Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.9, No.6, June (2019), pp

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효림 공
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1 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.9, No.6, June (2019), pp 가전제품전자파현황및차폐재에의한감쇄효과 조재철 박재환 요약 전자파측정기와스펙트럼분석기를통하여가정에서사용되고있는여러종류의가전제품에서발생하는전자파발생거동을조사하였다 전자레인지동작중에 떨어진지점에서측정된전자파전력은 범위로측정되었고저주파자기장의강도는 전기장강도는 로측정되었다 스마트폰무선충전패드의경우 떨어진지점에서전자파전력 전기장 자기장 로측정되었다 전자레인지및무선충전패드의경우 이내로근접하여사용할경우전기장크기가인체보호기준을초과하는큰값으로측정되었으며인체유해성이우려된다 한편 헤어드라이어 냉장고등의가전제품은전자파 전기장 자기장모두매우낮은수준으로나타났으며인체유해성은없는것으로보인다 전자파차폐재의경우금속재질의 패브릭과메탈포일은높은수준의전자파차단성능을나타내었으나 폴리머필름의경우는전자파차단특성이낮은수준으로나타났다 핵심어 가전제품 전자기파 전기장 자기장 차폐재료 Abstract Spectrum analyzer and electromagnetic field meter were used to investigate the EM generation behaviour in different types of home electrical appliances. During microwave oven operation, the EM power measured at a point 30cm apart was measured in the range of 8~11mW/m 2, the strength of the low frequency magnetic field was 60~80mG and the electric field strength was measured at 150~160V/m. For smart phone wireless charging pad, it was measured at an electromagnetic power of 0.4mW/m 2, an electric field of 160 V/m and a magnetic field of 1mG at a point 10cm away. For microwave oven and wireless charging pad, if used within 10cm, the size of the electric field has been measured at a large value that exceeds the Received (April 1, 2019), Review Result(April 10, 2019) Accepted(April 15, 2019), Published(April 30, 2019) 이논문은 년대한민국교육부와한국연구재단이공학개인기초연구사업의지원을받아수행된연구임 ISSN: AJMAHS

2 human body protection standard and may be hazardous to humans. On the other hand, home appliances such as TVs, hairdryers and refrigerators all showed very low levels of electromagnetic waves, electric fields and magnetic fields, with no harmful effects seen. For electromagnetic shielding, the metal Cu fabric and metal foil had a high level of EM shielding, while polymer films had a low EM shielding characteristic. Keywords: home appliance, Electromagnetic wave, electric field, magnetic field, EMF shielding materials. 서론 대부분의가정에서수많은가전제품들이사용되고있다 전자레인지 냉장고 컴퓨터등의 가전제품에서는전류에의한전자계및전자파가발생하고있다 특히전자레인지와같은대전력가전제품이나무선인터넷공유기에서많은전자파가발생하고있다 전계에너지와자계에너지가서로결합되면서무선형태로전파되는것을전자기파라고부른 다 전자기파는각종유무선전자제품의작동을위하여반드시필요한부분이지만 인체와환경에 나쁜영향을미치기도하는데 이러한측면에서전자파유해성에대한많은우려들이제기되고있으며관련연구들이진행되고있다 자외선이나방사선이인체에여러종류의질병을일으키는것처럼전자기파도인체에나쁜부작용을줄수있다 전자파가인체에줄수있는영향은대체로열작용과자극작용으로나누어볼수있다 열작용은높은주파수의강한전자파에노출되었을때체온이상승하는것이다 자극작용이란옥내전력과같이낮은주파수의강한전자파에노출되었을때인체의근육또는신경을자극하는형태로나타난다 옥내에서발생하는전자파의발생소스를전력및주파수관점에서나누어보면 먼저옥내에공 급되는 주파수전력과이것을직접사용하는여러전자제품들이있다 또한 대역의마이크로파주파수를이용하는전자레인지 유무선공유기등과같은제품들도있다 이번연구에 서는옥내에서사용하고있는여러종류의가전제품에대하여그전자파발생거동을조사하고 전자파차폐재료를사용할경우어떤정도로전자파를낮출수있는지자세히조사해보고자한다 본론 연구방법 전자파의발생강도는 측정기 미국 를사용하였다 대역의저주파영역에서 범위자기장과 범위의전기장측정이가능하다 영역에서는 대역에서 범위의전자파전력의측정이가능하다 영역에서생기는전자파스펙트럼의분석을위하여스펙트럼분석기 를사용하였다

