[논문]휴대용 손 선풍기의 극저주파 자기장 발생 수준 평가와 쟁점 고찰

박동욱; 이성진; 김소연; 배서연; 최상준; 김원; 민승현; 박지훈; 안종주

doi:10.5668/jehs.2018.44.5.480

휴대용 손 선풍기의 극저주파 자기장 발생 수준 평가와 쟁점 고찰
Discussion of Exposure Evaluation Associated with Extremely Low Frequency-magnetic Field in the Case of Portable Hand-held Fans 원문보기

韓國環境保健學會誌 = Journal of environmental health sciences, v.44 no.5, 2018년, pp.480 - 490

박동욱 (한국방송통신대학교 환경보건학과) , 이성진 (환경보건시민센터) , 김소연 (한국방송통신대학교 환경보건학과) , 배서연 (한국방송통신대학교 환경보건학과) , 최상준 (대구가톨릭대학교 산업보건학과) , 김원 (노동환경건강연구소) , 민승현 (서울신계초등학교) , 박지훈 (서울대학교 보건환경연구소) , 안종주 (단국대학교)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: This study aimed to report the level of extremely low frequency-magnetic field (ELF-MF) emitted by portable hand-held fans (HHF) and to discuss the methodologies for determining the health risk of ELF-MF for HHF products. Method: ELF-MF was monitored at eight locations by distances in the vicinity of HHFs. A total of 13 HHF brands on the market were randomly selected. A portable ELF-MF monitor MDEX II was used to measure the ELF-MF level in the range of 40-800 Hz with a resolution of $0.01{\mu}T$. This study also examined the frequency results of a total of 45 HHF products investigated by the Korean Ministry of Science and ICT (KMSICT). Results: ELF-MF higher than $0.3{\mu}T$ was found to be emitted at a distance of less than 20 cm from 12 HHF. ELF-MF emitted from four products was found to exceed the reference level ($83.3{\mu}T$ based on 60 Hz) recommended by the International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). KMSIT reported that the principle frequency emitted from the HHFs ranged from 54 Hz to 284 kHz, without the level of LEF-MF. Unscientifically, the KMSICT used the reference level by ICNIRP as the chronic level and concluded that all HHFs are safe with a basis of 1.2-36.0% less than the reference level. Conclusion: The HHF emitted much higher levels of ELF-MF than $0.3-0.4{\mu}T$, which is regarded as the reference level for childhood leukemia. The risk of HHF should be examined in terms of whether they can be used by the general public, including children and pregnant woman.

주제어

표/그림 (5)

표 Table 1. Electric characteristics of selected hand-held fan (HHF) products
표 Table 2. Extremely low frequency magnetic field emitted from portable hand-held fan (HHF) products by distance
표 Table 3. Principle frequency emitted from hand-held fan products (N=45) by Ministry of Science and ICT
그림 Fig. 1. Distribution of products (N=45) investigated by the Ministry of Science and ICT according to principal frequency emitted from hand-held fan.
그림 Fig. 2. Distribution of ICNIRP reference levels for general public exposure to magnetic fields within principal frequency range (54 Hz~284 kHz) of hand-held products (N=45) investigated by the Ministry of Science and ICT.

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 손 선풍기에서 발생하는 극저주파 자기장의 발생 수준과 주요 쟁점을 정리하고, 극저주파 자기장에 대한 인체 보호 기준 평가 기준과 방법을 고찰하였다.

가설 설정

또한 이는 안전계수를 5까지 고려하여 설정한 한계 값으로, 중대한 건강 영향을 예방하기 위한 기준이다.^10,14) 주파수가 증가하면 이 참고 기준은 낮아진다.¹⁵⁾ 이 기준은 호르몬 영향, 인체 항상성 교란 등에 장기간 노출되어 일어나는 암 등 만성 질병 위험을 평가하는 기준으로 적용할 수 없으며, 평균하거나 누적해서 평가할 수 없다.
9) 미국(0.11 µT)과 유럽(0.07 µT) 가정의 평균 노출 수준과 비교하면 수백 배를 훨씬 넘는다.
극저주파 자기장의 건강 영향은 세포와 조직에 가해지는 매우 미세하고 만성적인 영향으로 비열적 작용(non-thermal effect)이 많아 만성 인체 보호 기준을 설정하기 어렵다. 인체의 신경 및 세포 호르몬 활동은 미세한 생체 전기신호에 의해 조절되기 때문에 강한 극저주파 자기장에 노출되면 세포 간 이온의 흐름이 교란되고 이에 따른 각종 가역적, 비가역적 건강 영향을 초래한다는 것이 가설이다. 극저주파를 포함한 전자파에 지속적이고 반복적으로 장기간 노출되면 인체에 해롭다는 것은 생물학적으로 타당하다.

