1.1.2 EMI (Electromagnetic Interference)란?

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1 1.1.2 EMI (Electromagnetic Interference)란?
“전자파 장해”로 번역 (참고: “EMC 용어사전”, 한국전자파학회(KEES)) (e.q.) 가전기구(청소기or세탁기) 사용시 TV화면에 잡음이 나타나는 현상 EMI의 정의 (IEEE 전기전자 표준술어 사전) “Degradation of the performance of a device, equipment or system caused by an electromagnetic disturbance” “불필요한 전자파(잡음원)” “EMI 문제” EMI/EMC-EMI & EMC

2 최근 EMI 문제가 중요시 인식되어지는 이유는?
사용되는 전기 및 가전기기의 수가 압도적으로 증가 전자파 환경(Electromagnetic environment)측면에서 볼 때 전파 공해 원의 급증을 의미 (EMI문제+인체 유해론 까지 대두) 기기의 마이컴파에 의해 (마이크로프로세서 사용) 전자 장치가 전자파 방해를 받기 쉽게 되었음. FA화, OA화, 시스템의 대규모화, 네트워크화에 따라서 컴퓨터에 의한 전자장치의 액탈이 더욱 커지게 됨. 전자장치가 방해를 받았을 때의 영향이 심각하고 광범위하게 되었음. ! “Titanic disasters 보다 더 비극적인 사건의 발생 가능성이 예측 됨.” EMI/EMC-EMI & EMC

3 EMI/EMC-EMI & EMC 표 1. 전자파장해의 실례 장해 실례 원인 (미확인도 포함) 자동차의 급정차, 급발진
석유계 프랜트의 정지 일본 국철(현JR) 동부선 동노역에서 전동차 의 전도어 열림 천의 검사기 근처의 퍼스컴 오동작 열차무선장해, 전동차 연착 항공기 관제 레이더방해 용광로가마의 경사, 사망사고 로봇선반 돌연 회전, 사망사고 심장페이스메이커 작동부전 아마추어무선 기타 전파에 의한 제어계 장해 트랜시버전파에 의한 제어계 장해 AM방송파에 의한 제어계 장해 천의 정전기방전에 의한 오동작 TV 게임의 전파누설 가정용 TV의 부스터 발진 EMI/EMC-EMI & EMC

4 1.1.3 EMC(Electromagnetic Compatibility) 란?
“전자파 양립성” 으로 번역 (“EMC 용어사전”, KEES) : “전자파 적합성” 혹은 “전자파 적응성” 으로 번역 앞으로 더욱 다양한 전기, 전자기기가 출현할 것이란 점을 예상하면 인공시스템(man-made system)이 전자파 환경을 통하여 다른 시스템 및 생체에 영향을 주는 것을 억제하고, 동시에 전자파 환경의 영향에 대한 내성(immunity)을 향상시켜 감수성(susceptibility)을 저하시키는 것이 더 없이 중요하게 될 것 임. 이와 같은 전자파 환경과 인공시스템간의 양립성이 EMC임. EMI/EMC-EMI & EMC

5 IEEE 전기 전자 표준술어사전에서의 EMC 정의
“The ability of a device to function satisfactorily in its EM environment without introducing intolerable disturbance to that environment or to other devices.” “인공시스템이 전자파 환경을 오염시켜 다른 것에 방해를 주는 것과 같은 불필요한 전자기 에너지를 방출하는 일도, 또한 동시에 전자파 환경의 영향을 받는 일도 없이 그 성능을 충분히 발휘할 수 있는 능력” EMC의 두 종류 System간 EMC (Inter-System EMC) : 전자파 환경을 매개로 시스템과 시스템간의 EMI에 대한 EMC System 내부 EMC (Intra-System EMC) :하나의 System 내부에 있어서 EMI에 대한 EMC 인공시스템(man-made system)에 있어서는 이를 두 가지의 EMC를 고려 EMI/EMC-EMI & EMC

6 EMI 발생 원인 EMI/EMC-EMI & EMC

7 1.2 전자파 환경(EM Environment)
전자파 환경에 의한 잡음(공해) 형성 원인(Source)에 따라 2가지로 분류 자연 전자파 환경 인위적 전자파 환경 1.2.1 자연 전자파 환경 대기 전기장(Electric-field) 잡음 구름이 전혀 없는 좋은 날씨라 할지라도, 지표면에서는 평균 100~150[v/m]정도의 전장(전계)이 관측됨 이 전장을 대기 전기장이라함. 대기중에 존재할 수 있는 이온은 대기 전기장에 의하여 지표면으로 이동하므로, 항상 지표면에 수직 방향으로 2~20[pA/m2]의 전류가 흐르고 있다. 전계 강도는 장소에 따라, 하루중 시간에 따라서 변화 함. EMI/EMC-EMI & EMC

