언젠가 쓰려고 했던 전자파에 대한 이야기. 지금부터 시작합니다. 참고로 저는 국가공인전자파시험소 대표이사이자 미국 국가공인인증기관 아시아 지역 총괄 사장입니다. 이 타래는 전자파의 정체, 전자파의 유해성, 전자파 인증에 대한 이야기를 할 겁니다. 아주 긴 타래가 될 겁니다.
1. 전자파의 정체
전기와 자기와 파장의 합성어입니다. 전기장과 자기장은 항상 함께 생깁니다. 그래서 전기자기로 된 파장이라고 보시면 됩니다. 전기가 흐른다=전자파가 생긴다. 가 Fact입니다. 빛도 전자파고, 방사선이라 불리는 감마선 X선도 전자파의 일종입니다.
즉, 60Hz로 전기를 쓰는 현존하는 모든 전기 제품은 전자파가 생깁니다. 또한 전기 용량이 클수록 전자파의 크기는 커집니다. 거리의 제곱, 세제곱 등에 반비례하여 크기가 변합니다. 빛도 전자파입니다. 근적외선, 원적외선 모두 전자파입니다. 즉 모든 것이 전자파라는 겁니다.
2. 전자파의 유해성
전자파를 분류할 때 가장 많이 쓰는 분류법이 "주파수"로 분류하는 것입니다. 저주파, 고주파, RF (Radio Frequency), 마이크로웨이브, 근적외선, 원적외선, 가시광선 역시 파장으로 분류됩니다. 모든 전자파가 유해한 것은 아니고, 특정 주파수 영역대의 전자파가 위험합니다.
2-1. 전리방사선과 비전리방사선
방사선=전자파라고 보시면 됩니다. 방사선은 방사능을 의미하는 것이 아니라, 공기중으로 방사되는 전자파를 의미한다고 보시면 됩니다. 유해성을 따질 때에는 전리(ionized)방사선과 비전리(non-ionized)방사선으로 우선 나눕니다. 전리가 위험합니다
전리 방사선이란, 분자를 이온화시키는 파장의 전자파를 의미합니다. 주로 주파수가 높은 전자파가 이에 해당하며, X선, 감마선이 대표적인 전리 방사선입니다. 분자가 이온화되니, 세포 구조도 파괴되겠죠. 당연히 치명적입니다. 강도와 노출 빈도를 따져서 치명성 여부를 판단합니다.
비전리방사선이란 분자를 이온화시키지 않는 파장대의 전자파입니다. UV 이하의 주파수대를 갖는 전자파가 이에 해당합니다. UV의 유해성은 잘 알고 계실테니, 가시광선을 넘어 가서 근적외선과 원적외선의 유해성에 대해서 말씀드리겠습니다.
2-2. 근적외선과 원적외선
근적외선은 세포의 일부분을 뚫고 들어갑니다. 원적외선은 피부 조직을 뚫고 가지 못합니다. 따라서, 원적외선은 피부 화상을 일으킬 수 있고, 근적외선은 근육 손상을 일으킬 수 있습니다. 원적외선이 좋다 근적외선이 좋다는 논란은 제가 볼 때에는 부질없습니다.
피부 깊숙히 들어가는 것은 근적외선입니다. 강도가 세지 않다면 혈액 순환을 좋게 해서 회복력을 증가시킨다는 논문이 있습니다. 과도한 사용은 근손상을 가져올 수 있을텐데, 그런 제품은 일반인에게 판매가 안 될 겁니다. LED 마스크 중에 근적외선 LED 치료기도 있군요. 효과가 있을 겁니다.
2-3. 마이크로웨이브
전자렌지에 사용되는 전자파입니다. 마이크로웨이브는 물분자를 진동시키고, 그로 인해 열을 발생시킵니다. 그래서 마이크로웨이브는 확실히 인체에 해롭습니다. 살이 익을 거니까요. 하지만 마이크로웨이브는 절대로 외부로 나올 수 없습니다.
2-4. Physical length
전자파는 빛의 속도인데, 한 주기의 길이를 물리적으로 계산한 것을 physical length라고 합니다. 예를 들어, 3MHz의 주파수의 Physical length는 100m입니다. 이 3MHz 전자파는 100m 크기의 도체로 된 망을 뚫고 가지 못 하고 도체에 흡수되는 특징을 갖게 됩니다.
