준에서는직업인과일반인모두 6분이다. IEEE C 에서는직업인의경우 6분평균이지만일반인의경우주파수에따라평균시간이최대 30분까지늘어날수있다. 전력밀도와전자기장강도의평균시간도주파수대역과일반인 / 직업인노출에따라 ICNIRP 와 IEEE C 에차이가존재한다. 네번째, 국부 SAR의평균질량은양쪽모두 10 g 으로정의하고있으나 ICNIRP의경우 10 g의인접한 (contiguous) 조직으로정의하고있는것에비해 IEEE C 에서는 10 g의정방형조직 (tissue in a cube) 으로정의하는미세한차이가있다. 다섯번째, ICNIRP 기준에서는접촉전류기준레 벨을점접촉 (point contact) 에대해서만규정하고있다. 그러나 IEEE 기준에서는직업인에대해파악접촉 (grasping contact) 과점접촉으로나누어구분하고있으며일반인에대해서는파악접촉전류기준레벨을규정하지않는다. IEEE의경우, 점접촉보다파악접촉에대해더높은접촉전류를허용하고있다. 점접촉기준으로접촉전류기준레벨을비교할경우일반인의경우, ICNIRP가조금높으며직업인의경우 IEEE가조금높다. 여섯번째, 저주파영역에서기본한계물리량은 IEEE C 에서는앞절에서밝힌대로조직내전기장으로정의하지만 ICNIRP 기준에서는유도전류밀도로정의한다. 또한 IEEE의경우, 두뇌, 심장, 말단, 기타조직을세분하여생체영향을고려해각각다른조직내전기장기본한계값을정의하나 ICNIRP 의경우유도전류밀도에대해이와같이상세한조직별구분은하지않는다. 일곱번째, 일반인노출전자기장강도기준의경우, 100 MHz 이하대역에서차이가있으며직업인노출기준의경우거의전영역에서일치하지않는다 ([ 그림 2, 3]). Ⅳ. 결론이번에개정된전자파인체보호기준 IEEE C 는 ICNIRP 기준과조화를추구하는방향으로나아가고있다. 그결과, 국부 SAR 기본한계와평균질량등많은부분에서 ICNIRP 기준과동일한값을채택하게되었다. 그러나전자기장강도기준, 국부 SAR 인체부위, SAR의주파수영역등에서두개의표준은아직많은차이점을가지고있다. 현재 ICNIRP에서는 WHO 등과협의하여 2008년경현재의 ICNIRP 기준을보완 / 수정할예정이나그정확한시기는정해지지않았으며, 개정폭도기준의근거를일부수정하는등소폭에그칠전망이다. 따라서휴 22

韓國電磁波學會誌第 17 卷第 4 號 2006 年 10 月 대폰의 SAR 측정표준인 IEC 62209-1과 IEEE 1528 이완전히동일한기준으로통일된것과같이 IEEE C95.1-2005와 ICNIRP 기준이통일되는데에는아직많은노력이필요할것으로생각되며그진행에도많은시간이걸릴것으로예상된다.

1-2005, "IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 khz to 300 GHz", 2006. [3] IEEE Std C95.

5 韓國電磁波學會誌第 17 卷第 4 號 2006 年 10 月 대폰의 SAR 측정표준인 IEC 과 IEEE 1528 이완전히동일한기준으로통일된것과같이 IEEE C 와 ICNIRP 기준이통일되는데에는아직많은노력이필요할것으로생각되며그진행에도많은시간이걸릴것으로예상된다. 참고문헌 [1] ICNIRP, "Guidelines for limiting exposure to timevarying electric, magnetic, and electromagnetic fields(up to 300 GHz)", [2] IEEE Std C , "IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 khz to 300 GHz", [3] IEEE Std C , "IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to radio frequency electromagnetic fields, 3 khz to 300 GHz", [4] IEEE Std C , "IEEE standard for safety levels with respect to human exposure to electromagnetic fields, 0~3 khz", [5] Association of Radio Industries and Businesses(ARIB) standard, "Radio frequency-exposure protection", Japan, [6] National Radiological Protection Board(NRPB), "Advice on limiting exposure to electromagnetic fields(0~ 300 GHz)", [7] Health Canada Safety Code 6, "Limits of human exposure to radio frequency electromagnetic fields in the frequency range from 3 khz to 300 GHz", [8] Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency(ARPANSA), "Radiation protection standard: maximum exposure levels to radiofrequency fields - 3 khz to 300 GHz", 필자소개 변진규 1995년 : 서울대학교전기공학과 ( 공학사 ) 1997년 : 서울대학교전기공학부 ( 공학석사 ) 2001년 : 서울대학교전기공학부 ( 공학박사 ) 2001년 3월~2003년 3월 : 성균관대학교정보통신기술연구소선임연구원 2003년 4월~2005년 6월 : Dept. ECE, Univ. of Illinois at Urbana-Champaign Post-doc 연구원 2005년 7월~현재 : 한국전자통신연구원선임연구원 [ 주관심분야 ] 전자기장수치해석, 전자소자최적설계, 유도전류해석, 전자파인체노출량평가 이애경 1990년 2월 : 중앙대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1992년 2월 : 중앙대학교전자공학과 ( 공학석사 ) 2003년 8월 : 충남대학교전파공학과 ( 공학박사 ) 1992년 2월~현재 : 한국전자통신연구원전파방송연구단전파기술연구그룹책임연구원 [ 주관심분야 ] EMC 현상의이론적해석, 전자파인체노출량평가등 23

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DBPIA-NURIMEDIA 韓國電磁波學會誌電磁波技術第 20 卷第 1 號 2009 年 1 月 GHz 대역에서셋업용테이블영향연구 1) 김남 이승우 양준규 * 권종화 ** 강상훈 *** 충북대학교 * 전파연구소 ** 한국전자통신연구원 *** 한국전파진흥원 Ⅰ. 서론정보통신기기, 무선통신기기, 멀티미디어기기등의정보화기기의발달로사람들의삶은한층편안해지고, 광범위한정보를쉽고빠르게습득할수있게되었다.