8 뇌운에 의한 지표 전기장 잡음 뇌방전에 의한 전자기장 잡음
뇌운중 빗방울의 정전 유도에 의해 전하가 분리되며, 구름중의 강한 상승 기류에 의해서 구름의 상층부에 양(+), 중간층에 음(-), 하층부에 양(+)의 전하가 집결함. 지표 전기장 발생 뇌방전에 의한 전자기장 잡음 뇌방전 운내 방전(intracloud discharge) 대지 방전(cloud-to-ground lightning) : 뇌 방전 가운데 30~40%가 대지 방전인 “낙뢰”로 가장 깊이 연구 되어 있음 항공기 추락사고, 통신 시스템의 교란등. EMI/EMC-EMI & EMC

9 대전 미립자의 방전에서 생기는 전자기장 우주전파에 의한 잡음 태양전파에 의한 잡음
대기중의 물방울, 황사, 화산의 연기 분출등 대전된 미립자에 의한 방전에 의해 생기는 전자기장 침적 잡음(precipitation noise)로 불리움. 우주전파에 의한 잡음 Cosmic noise : 대기권 밖으로 부터의 전자파중, 발생원이 태양계 이외 의 것을 총칭함. 태양전파에 의한 잡음 지향성을 가진 안테나를 태양 방향으로 향했을 때만 수신되는 잡음 전자파. Solar noise라 함. 태양 활동이 활발하게 되어 태양면(흑점) 폭발이 일어나면 매우 강한 전자파가 방사 됨. EMI/EMC-EMI & EMC

10 지표 근방의 지구 자기장에 의한 잡음 지구 자기권에 의한 잡음 등. 1.2.2 인위적 전자파 환경
지구 자기장은 지표상의 장소에 따라서 다르나, 그 강도는 16~56[A/m]정도 임. 지구 자기권에 의한 잡음 등. 1.2.2 인위적 전자파 환경 무선통신 System으로 인한 잡음 유한한 자원(?)인 주파수를 효율적이고 유용하게 사용하기 위하여, 국제적으로는 국제전기통신조약의 무선통신규칙에 의해, 또한 국내적으로는 전파법 등에 의해 각종 무선업무에 적당한 주파수대를 할당함과 동시에 주파수의 허용편차, 점유 주파수 대역폭 및 방사 강도의 허용치 등이 엄격하게 규제 되고 있음. EMI/EMC-EMI & EMC

11 전력 시스템으로 인한 잡음 고주파를 이용하는 설비에 의한 잡음. 정보기기에 의한 잡음
고 전압 송전선로 인근에서 발견되는 noise. 대표적인 noise “corona noise” 고주파를 이용하는 설비에 의한 잡음. 고주파 이용 설비란? : 무선국을 제외한 고주파를 이용하는 설비의 총칭으로, 전파법에서는 10kHz 이상의 고주파 전류를 통과시키는 설비를 말함. 이는 전자기장(전파)의 복사나 유도를 이용하므로 다른 시스템과의 불필요한 결합을 할 수 있으므로, 불필요한 결합을 억제할 필요가 있음. 정보기기에 의한 잡음 전자 계산기 시스템, 팩시밀리등과 같은 기기들은 펄스를 이용하는 것이 많다. EMP(Electromagnetic pulse) radiation 따라서 정보 기술장치에 조립될 많은 전자기기에서는, 외부의 전자파 환경 문제와 병행하여 기기 내부의 전자파 환경의 문제를 생각할 필요가 있다. 내부에서 발생한 EMP가 기기의 연산, 기억 회로 등에서 결합하여 오동작을 일으킬 수 있기 때문이다 . EMI/EMC-EMI & EMC

12 수송기계에 의한 잡음 전기 기기, 조명 기기에 의한 잡음 핵무기
자동차등 내연기관의 점화계는, 점화장치의 불꽃 방전에 의해, UHF대에 까지 미치는 넓은 주파수 스펙트럼을 가진 전자기 잡음을 방사하여 통신 등에 장해를 일으킴. 전기 기기, 조명 기기에 의한 잡음 정류자를 가진 회전기에서는 브러쉬와 접촉부, 기타 기기에서는 스위치, 릴레이 접점의 개폐에 따른 방전 및 회로의 진동이 원인으로 되어, 넓은 주파수대에 걸쳐서 방해파가 생김. 핵무기 고공에서의 핵 폭발은 충격파, 열, 방사성 물질등이 지상에 도달하지 않는 경우에도, 강한 전자기 펄스(EMP) 영향이 지상의 넓은 지역에 영향을 미쳐, 정보통신시스템이나 전력시스템의 기능을 마비시킬 수 있음. EMI/EMC-EMI & EMC