3 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.9, No.4, April (2019) 전자레인지 가정의주방에서널리사용중인전자레인지에서생성되는전자파를 메터로측정하였다 시중에서판매중인 가지제품을선정하여 전자레인지입구바로앞에서전자파를측정하였고이어서측정기와의거리를 까지띄우면서전자파의강도가어떻게변화하는지각 각측정하였다 아울러스펙트럼분석기도전자레인지옆에위치시켜서스펙트럼의형태를조사하 였다 그림 에측정의개요를나타내었다 그림 전자레인지전자파측정을위한 메터및스펙트럼분석기 전자레인지앞 위치에스펙트럼분석기의입력프로브를놓았을때 전자레인지에서발생전자파의주파수는 로측정되었고피크전력은 으로측정되었다 이때발생하는 전자파전력은 범위로나타났으며 종의전자레인지제품들간의차이는그다지크지않았다 그림 에측정결과의예를나타내었다 한편전자레인지에서생기는저주파 이하 자기장크기는 전기장크기는 범위로측정되었다 이러 한저주파영역의전자파는전자레인지작동과정에서저주파회로에서발생하는전류및전력에서발생하는것으로추정된다 ISSN: AJMAHS

그림 전자레인지동작시발생하는전자파스펙트럼 좌 및전자파강도 우 표 에는전자레인지제품으로부터떨어진거리별로측정된전자파 전기장 자기장의강도를정리하여나타내었다 전자레인지입구바로앞에서는전자파의강도가 범위로측정되었고 전기장은 자기장은 범위로나타나고있다 저주파 이하 대역전자파에대한국내의인체보호기준은전기장 자기장

4 그림 전자레인지동작시발생하는전자파스펙트럼 좌 및전자파강도 우 표 에는전자레인지제품으로부터떨어진거리별로측정된전자파 전기장 자기장의강도를정리하여나타내었다 전자레인지입구바로앞에서는전자파의강도가 범위로측정되었고 전기장은 자기장은 범위로나타나고있다 저주파 이하 대역전자파에대한국내의인체보호기준은전기장 자기장 으로규정되어있으며 고주파영역 이상 대역전자파의경우는 로고시되어있다 동작중인 전자레인지근처 이내로접근할경우전기장의경우고시기준을넘어서는매우큰값으로 나타났다 한편 이상의거리에서는전자파 전기장 자기장모두고시기준미만의값으로측 정되었다 표 전자레인지에서떨어진거리에따른발생전자파현황 거리 전자파 전기장 자기장 비고 전자레인지입구

5 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.9, No.4, April (2019) 무선충전패드 그림 무선충전패드에서발생하는전자파의측정 시중에판매중인핸드폰무선충전패드 제품 를대상으로전자파발생현황을조사하였다 측정의실례를그림 에나타내었다 무선충전이진행되는핸드폰바로윗부분에서측정된전자파의강도는 전기장은 자기장은 로측정되었다 전자파및자 기장발생수준은고시기준에훨씬못미치는낮은수준이었고 전기장의경우인체보호기준을많이초과하는수준으로나타났다 충전중인휴대폰에인체가근접할때유해성이나타날것으로 예상해볼수있다 표 에는무선충전패드로부터떨어진거리별로측정된전자파 전기장 자기장의강도를정리하여나타내었다 무선충전패드로부터 이상떨어질경우전자파 전기장 자기장모두인체유해기준이하의수준으로측정되었다 표 무선충전패드에서떨어진거리에따른발생전자파현황 거리 전자파 전기장 자기장 비고 휴대폰에접촉 냉장고 램프와같은대표적인가전제품에서의전자파 전기장 자기장등은상당히낮은수준으로측정되었다 대부분의경우측정거리 정도의범위에서전자파 의범위로나타났고전기장및자기장은측정가능한수준이하로매우낮게측정되었다 따라서이러한제품들의전자파유해성은거의없을것으로판단된다 ISSN: AJMAHS

