휴대폰 비행기 모드의 필요성
- 전자 시스템 전파 간섭 우려 때문에 필요
=> 전화, 메시지, 인터넷 등이 사용 불가
- 비행기 운형에 영향을 주는 전자파
=> 항공기 운행 오작동 발생 가능
전자파란?
- 주기적으로 세기가 변하는 전자기장이 공간속으로 전파해 나가는 파동 현상
- 아래의 그림은 전자파를 이루는 전기장과 자기장을 보여줌
전자파의 반사, 굴절, 회절
- 반사 : 입사한 전자파가 되돌아가는 현상
- 굴절 : 산란체의 경계면에서 전자파 진행경로가 꺾이는 현상
- 회절 : 장애물에 의해 전자파가 도달할수 없는 곳에서 전자파가 전파되는 현상
* 방송이나 무선통신에서 송신 안테나를 볼수없는데도 전자파를 수신함
전자파의 세기
- 전자파 발생원으로부터 거리에 따라 급격히 감소
- 자유 공간 진행(직접파)하거나 반사 또는 굴절된 전자파의 전력은 거리의 제곱에 반비례하여 감소
- 회절된 전자파의 전력은 거리에 반비례하여 감소
* 회절된 전자파는 회절이 일어나는 지점에서 세기가 크게 줄어들므로 직접파나 반사파, 굴절파에 비해 세기가 크게 약해짐
주파수 스펙트럼과 용도
- 아래의 그림은 각 주파수대역별 용도를 보여줌
전자파 관련 용어
EMC(Electro Magnetic Compatibility)
- 전자파 적합성or 전자파 양립성
- 기기외부로 불요 전자파를 최소로 방출시켜 다른 기기에 전자파 간섭을 일으키지 않고, 외부로부터 전자파 간섭에 영향을 받아도 정상적으로 동작할 수 있는 상태
EMI - Electro Magnetic Interference
- 전자파 간섭
- 전류 흐름에 의해 도선에 자연적으로 발생되는 에너지가 타 기기에 방해 간섭원천으로 동작되는 형태
EMS Electro Magnetic Susceptibility
- 전자파 내성
- 외부의 전자파 간섭으로부터 전자기기가 간섭을 받음에도 얼마나 기능을 하는가 의미
EMI 전자파 간섭의 종류
- RE Radiated Emission 방사방출 : 30MHz 이상 회로서 발생. 전자파가 공기로 방사되는 전자파를 잡음
- Conducted Emission 전도 방출 : 30MHz 이하 회로에서 발생. 신호선, 전원선 같은 매질로 전달되는 전자파 잡음
-ESD ElectroStatic Discharge 정전기 방전
: 서로 다른 정전기 전위 가진 물체가 가까워질때 갑작스러운 전하 이동으로 과전류 흘러 오작동 발생하는 현상
- RS Radiated Susceptibility 방사 내성 : 자유공간으로부터 전파되어오는 전자파 간섭에 견디는 정도
- CS conducted Susceptibility 전도 내성 :외부 케이블, power cords, IO interconnect 등에서 오는 전자파 간섭에 견디는 정도
- EFT/Burst Electrical Fast Transient/Burst : 전기적 빠른 과도 현상
- Surge : 전기회로에서 수초간 지속되는 전압, 전류, 전력의 과도 현상
- Voltage Dip : 전압 강하. 전압 감소 전자 시스템의 한 지점에서 전압이 급격히 감소했다가 짧은 시간 후에 회복되는 현상
- hazard 위해 : 전자파가 유기체에 미치는 위협
- EMP Electro Magnetic Pulse : 전자파 펄스.
전자파 발생 원리
- 아래의 그림은 전자기파의 발생 원리를 보여줌
- 전선을 따라 전류가 흐르면 주위에 전기장과 자기장이 형성됨
- 아래의 그림은 LC회로로. 축전기와 코일이 규칙적으로 진동하는 회로
전파의 속도
- 지구 7바퀴 반 도는데 1초
- 지구에서 화성가는데 3.3초
- 지구에서 태양가는데 8분 3초
- 전파의 속도 초당 30만 km
전자파 환경
- 자연 잡음 :자연적 현상에 의해 발생하는 잡음
=> 대기 잡음 : 번개, 이온층 임펄스, 슈만공진
=> 우주 잡음 : 태양 흑점 활동, 천체 축 열 잡음
- 인공 잡음 : 인간이 사용하는 기계에 의해 발생하는 잡음
=> 의도적 잡음 : 제품 성능 및 기기 동작을 위해 고의적으로 Rf에너지 발생시키는 경우
* 예시 : 송신기 고조파, 수신기의 국부발진기(AM/FM), TV의 동기 펄스, 마이크로프로세스
=> 비의도적 잡음 : 제품의 성능 또는 기능 동작을 수행하는 동안 비의도적으로 RF 에너지가 발생
* 예시 : 전동기, 전기접점 기기(릴레이, 스위치), 스파크 방전(이그니션), 코로나 방전(송전선)
전자파 기술 변화 과정
1. 1900년대 이전 - 전자파 개념 존재 x
- 교환 시설 : 수동식(자석식/ 공전식)
- 전송/정보/이동통신 : 기술 발전 미흡
- 전자파 환경 : 자연환경에 의한 전자파가 존재
2. 1900년대 - 전자파 활용 기술 연구
- 교환시설 : 기계식 (STM/EM/Cross-Bar)
- 전송 : 아날로그 전송기술 사용(나선 반송/동축케이블/PCM방식)
- 전자파 환경 : 군사 목적에 의해 중요성 인식 시작
3. 1970년대 - 군사 목적에 의한 전자파 대응
- 교환시설 : 반전자식 교환기 (No.1AESS)
- 전송 : 아날로그 방식 이동전화 상용화
- 전자파 환경 : 무선 분야 기술 전개에 따른 전자파 중요성 인식
4. 1980년대 - 선진국 중심 EMI 자율적 규제
- 교환시설 : 전전자식
- 이동통신 : 아날로그방식 세계적 운영
- 전송기술 :광통신망 이용
- 전자파 환경 :전자 산업 발달에 따른 전자파 문제 발생 및 중요성 강조
=> 전자파 규제 시작
5. 1990년대 - 국내 산업기기 EMI 승인 의무화
- 디지털 시대
- 전파환경의 복잡, 무선 시설이ㅡ 발달
- 사용 주파수 대영 증가
- 전자파 환경 : 전자파 세계적 강제 규제
=>세계 각국 자국 산업 보호를 위한 규제
6. 2000년대 - 전자파 규제 범위 확대
- 유무선 위성통신의 통합
- 첨단 멀티미디어 시대 IMT-2000
- 전자파 환경 : 소비자 및 제품 품질 수준의 척도. => EMI규제에서 EMS 분야로 확대
EMC 문제 대두 배경
1. 전기 전자기기의 디지털화
- 아날로그 회로 : 잡음의 영향이 일과성이 강함
- 디지털 회로 : 메모리 소자 내장, 낮은 직류 전류에서 동작 => 미약한 잡음 영향이 메모리에 기억되어 오작동 발생
2. 전기 전자기기의 저전력화
- 기기의 소형화, 전지의 긴 수명 확보
=> 동작 전압이 낮아짐(저전력화) => 같은 잡음 레벨에도 장애 발생
3. 전기 전자기기의 고밀도화
- CPU가 내장된 디지털 기기의 급속한 보급
=> 좁은 공간에 인접해짐 => 각기기간 전자파 간섭이 심해짐
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