• 한국전자파학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.382-390
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• 2017

본 논문에서는 저주파 대역 자기유도방식 상용 무선충전기기에 대해 특정 노출 조건을 고려하여 인체영향을 평가하였다. 상용 무선충전기기는 WPC(Wireless Power Consortium)에서 제안하는 Qi 규격 중 A10 모델을 대상으로 했으며, 155 kHz의 공진 주파수에서 5 W의 출력으로 동작한다. 송 수신기가 완벽히 정렬된 상태에서, 기기로부터 방사되는 누설 자기장은 기기의 측면에서 최대 $257.58{\mu}T$로 ICNIRP 2010 기준인 $27{\mu}T$보다 7.4배 초과하는 세기를 보였다. SAR(Specific Absorption Rate)는 젖은 피부의 전기적 상수를 적용한 균질 인체팬텀을 이용해 평가하였으며, 마찬가지로 기기의 측면에서 대략 $134.47{\mu}W/kg$으로 최댓값을 보였지만, 10 g 평균 SAR 국제 기준인 4 W/kg에 상당히 못 미치는 수준이었다. 오정렬 상태를 고려한 노출 조건에서 SAR는 대략 $199.43{\mu}W/kg$으로 일반적 노출 조건보다 대략 48 % 이상 증가했고, 이를 통해 무선전력전송 시스템의 인체영향을 평가할 때 오정렬 상태 또한 중요하게 고려할 필요가 있음을 확인하였다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제15권3호
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• pp.142-150
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• 2015

Several reports supported that continuous exposure to 60 Hz magnetic field (MF) induces testicular germ cell apoptosis in vivo. We recently evaluated duration- and dose-dependent effects of continuous exposure to a 60 Hz MF on the testes in mice. BALB/c male mice were exposed to a 60 Hz MF at $100{\mu}T$ for 24 hours a day for 2, 4, 6, or 8 weeks, and at 2, 20 or $200{\mu}T$ for 24 hours a day for 8 weeks. To induce the apoptosis of testicular germ cell in mice, the minimum dose is $20{\mu}T$ at continuous exposure to a 60 Hz MF for 8 weeks, and the minimum duration is 6 weeks at continuous exposure of $100{\mu}T$. Continuous exposure to a 60 Hz MF might affect duration- and dose-dependent biological processes including apoptotic cell death and spermatogenesis in the male reproductive system of mice. The safety guideline of the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) indicates that the permissible maximum magnetic flux density for general public exposure is $200{\mu}T$ at 60 Hz EMF (ICNIRP Guidelines, 2010). In the present study, we aimed to examine the expression of pro- and anti-apoptotic genes regulated by the continuous exposure to 60 Hz at $200{\mu}T$ in Sprague-Dawley rats for 20 weeks. The continuous exposure to 60 Hz at $200{\mu}T$ does not affect the body and testicular weight in rats. However, exposure to 60 Hz MF significantly affects testicular germ cell apoptosis and sperm count. Further, the apoptosis-related gene was scrutinized after exposure to 60 Hz at $200{\mu}T$ for 20 weeks. We found that the message level of endonuclease G (EndoG) was greatly increased following the exposure to 60 Hz at $200{\mu}T$ compared with sham control. These data suggested that 60 Hz magnetic field induced testicular germ cell apoptosis through mitochondrial protein Endo G.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.473-479
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• 2004

본 논문에서는 cellular 이동통신용 기지국 안테나와 같이 사용되는 파장에 비해 비교적 부피가 큰 해석 대상 체의 근거리장에서 전력 밀도를 계산한 내용을 다루었다. 현재 국내에서 cellular 이동통신 기지국용 안테나로 널리 사용되는 판넬형 섹터 안테나를 모델링하고 FDTD 계산법으로 reactive 근거리장의 전자계 분포를 계산하였으며 near to far 변환 통하여 원거리장의 안테나 이득을 구하였다. 그리고 radiating 근거리장의 전력밀도를 계산하기 위하여 원거리장의 이득을 이용하여 gain-based 모델을 적용하였다. 끝으로 radiating 근거리장의 전력밀도 계산 결과와 ICNIRP guideline의 전력밀도에 대한 일반인 및 직업인의 노출 제한 값을 고려하여 인증 거리(compliance distance)를 산출하였다. Gain based 모델을 이용한 계산 결과를 표면주사(surface scanning) 방식을 이용한 전력밀도의 측정 결과와 비교한 결과 주방사 방향의 중심 위치에서 계산된 값은 gain based model을 이용할 경우 -14.55 ㏈m이고, 측정된 값은 -15.75 ㏈m으로 케이블 및 커넥터의 손실을 감안하면 매우 정확한 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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• pp.338-341
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• 2018

