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이영 승
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1 韓國電磁波學會誌電磁波技術第 18 卷第 3 號 2007 年 7 月 전파교육 휴대폰전자파자원자연구 홍현기 김덕원 * 연세대학교생체공학협동과정 * 연세대학교의과대학의학공학교실 Ⅰ. 연구의목적및필요성 2006년현재국내휴대폰가입자수는 4천만명을넘어섰다. 보급률은 82.2 % 로 1인 1 이동전화시대라해도과언이아니다. 이러한휴대폰사용자의증가와함께휴대폰단말기및기지국으로부터유발되는전자파노출유해성여부에대한논란이끊임없이제기되고있고, 대중적인관심또한증가하고있다. 또한, 최근청소년들이장시간동안휴대폰을사용함으로써여러사회적문제가제기되고있으며, 2002년에는영국및호주정부에서휴대폰사용이특히성장기에있는청소년들의건강에유해한영향을미칠수있으므로휴대폰사용자제를권고한바있다. 2003년국제보건기구 (WHO) 에서발표한라디오주파수영역에대한연구의제에서시급하게다루어야할과제로수면에대한영향, 두통, 청소년의기억에관한연구라고하였다. 현재까지외국에서수행된휴대폰전자파유해성연구는인체영향과관련이없음을보고한연구와인체영향가능성을제시한연구도있다. 이처럼휴대폰전자파의인체유해성에대한명확한결론이나지않은상태임에도불구하고국내에서는많은연구가이루어지지않고있고, 휴대폰전자파에관한불안감이증대되고있다. 따라서전자파유해성에대한자원자연구를통 해객관적자원자연구의토대를마련하고, 전자파유해성의불안감을해소할필요성이있다. 휴대폰전자파인체영향과함께약한전자파에도두통, 불면증, 단기간의기억력소실, 뇌파변화등의정신적, 신경생리학적증세를호소하는휴대폰전자파과민증 (EHS, Electromagnetic Hypersensitivity) 환자들도나타나고있다. EHS 환자들은각국의휴대폰전자파에대한법적기준치이하의약한전자파에서 EHS 증상을호소하고있고, 스웨덴과캘리포니아의역학조사결과에따르면 EHS를호소하는인구가각각 1.5 % [21], 3.2 % [22] 에이른다고하였다. EHS로인한증상들은사람들에게정신적스트레스로작용하여삶의질을떨어뜨리고있다. 이러한 EHS에대한적당한관리및치료가필요하지만 EHS 의원인이불안감에서오는심리적인것인지, 전자파노출에의한생리학적인것인지명확하지않기때문에이들을치료하는데어려움이따른다. 따라서휴대폰전자파자원자연구를통하여특히, 청소년의휴대폰전자파유해성여부와 EHS의원인이심리적인문제인지전자파노출에의한것인지를규명할필요가있다. Ⅱ. 연구설계휴대폰전자파자원자연구는정상인을대상으로 90

2 韓國電磁波學會誌第 18 卷第 3 號 2007 年 7 月 이중맹검법 (double blind test) 을사용하여휴대폰전자파의가상및실제노출에서나타나는생리학적변화와주관적자각증상을관찰, 비교한다. 측정변수는호흡, 맥박, 혈압, 뇌파, 호르몬등의생리학적변화와두통, 피로등의주관적인자각증상등이있다. 이변수들에대해노출시간의증가에따른변화와노출여부에따른변화의유의한차이를통계적으로확인한다. 생리학적변화와자각증상이외에추가적으로전자파인지 (Electromagnetic sensibility) 에대한설문이이루어질수있다. 전자파인지는실제와가상노출에서전자파의노출을구분할수있는지를확인하는것이다. 2004년 Roosli의연구결과에따르면 EHS를호소하는사람들중 56 % 가자신이전자파를인지할수있다고주장하였다. 하지만일반인들이인지하지못하는미약한전자파에대해어떠한생리적변화나주관적인자각증상없이전자파를인지하는현상은전자파인체유해성이나 EHS와는독립적인현상으로봐야한다. 그리고이같은현상을자원자연구를통해확인할수있다. EHS에관련된자원자연구는전자파과민증을호소하는사람으로이루어진실험군과일반인의대조군두그룹에대해서환자-대조군연구로이루어진다. 전자파자원자연구진행시자각증상은나이, 성, 사회적지위, 질병의유무, 개인적특성에따라다양하게나타나기때문에충분한자원자수, 이중맹검법, 통계처리등여러변수들을고려해야한다. EHS 연구는정상인과환자군의나이, 성별, 질병유무, 시험조건등을가능한동일한조건으로실험해야한다. 실험방법과분석방법에따라결과에영향을줄수있으므로다음의각항을주의하여연구를진행해야한다. - 이중맹검법 (Double blind test): 피검자와검사자모두휴대폰의 on/off 상태를알수없는 double blind test를하여실험의 bias를최소화한다. - 무통화 : 휴대폰통화시통화내용이피검자의정 신및생리작용에영향을줄수있으므로, 가상과실제노출시무통화로실험한다. - 일정한출력 : 무통화의경우, 핸드폰의출력이급격히떨어지므로테스트모드를이용하여휴대폰의출력을일정하게유지시킨다. - 휴대폰고정장치 : 휴대폰을헤드폰에장착시켜편안한상태에서실험을진행하여야한다. - 배터리온도상승 : 배터리의온도상승으로인한피검자의휴대폰동작상태를알수없도록단열재를사용하여고정한다. - 주변의 60 Hz, RF 전자기장을측정하고실험실주변전자기기의전원을꺼전자파잡음을최소화한다. - 실험전날부터술, 약물복용, 흡연, 카페인등을제한하고, 온도와습도의영향에따라결과가달라질수있으므로매실험마다측정장소의온도및습도를일정하게유지한다. - 마지막으로전자파자원자연구는인체위해여부를검증하는연구이므로사전에반드시임상시험위원회 (IRB) 의승인과피검자의동의하에연구가진행되어야한다. Ⅲ. 국내외연구동향외국의경우, GSM 방식의휴대폰사용에의한혈압, 맥박수면주기, 뇌파등의생리학적변화, 자각증상, 전자파인지에대하여다음과같은연구들이수행되어왔다. 3-1 뇌파관련등 - Borbly 등 (1999) 은 alpha-delta sleep 패턴을가진건강한피험자의대뇌변연계의활동성을알아보기위해 24명의젊은남자를대상으로, SAR < 1 W/kg, GSM 900 MHz를가상및실제노출한결과, 실제노출의 Non-REM 수면에서 7.25~ 91