건물에는 각종 철골 구조물, 철근이 촘촘히 박혀 있습니다. 그것을 큰 도체로 된 망이라고 생각하면 30cm x 30cm 크기로 철근이 시공된 건물에는 physical length 30cm 이하는 통과하고 이상은 통과하지 못 합니다. 대략 100MHz 전자파는 통과하고, 30MHz 전자파는 통과하지 못 합니다.
2-5 전자렌지와 microwave의 physical length의 관계
전자렌지에는 2.4~2.5GHz대의 전자파를 사용한다고 합니다. 이를 빛의 속도로 나누면 0.1m가 physical length입니다. 즉 10cm겠네요. 이보다 큰 망은 뚫고 가지 못 합니다. microwave의 영역을 100GHz로 확장해도 3mm 정도가 가장 짧은 크기죠.
전자렌지 앞 부분에 시창이 있고, 거기에는 검은색으로 보이지만 실은 금속 재료로 프린팅이 되어 있으며, 망의 크기는 대략 1mm 즈음입니다. 즉, 전자렌지에 사용되는 어떠한 microwave도 그 시창을 뚫고 밖으로 빠져 나오지 못 한다는 것이죠.
3. RF (Radio Frequency)
RF는 그림과 같은 주파수에 해당하는 것입니다. 그리고 현실 세계에서는 6GHz 이하가 우리 생활과 관련이 있는 RF에 해당합니다. RF의 유해성은 "증거 불충분"이라고 결론이 나 있습니다. 유해하다는 증거가 없다는 것이 정확한 표현입니다.
전자파는 인체에 유해하다는 증거가 없습니다. 그런데 왜 전자파 인증을 하느냐? 전자파는 다른 기기에 오작동을 일으킬 수 있습니다. 그래서, 기기가 전자파에 대해 내성이 있는 지, 또는 그 기기가 전자파를 많이 방출하여 다른 기기에 악영향을 줄 수 있는 지를 확인하는 시험이 필요하게 됩니다.
예전에 헤어 드라이어를 키면 브라운관 TV에 노이즈가 생겼던 경험이 다들 있을 겁니다. 사무실에서 자기 PC를 켜면 옆 사람의 모니터가 꿈뻑 하는 것을 본 적이 있을 겁니다. 이 모든 것이 전자파에 의한 오작동 사례입니다. 이런 문제가 있는 제품을 시중에 판매하지 말라는 것이 법규입니다.
전기제품, 전자제품 중에 제 플픽 마크 (KC 마크)가 없으면 유통해서는 안 됩니다. 이것은 전파법 위반이 됩니다. 이 시험을 할 수 있는 기관들은 방통위에서 지정하고 그 시험 기관들의 시험 결과를 전파연구원에서 받아들이면 KC마크 인증이 됩니다. 전자파 인증은 성능이지 안전의 이슈가 아닙니다.
4. 전기장판
전기장판에 대해서는 여러 번 말씀드렸습니다.
윙~ 하는 소음은 온도 조절기 내에서 나오는 소자의 떨리는 소리이지 전자파 소리가 아닙니다. 사람은 저주파 소음에 매우 민감합니다. 전기 장판의 온도 조절기가 KC 마크 인증품이 아닌 경우가 있을 수 있습니다.
온열침대, 돌침대 이런 제품들 상당수가 KC 인증품이 아닌 온도 조절기를 씁니다. 이 모두 불법이고요. 한국 제품이 이런 경향이 많습니다. 중국산은 미인증 제품이 통관되지 않지만 한국산은 음지에서 유통되거든요. 저가형 비인증 제품 쓰지 않으시면 그런 저주파 소음 안 생길 겁니다.
전기 장판 위에서 자면 따끔하다는 분들 계십니다. 그건 전자파에 의한 것이 아니라 감전된 겁니다. 즉시 버려야 합니다. 저가형 전기장판의 발열체 피복이 벗겨지면 수mA에 감전되는데, 이 때 느끼는 정도가 "따끔하다"입니다. 당장 버리셔야 합니다. 더 높은 전류에 감전되면 심실세동 생겨요.
5. 핸드폰과 5G
4G는 2GHz이고 5G는 30GHz까지 가는 것 같습니다. [수정사항]
2GHz면 physical length가 10cm 정도이고
30Hz면 1cm 정도입니다.