Beam-forming 방식을 적용한 배열 안테나의 무선전력전송(WPT)은 송신기와 수신기를 접촉하지 않고 서로 떨어져도 높은 효율의 무선전력전송이 가능하다. 하지만 이 방식은 송신기와 수신기의 떨어진 거리에 따른 전자파에 대한 인체안전기준을 만족해야 사용할 수 있다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 2.4 GHz용 $4{\times}8$ 배열 안테나를 모델링하고 배열 안테나의 단일 안테나에 각각 1W의 2.4 GHz 정현파를 인가하여 배열 안테나로부터 떨어진 거리에 따른 전기장 세기 및 머리에 대한 10 gram 평균 SAR (Specific Absorption Rate)를 구하였다. 그리고 이 값들과 2018 ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 가이드라인 초안의 인체안전기준치와 비교하였다. 그 결과, 원거리장의 전기장 세기로부터 도출된 전력밀도가 $33.257W/m^2$로 직업인에 대한 전력밀도의 인체안전기준치는 만족하나 일반인에 대한 전력밀도의 인체안전기준치를 초과하였다. 10 gram 평균 SAR 또한 인체안전 기준치를 초과하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.690-698
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• 2015

본 논문에서는 전파를 이용하는 기기의 확산에 따른 전자파 인체영향 정책 방향에 대하여 제안한다. 특히 해외 주요국에서 시행하고 있는 사전주의 원칙에 대한 개념과 이를 근거로 취약계층의 보호를 위하여 국제기준보다 강화된 인체보호기준을 적용하는 사례를 분석하였다. 또한, 최근 경기도의회에서 제정한 전자파 안심지대 조례에 대하여 헌법상 법률우위의 원칙, 법률 유보의 원칙 등에 위배되는 사실에 대하여 분석하였으며, 향후 국내에서 전자파 취약계층을 위한 법제도 정비 및 관련 정책 추진은 전파법에 근거하여 추진할 것을 제안한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.465-466
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• 2007

우리가 일상 생환에서 사용하고 있는 전자레인지는 마이크로파를 방출하는 마그네트론이 동작을 하기 위해 예열이 되어야하기 때문에 전력이 항상 공급되고 있다. 따라서 항상 전자기장이 형성되어 있으나 이에 대해서 잘 알지 못한다. 또한 동작 시에 방출되는 마이크로파의 세기가 얼마나 되는지에 대해서도 잘 알지 못한다. 본 논문에서는 100대의 전자레인지에서 0cm, 30cm, 50cm, 100cm 떨어진 거리에서 전원이 On 되었을 때와 Off 되었을 때 자기장을 측정하였으며, 마이크로파는 전자레인지의 동작중 전자레인지에 밀착해서 측정하였다. 이번 조사를 통해 전자레인지에서 측정된 전자기장 및 마이크로파 세기는 모두 ICNIRP 및 정보통신부 인체보호기준 권고안 기준치 이하였고, 마이크로파의 세기는 FDA 규제값 이하였음을 알았다. 측정된 값들은 모두 매우 미약하였다. 그러나 전자기장에 장시간 노출될 경우 인체에 어떠한 영향을 미치는지는 아직 정확히 규명되지 않았기 때문에 전자레인지를 평소의 동선과 멀리 떨어진 곳에 위치시키고 만약의 마이크로파 노출에 대비해 전자레인지가 동작할 때에는 일정거리를 유지하는 것이 좋다.