종의차단재를전자레인지및무선충전패드에적용하여발생하는전자파를 어느정도로차단할있는가에대해평가해보았다 그림 전자파차단에사용한차폐재종류 좌로부터 패브릭

6 차폐재적용효과 현재다양한형태의전자파차단제품들이연구되거나판매되고있다 본연구에서는 그림 에나타낸바와같이몇가지재료를입수하여전자파차단특성을확인해보았다 구리메쉬를섬유형태로직조한 패브릭 폴리머기반의필름 카본파이버를쉬트형태로가공한카본패브릭 금속박판등 종의차단재를전자레인지및무선충전패드에적용하여발생하는전자파를 어느정도로차단할있는가에대해평가해보았다 그림 전자파차단에사용한차폐재종류 좌로부터 패브릭 폴리머필름 카본패브릭 메탈포일 그림 차폐재적용시전자레인지의전자파감쇄효과 동작중인전자레인지 앞에서스펙트럼분석기로측정하였을때 의전력이측정되 었으나 패브릭으로가로세로 의차단벽을설치하였을때약 의전력감쇄가확인

7 Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology Vol.9, No.4, April (2019) 되었다 이는그림 에제시되어있다 표 에는전자레인지및무선충전패드에다양한종류의 차폐재를적용하였을때전자파전력 전기장 자기장이얼마나감소하는지를정리하여나타내었 다 금속재질의차폐재인 패브릭또는메탈포일의경우전자파 전기장 자기장의차단효과 가매우크게나타났다 폴리머필름의경우는전자파차단효과가크지않았다 카본패브릭도상 당한수준의차단효과를나타내었는데 이는카본의우수한전기전도성에기인한것으로보인다 표 전자레인지및무선충전패드에서의차폐재적용효과 제품 전자레인지 앞 무선충전패드 위 차폐재 전자파 전기장 자기장 차폐재없음 메탈포일 패브릭 폴리머필름 카본패브릭 차폐재없음 메탈포일 패브릭 폴리머필름 카본패브릭 비고 결론 가정에서사용하는여러가전제품의전자파발생을조사하였다 대체로전자파고시기준을만족하였으나 전자레인지및무선충전패드의경우가깝게사용할경우고시기준을초과하는것으 로확인되었다 전자파차단재의경우금속재질의차폐재료들은우수한전자파 전기장 자기장의 차단효과를나타내었다 ISSN: AJMAHS

8 References [1] J. C. Cho and J. H. Park, Electromagnetic Field Measurement and EMF Shielding Materials of Household Products, Proceedings of the Congress of Society Among Humanities, Sociology, Science, and Technology, (2018) July 6; Daejun, Korea. [2] [3] [4] [5] M. A. Stuchly and T. W. Dawson, Proceedings of IEEE, Vol.88, No.5, pp (2000). [6] m.post.naver.com /viewer /postview.nhn?volumeno = &memberno = &vtype = VERTICAL. [7] [8] [9] [10]

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. vol. 29, no. 10, Oct ,,. 0.5 %.., cm mm FR4 (ε r =4.4)

THE JOURNAL OF KOREAN INSTITUTE OF ELECTROMAGNETIC ENGINEERING AND SCIENCE. 2018 Oct.; 29(10), 799 804. http://dx.doi.org/10.5515/kjkiees.2018.29.10.799 ISSN 1226-3133 (Print) ISSN 2288-226X (Online) Method