전파교육 휴대폰전자파자원자연구 14.25 Hz에해당하는 α파가증가했다. - Huber 등 (2000) 은 16명의피검자에게 1 W/kg의 SAR을갖는 GSM Phone을노출한결과 Non-REM 수면에서 α파의증가를확인했다.

3 전파교육 휴대폰전자파자원자연구 Hz에해당하는 α파가증가했다. - Huber 등 (2000) 은 16명의피검자에게 1 W/kg의 SAR을갖는 GSM Phone을노출한결과 Non-REM 수면에서 α파의증가를확인했다. 3-2 혈압, 맥박및주관적자각증상 - Tahvanainen 등은 900 MHz와 1,800 MHz GSM 휴대폰을이용하여성인대상으로 35분간노출시켰을때혈압이나심박수에변함이없다고보고했다. - Koivisto 등은 900 MHz GSM 휴대폰노출에대하여사용자들이호소하는자각증상이실제노출여부와관계가없음을밝혔다. - Hietanen 등은휴대폰전자파과민반응을호소하는성인을대상으로 900 MHz NMT, 900 MHz GSM, 1,800 MHz GSM 휴대폰노출에대한혈압, 심박수변화및자각증상을연구한결과, 휴대폰전자파와인체반응및자각증상이관련이없음을보고했다 년 Hocking과 Frey는휴대폰사용자의두통과피부의뜨거운감, 나른함등의호소를보고했다. - Braune 등은성인에대하여 900 MHz GSM 휴대폰노출에의한혈압, 맥박수, 모세혈관혈류를측정한결과, 실제노출에의한맥박수변화, 혈관수축, 혈압변화등을관찰하여교감신경에영향을준다는사실을보고했다 년 Lin 등은전자파가스트레스를증가시킬수있음을보고했다. 3-3 전자파인지여부 년 Raczek 등은 GSM 휴대폰전자파과민반응을주장하는사람들이전자파를인지하지못함을실험을통해확인했다. 위연구결과들을보면일관된연구결과를보여 [ 그림 1] 휴대폰전자파자원자연구실험장면주지는못하고있으나, 휴대폰전자파의인체영향에대한많은연구들이이루어지고있음을볼수있다. 하지만대부분의연구들이 GSM 방식의휴대폰에대해이루어지고있고, 국내에서사용되는 CDMA 방식의휴대폰에대한자원자연구는거의이루어지지않고있다. 국내의휴대폰전자파자원자연구는외국연구와비교하여많이부족한실정이며, 더욱이 CDMA 방식의휴대폰의 EHS 연구는아직보고된바없다. 본격적인국내휴대폰전자파자원자연구로는본연구진의 2003년휴대폰전자파가인체의시각자극반응에미치는영향연구와 2006년맥박, 혈압외에교감신경의흥분을나타내는피부저항의변화연구가있었다. 청소년과성인각각 10명을대상으로 CDMA 방식휴대폰전자파가시각자극반응에미치는영향을평가한결과, 기존의아날로그및 GSM 방식휴대폰연구에서제시하는바와같이청소년의경우에는자극반응속도가노출군에서유의하게빨 92