제안 방법

시중에서 판매되는 손 선풍기 중 임의로 13개를 구입하여 극저주파 자기장을 측정했다(Table 1). 과기부에서 발표한 45개 손 선풍기의 전자파 실태 조사 결과를 가공해서 분석하고 고찰했다.
손 선풍기는 바람의 세기를 낮음, 중간, 높음 단계로 조정이 가능하다. 단계가 높을수록 손 선풍기 모터의 회전수는 증가하고 극저주파 자기장 수준도 높은데, 본 연구에서는 중간 단계에서 극저주파 자기장을 측정했다. 평가 대상 제품들 중 바람 세기 조절이 중간(2단계)까지만 있는 제품들이 있었다.
과기부가 손 선풍기 45개 제품에 대한 전자파 실태조사 결과는 Table 3에 요약하였다. 보도된 조사내용은 제품별 중심 주파수와 인체 보호 기준 대비 초과율(%)이 전부였고, 제품별, 중심 주파수별 극저주파 자기장 수준은 물론 인체 노출 기준 평가 과정도 제시하지 않았다. 그러나 제품의 모터에서 발생한 주파수는 54 Hz에서 284 kHz까지 분포를 보였고, 45개 제품 중 43개 제품이 극저주파 범위(3 Hz~3 KHz) 안에 있었으며, 4개 제품(ID No.
25 µT를 제시하고 있다. 본 연구에서는 손 선풍기에서 측정한 극저주파 자기장 세기를 ICNIRP (1998) 일반인에 대한 참고 기준과 비교하였다. 현재 전파법에 의해 규정되어 있는 인체 보호 기준도 ICNIRP (1998) 기준을 준용하고 있다.
손 선풍기의 극저주파 자기장 발생 수준을 두고 환경보건시민단체와 과기부의 노출 평가 방법과 건강 위험에 대한 인식 차이가 큰 상황이다. 손 선풍기 분석을 통해 극저주파 자기장 발생 수준, 인체보호 기준의 활용과 평가 방법의 주요 쟁점을 고찰했다.
평가 대상 제품들 중 바람 세기 조절이 중간(2단계)까지만 있는 제품들이 있었다. 손 선풍기 사용자들의 사용 행태 중 예상 가능한 최악의 상황을 고려하여 손 선풍기 바로 앞과 손 선풍기로부터 5, 10, 15, 20, 25 cm 떨어진 곳에서 각각 약 10초 동안 측정하고 이 중 가장 높은 수준을 지점별 대푯값으로 제시하였다. 측정이 실시된 장소는 주변에 특별한 극저주파 자기장 발생원이 없는 곳으로 선정하였고, 각 제품별 평가 전에 배경 수준(background)인 0.
손 선풍기 지점별 가장 높은 극저주파 자기장 수준을 국제비이온화방사선보호위원회(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection, ICNIRP) 1998년 참고 기준(reference level)⁴⁾과 비교하였다. ICNIRP(1998) 참고 기준은 주파수 범위에 따라 자속밀도(B-field, µT) 기준이 다르다.
전자파의 전기장은 거리당 볼트(V/m), 자기장은 자속 밀도인 µT (마이크로테슬라)로 별도로 측정하여 건강 영향을 평가한다.

대상 데이터

Standard EMDEX II는 3축을 동시에 측정할 수 있고, 소형으로 휴대가 가능하여 기존 극저주파 자기장과 건강 영향을 평가하는 역학 연구에 많이 사용되어 왔다. 본 연구에서 사용된 측정기는 제조사의 권고대로 1년 이내에 미국 본사에서 교정을 받았다.
시중에서 판매되는 손 선풍기 중 임의로 13개를 구입하여 극저주파 자기장을 측정했다(Table 1). 과기부에서 발표한 45개 손 선풍기의 전자파 실태 조사 결과를 가공해서 분석하고 고찰했다.
측정이 실시된 장소는 주변에 특별한 극저주파 자기장 발생원이 없는 곳으로 선정하였고, 각 제품별 평가 전에 배경 수준(background)인 0.01~0.03 µT 수준 이내임을 확인하였다.

이론/모형

극저주파 자기장 측정은 Standard EMDEX II(Enertech consultants, Campbell, USA)를 이용했다. 이 측정기는 극저주파 영역인 40~800 Hz 사이의 주파수에서 발생하는 자기장을 1.
본 연구에서는 과기부 실태 조사 자료를 추가로 가공해서 제품에서 확인된 주파수별 ICNIRP(1988) 참고 기준을 계산했다. 가장 낮은 주파수인 54 Hz부터 최고 주파수인 284 kHz까지 ICNIRP 참고 기준 분포를 보면(Fig.