Microwave는 아니기 때문에 인체 유해성은 역시 근거 불충분합니다. 앞으로 어떤 일이 생길 지 모른다는 주장은 근거가 없습니다.
5. 결론
전자파는 신경 쓰실 것 없습니다. 소비자는 제 플픽인 KC 마크만 잘 보시고 구매하시면 됩니다. KC마크는 전자파 뿐만 아니라 전기 안전도 함께 포함하기 때문에 믿고 쓰시면 됩니다. 전자렌지 앞에 서 있으셔도 괜찮습니다. 단, 산업용은 차원이 다르니 저같은 전문가가 따로 챙깁니다.
6. 논외. 면상발열체는 왜 전자파가 없나?
정확하게는 전자파가 없는 게 아니고, 전자파 에너지를 열로 바꾸는 특성이 있습니다. 모든 파장에 대해서 그런 것이 아니고, RF 영역에 해당하는 전자파를 열 에너지로 바꾸는 특성을 갖고 있습니다. 또한 저항이 커서 전기를 흘리면 열을 발생시킵니다.
사용 전기에서 발생하는 전자파는 정상 전자파이고, 사용과 관련없이 발생하거나 외부에서 들어오는 것을 노이즈라고 합니다. 전자파 적합성 시험은 이 노이즈 발생이 적고(장해), 노이즈에 내성이 있음(내성)을 입증하는 시험입니다. 면상발열체의 온도 제어기가 전자파 적합성을 확보하면 됩니다.
7. 전자파 차단 제품
그런 거 없습니다. 전자파는 빛입니다. 직진성이 있어요. 블랙홀 정도 되어야 전자파가 차단되겠네요.
핸드폰에 전자파 차단되면 통화 안 됩니다.
선인장? 스티커? 모두 사기입니다.
전자파 차단 제품 모두 사기입니다.
8. 번개 칠 때 TV가 터진다면?
TV가 불량품입니다. 전자파 시험 중에 서지 내성 시험이 있는데, 이 서지가 바로 낙뢰에 대해 버티는 시험입니다. 직격뢰에 대해서는 견딜 수 없지만 옥내에 있는 전자 제품은 옥내로 유입되는 유도뢰에 대해 견겨 내야 합니다. 꺼져도 다시 작동되면 정상입니다.
9. 옆에 PC를 켰는데 내 PC가 맛탱이가 간다면?
이건 Burst 내성이 확보되지 않은 겁니다. 역시 맛탱이가 간 내 PC가 불량품입니다. KC 인증을 받지 않았을 겁니다.
왜 조립 PC를 사면 안 되느냐? 이러 저러한 여러 가지 전자파적 충격에 취약합니다. PC도 KC 인증제품을 쓰세요. [수정사항]
전자파 적합성 시험 항목 중 내성 시험
- 전도 내성: 전선을 타고 들어오는 전자파에 대해 오작동이 없을 것
- 방사 내성: 공기 중으로 들어오는 전자파에 대해 오작동이 없을 것
- 서지 내성: 낙뢰 발생 시 버틸 것
- 버스트 내성: 옆 전기 장치 ON OFF할 때 발생하는 개폐서지에 대해 버틸 것
- 정전기 내성: 사람의 접촉에 의해 정전기가 유입되어도 고장이 나지 않을 것
- 전압강하 내성: 전압이 낮게 공급되어도 파손되지 않을 것
전자파 장해 시험
- 전도 장해: 전선으로 나오는 전자파 크기가 한계값 이하일 것
- 방사 장해: 공기로 나오는 전자파의 크기가 한계값 이하일 것
[수정사항] by @10kdw0328 (임시닉네임)
좋은 글 잘 읽었습니다. 한 가지 잘못된 점과 한 가지 의문이 있어 멘션 남깁니다.
1. 국내에서 사용되는 LTE 주파수 대역은 850 MHz에서 2.6 GHz까지입니다.
2. 조립 PC는 KC 인증이 면제됩니다. 단, 모든 부속품이 KC 인증을 받았을 때에 한합니다.
컴퓨터 전원공급장치는 KC 인증이 의무화된 지 몇 년 되지 않았습니다.
따라서 시중에 불안정한 제품이 상당수 유통되고 있으며, 대부분의 조립 PC 판매업체들은 이러한 제품을 사용하여 전력 공급이 불안정한 경우가 대다수입니다.
이에 대하여 어떻게 생각하시는지 여쭙니다.
-2/24 12:21