4 韓國電磁波學會誌第 18 卷第 3 號 2007 年 7 月 라짐을관찰하였다. 또한, 청소년과성인, 각각 21명을대상으로휴대폰전자파가상및실제노출에서 [ 그림 1] 과같이호흡, 맥박, 혈압외에교감신경의흥분을나타내는피부저항의변화를측정하였다. 휴대폰의가상및실제노출, 두 session으로나누어각 30분동안의노출에서위의생리학적변수를관찰한결과, 청소년의피부저항이실제노출에서유의하게감소함을처음으로확인하였고, 인체의교감신경에영향을미칠수있음을발견하였다. 현재본연구실에서는 EHS임을주장하는사람들과일반인을대상으로호흡, 맥박, GSR, 심박변이도등의생리학적변화와두통, 피로, 발열감, 가려움, 어지러움, 오심등의자각증상그리고전자파인지를포함하는종합적인휴대폰전자파자원자연구를진행하고있다. Ⅳ. 결론휴대폰전자파자원자연구는다양한혼란변수들을내제하고있기때문에연구설계방법에따라다양한결과를보일수있다. 즉, 잘못된연구설계로인해잘못된결과를도출할수있으므로자원자연구진행에앞서연구설계에대한충분한검증이있어야할것이다. 그리고자원자연구의특성상전자파노출로인한즉각적인영향만을확인할수있어, 일부연구에서연구종료후실험참여자들에대한관찰연구를진행하였으나, 적은샘플수로인해충분한통계검정력을가지지못했다. 현재까지의국내및국외휴대폰전자파자원자연구는각연구마다의전자파노출강도, 노출시간, 설문내용등이서로상이한방법으로연구가진행되고있어휴대폰전자파인체영향에대한일관된결과를보여주지못하고있으며, 휴대폰전자파에대한사회적이슈를제대로설명하지못하고있다. 뿐만아니라국내의 CDMA 방식의휴대폰연구는외국의 GSM 휴대폰연구에비하여많이부족한실정이다. 따라서국내에서도 CDMA 및 3세대이동통신인 WCDMA에대한단기간의연구뿐만아니라장기간에걸친다양한조건하의많은연구가필요하고, 이를토대로자원자연구의노출시간, 노출량, 측정변수및자각증상에대한질문내용및방법등의연구설계에대한표준화가있어야할것이다. 그리고 EHS에대한관리와치료를위해 EHS의원인및증상에대한연구도있어야할것이다. EHS 연구결과, 그원인이심리적이유로판명되면이를홍보하여 EHS 환자의심리적안정을꾀하고전자파노출로인한생리적변화를실제로동반한다면휴대폰전자파인체영향및 EHS에대한더많은대대적인연구가필요할것이다. 참고문헌 [1] G. Oftedal, J. Wilen, M. Sandstrom, and K. H. Mild, "Symptoms experienced in connection with mobile phone use", Occupational Medicine, 4, pp , [2] M. Koivisto, C. Haarala, C. M. Krause, A. Revonsuo, M. Laine, and H. Hmlinen, "GSM phone signal does not produce subjective symptoms", Bioelectromagnetics, vol. 22, no. 2, pp , [3] M. Hietanen, A. M. Hamalainen, and T. Husman, "Hypersensitivity symptoms associated with exposure to cellular telephones: No causal link", Bioelectromagnetics, vol. 23, no. 4, pp , [4] S. Braune, C. Wrocklage, J. Raczek, T. Gailus, and C. H. Lcking, "Resting blood pressure increase during exposure to a radio-frequency electromagnetic field", The Lancet, vol. 351, no. 20, pp. 93