• 전기학회논문지
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• 제63권6호
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• pp.770-775
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• 2014

According to ICNIRP guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic and electromagnetic fields up to 300GHz, magnetic flux density which range from 3Hz to 150kHz are regulated to lower than $6.25{\mu}T$. In order to comply with its standard, OLEV(On-Line Electric Vehicle) have been designed considering EMF(Electro-Magnetic Field) reduction. However, if a current flowing in power line would be bigger for increasing power transfer efficiency, the established shield system no longer acts their role properly. In this paper, therefore, FCCL(Flexible Copper Clad Laminate) is applied to power line and pick-up devices to solve the problems. Though, the FCCL is normally utilized to insulator on circuit board, because of its high heat resistance characteristic, flexibility and thin properties, it makes effectiveness in the shielding device as well. 4 types of FCCL shielding structure are introduced to power line and pick-up devices. From the results, the FCCL which are placed in proposed positions shows maximum EMF reduction compared to the established shielding structure. Henceforth, if OLEV is applied FCCL shielding structure in practice, it will not only be more safe but also step forward to commercialization near future.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제13권4호
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• pp.1655-1662
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• 2018

This paper studies the magnetic fields between the power lines which are finite length and other ones which are infinitely long around the first tower in the proximity of the power transformers. They will be used as a source of disturbance applied to the power line. The method applied in this study was gradual; develop the theoretical formulation of the magnetic fields of these lines which are finite length and other ones which are infinitely long, examine the effects of different couplings between the different neighboring lines and the distribution transformers on behavior of magnetic fields. The method also focused on the experimental results analyzing the magnetic fields which will be used as a source applied to the auditory implants EMC. The theoretical and experimental results were compared and discussed for three power lines (90kV, 150kV and 225kV) near the power station, and it proved the effect of these substations on the simulated and measured results of the magnetic field. The maximum intensities of magnetic fields measured at the height of 1m from the ground for the circuit of three lines close to each substation were significantly lower than the ICNIRP reference levels for occupational and non occupational exposures.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.317-328
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• 2017

This paper presents design and specific absorption rate analysis of a 2.4 GHz wearable patch antenna on a conventional and electromagnetic bandgap (EBG) ground planes, under normal and bent conditions. Wearable materials are used in the design of the antenna and EBG surfaces. A woven fabric (Zelt) is used as a conductive material and a 3 mm thicker Wash Cotton is used as a substrate. The dielectric constant and tangent loss of the substrate are 1.51 and 0.02 respectively. The volume of the proposed antenna is $113{\times}96.4{\times}3mm^3$. The metamaterial surface is used as a high impedance surface which shields the body from the hazards of electromagnetic radiations to reduce the Specific Absorption Rate (SAR). For on-body analysis a three layer model (containing skin, fats and muscles) of human arm is used. Antenna employing the EBG ground plane gives safe value of SAR (i.e. 1.77W/kg<2W/kg), when worn on human arm. This value is obtained using the safe limit of 2 W/kg, averaged over 10g of tissue, specified by the International Commission of Non Ionization Radiation Protection (ICNIRP). The SAR is reduced by 83.82 % as compare to the conventional antenna (8.16 W/kg>2W/kg). The efficiency of the EBG based antenna is improved from 52 to 74 %, relative to the conventional counterpart. The proposed antenna can be used in wearable electronics and smart clothing.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권4호
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• pp.1278-1292
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• 2018

Inductive power transfer (IPT) technology allows for charging of electric vehicles with security, convenience and efficiency. However, the IPT system performance is mainly affected by the magnetic coupling structure which is largely determined by the coupling coefficient. In order to get this applied to electric vehicle charging systems, the power pads should be able to transmit stronger power and be able to better sustain various forms of deviations in terms of vertical, horizontal direction and center rotation. Thus, a novel cross-shaped magnetic coupling structure for IPT charging systems is proposed. Then an optimal cross-shaped magnetic coupling structure by 3-D finite-element analysis software is obtained. At marking locations with average parking capacity and no electronic device support, a prototype of a 720*720mm cross-shaped pad is made to transmit 5kW power at a 200mm air gap, providing a $1.54m^2$ full-power free charging zone. Finally, the leakage magnetic flux density is measured. It indicates that the proposed cross-shaped pad can meet the requirements of the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP) according to the Australian Radiation Protection and Nuclear Safety Agency (ARPANSA).