5 전파교육 휴대폰전자파자원자연구 , [5] K. Tahvanainen, J. Nino, P. Halonen, T. Kuusela, T. Laitinen, E. Lansimies, J. Hartikainen, M. Hietanen, and H. Lindholm, "Cellular phone use does not acutely affect blood pressure or heart rate of humans", Bioelectromagnetics, vol. 25, no. 2, pp , [6] G. Freude, P. Ullsperger, S. Eggert, and I. Ruppe, "Effects of microwaves emitted by cellular phones on human slow brain potentials", Bioelectromagnetics, vol. 19, pp , [7] N. Edelstyn, A. Oldershaw, "The accute effects of exposure to the electromagnetic field emitted by mobile phones on human attention", Neuroreport, vol. 13, no. 1, pp , [8] A. W. Preece, G. Iwi, A. Davies-Smith, K. Wesnes, S. Butler, E. Lim, and A. Varey, "Effect of a 915 MHz simulated mobile phone signal on cognitive function in man", Int. J. Radiat. Biol., vol. 75, no. 4, pp , [9] M. Roosli, M. Moser, Y. Baldinini, M. Meier, and C. Braun-Fahrlander, "Symptoms of ill health ascribed to electromagnetic field exposure- a questionnaire survey", Int. J. Hyg. Environ. Health, vol. 207, no. 2, p. 141, [10] J. Raczek, K. Runow, H. Oetzel, T. Gailus, and I. Herget, "Investigations of electrosensitivity to a GSM signal at 900 MHz for a self-reported electrosensitive target group", BEMS I, editor. Abstract book. Munchen: Bioelektromagnetische Society, p. 269, [11] K. C. Nam, S. W. Kim, S. C. Kim, and D. W. Kim, "Effects of RF exposure of teenagers and adults by CDMA cellular phones", Bioelectromagnetics, vol. 27, no. 7, pp , [12] 김재성, 유창용, 김수찬, 오학태, 육재림, 김덕원, " 휴대폰전자파가인체의시각자극반응에미치는영향 ", 한국전자파학회논문지, vol. 14, no. 6, pp , [13] B. Hocking, "Preliminary report: symptoms associated with mobile phone use", Occupational Medicine, vol. 48, no. 6, pp , [14] A. H. Frey, "Headaches from cellular telephones: are they real and what are the implications?", Environmental Health Perspectives, vol. 106, no. 3, pp , [15] H. Lin, M. Opler, M. Head, M. Blank, and R. Goodman, "Electromagnetic field exposure induces rapid, transitory heat shock factor activation in human cells", Journal of Cellular Biochemistry, vol. 66, no. 4, pp , [16] 박현주, " 모바일인터넷시장동향 ", 정보통신정책, 19(7), 통권 414호, pp [17] U. Bergqvist, E. Vogel, L. Aringer, J. Cunningham, F. Gobba, N. Leitgeb, L. Miro, G. Neubauer, I. Ruppe, P. Vecchia, and C. Wadman, "Possible health implications of subjective symptoms and electromagnetic fields", A Report Prepared by a European Group of Experts for the European Commission, DG V. Solna: Arbete och Halsa, [18] World Health Organization, WHO Research Agenda for Radio Frequency Fields, int., [19] A. A. Borbly, R. Huber, and T. Graf, "Pulsed high-frequency electromagnetic field affects human sleep and sleep electroencephalogram", Neuroscience Letters, vol. 275, pp , [20] R. Huber, T. Graf, K. A. Cote, L. Wittmann, E. Gallmann, D. Matter, J. Schuderer, N. Kuster, A. A. Borbely, and P. Achermann, "Exposure to pulsed 94

韓國電磁波學會誌第 18 卷第 3 號 2007 年 7 月 high-frequency electromagnetic field during waking affects human sleep EEG", Neuroreport, 11, pp. 3321-3325, 2000. [21] L. Hillert, N. Berglind, B. B. Arnetz, and T.

6 韓國電磁波學會誌第 18 卷第 3 號 2007 年 7 月 high-frequency electromagnetic field during waking affects human sleep EEG", Neuroreport, 11, pp , [21] L. Hillert, N. Berglind, B. B. Arnetz, and T. Bellander, "Prevalence of self-reported hypersensitivity to electric or magnetic fields in a population-based questionnaire survey", Scand. J. Work Environ. Health, vol. 28, no. 1, pp , [22] P. Levallois, R. Neutra R, G. Lee, and L. Hristova, "Study of self-reported hypersensitivity to electromagnetic fields in California", Environ Health Perspect, vol. 110, pp , 필자소개 홍현기 2005년 : 연세대학교의용전자공학과 ( 공학사 ) 2005년 9월~현재 : 연세대학교생체공학협동과정석사과정 [ 주관심분야 ] 생체신호계측등 김덕원 1976년 : 서울대학교공과대학 ( 공학사 ) 1980년 : 미국 Northwestern University 전자공학과 (M.S.) 1986년 : 미국 Univ. of Texas at Austin 의공학과정 (Ph.D.) 1999년~2005년 : 연세대학교의과대학의학공학교실주임교수 1987년~현재 : 연세대학교의과대학의학공학교실조교수, 부교수, 교수 2003년~2006년 : 연세대학교대학원생체공학협동과정주임교수 2005년~현재 : 대한전자공학회제어및시스템소사이어티부회장 [ 주관심분야 ] 비관혈적생체계측, 의료기기, 전자파유해성등 95

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02(MS12-03).fm Journal of Biomedical Engineering Research 33: 59-64 (2012) 학술논문 WCDMA 휴대전화전자파에의한심호흡계영향 권민경 1,2 최재림 1,3 최준열 1,2 장경환 1,3 김성권 1,3 김덕원 1,2,3 1 연세대학교의과대학의학공학교실, 2 연세대학교의과대학의과학과, 3 연세대학교생체공학협동과정 Cardio-Pulmonary