성능/효과

4 µT, 중심 주파수 120, 240, 360 Hz)에서 여러 중심 주파수의 극저주파 자기장이 발생한다는 것이 보고되었다.¹³⁾ 과기부 실태 조사에서도 손 선풍기에서 극저주파 자기장이 발생한다는 것을 확인할 수 있다(Table 3). 이 중 4개 제품(ID No.
3 µT가 된다.⁴⁾ 주파수가 높아지면 에너지는 더 강해지고 이에 따른 건강 위험도 높아지므로 참고 기준은 낮아진다.
무엇보다도 제품의 위험을 평가하는 데 가장 핵심적인 정보인 주요 주파수별 자기장 발생 수준은 제시하지 않았다. 과기부는 모든 손 선풍기 제품의 전자파 발생 수준은 인체 보호 기준 대비 1.2-36%로 인체 보호 기준을 만족한다고 결론지었다.
환경보건시민센터의 문제 제기에 따라 2018년 9월 과기부는 45개 제품에 대한 실태 조사 결과를 발표했다. 그런데 제품별 중심 주파수, 인체 보호 기준 대비 초과율(%)을 근거로 제품 모두 인체 보호 기준을 만족한다고 결론지었다. 극저주파 자기장 수준과 인체 노출 기준 추정 과정은 제시하지 않았다.
사람들이 일반적으로 손 선풍기를 사용하는 거리인 약 10 cm에서 노출될 수 있는 극저주파 자기장 수준은 산업 현장에서 높은 극저주파 자기장에 노출되는 작업으로 알려진 용접 노동자(3.46±13.46 µT)와 반도체 공장 노동자의 노출수준(웨이퍼 가공 공정: 0.56 µT, 포장 공정: 0.59 µT, 전기 작업: 0.89 µT)보다도 높았다.
같은 날 과학기술정보통신부(이하 과기부)는 환경보건시민센터의 손 선풍기 건강 위험 우려 발표에 대해1) 손 선풍기는 건전지를 사용하는 직류 전원 제품으로, 교류 전원 주파수가 발생하는 전기 제품에 적용하는 전자파 인체 보호 기준을 적용하여 비교하기 곤란하고, 2) 손 선풍기의 전자파 인체 보호 기준을 적용하기 위해서는 선풍기 모터 속도에 따라 발생하는 주파수를 확인하고 주파수별로 전자파 세기를 측정하여 해당 주파수에 따른 인체 보호 기준을 적용하는 것이 필요하며,3) 국민 불안을 해소하기 위해 시중 유통되는 휴대용 선풍기의 전자파에 대해 실태 조사를 실시하고 그 결과를 공개할 계획이라는 보도자료를 배포했다. 약 한 달 후(2018년 9월 16일), 과기부는 45개 손 선풍기 제품에 대한 전자파 실태 조사 결과를 발표하였는데, 조사 결과 전자파가 인체 노출 기준을 만족하여 안전하다는 입장이다.

후속연구

더군다나 과기부는 중추신경계와 망막 손상 등 급성 건강 영향을 예방하기 위해 권고한 ICNIRP 참고 기준을 만성 질병 위험 평가 기준으로 활용해서 손 선풍기 제품이 모두 안전하다고 결정했다. 과기부의 전자파 관련 각종 정책이 손 선풍기를 포함한 전자파 위험으로부터 시민, 특히 어린이, 노인, 임산부 등 민감 집단의 안전을 보호할 수 있는지 종합적인 검증이 필요하다.
손 선풍기 건강 위험 가능성의 경고를 거울삼아 정부는 전기 전자 제품의 전자파 건강 위험 인증,전자파 발생 시설 위험 표시 등 전자파 노출을 억제할 수 있는 종합적인 관리 대책을 세울 것을 제안한다. 시민들도 각종 전기 전자 제품으로 누리는 생활의 편리함 이면에 도사린 전자파 위험의 실체를 알고 노출을 최소화하는 지혜가 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	환경보건시민센터의 문제 제기에 따른 실태 조사의 결론은 무엇인가?	환경보건시민센터의 문제 제기에 따라 2018년 9월 과기부는 45개 제품에 대한 실태 조사 결과를 발표했다. 그런데 제품별 중심 주파수, 인체 보호 기준 대비 초과율(%)을 근거로 제품 모두 인체 보호 기준을 만족한다고 결론지었다. 극저주파 자기장 수준과 인체 노출 기준 추정 과정은 제시하지 않았다. 손 선풍기에서 발생하는 주파수 범위는 54 Hz에서 284 kHz으로 대부분 극저주파 범위(3 Hz~3 KHz) 안에 포함되는데, 전제 중 4개 제품(ID No. 16, 21, 23, 31)의 중심 주파수는 225~284 kHz로 건강 위험이 더 큰 저주파 영역대였으며, 가장 낮은 ICNIRP참고 기준은 3.3 µT였다. 더군다나 과기부는 중추신경계와 망막 손상 등 급성 건강 영향을 예방하기 위해 권고한 ICNIRP 참고 기준을 만성 질병 위험 평가 기준으로 활용해서 손 선풍기 제품이 모두 안전하다고 결정했다. 과기부의 전자파 관련 각종 정책이 손 선풍기를 포함한 전자파 위험으로부터 시민, 특히 어린이, 노인, 임산부 등 민감 집단의 안전을 보호할 수 있는지 종합적인 검증이 필요하다.
	라디오파를 이용한 제품의 건강영향은 어떻게 평가하는가?	에너지가 큰 주파수 영역 순서대로 나열하면 마이크로웨이브(microwave), 라디오파(3 Mhz-300 GHz), 저주파(3KHz-3 MHz), 극저주파(3 Hz-3 kHz), 정 자기장(0 Hz)이다.1) 휴대폰 등과 같이 라디오파를 이용한 제품의 건강 영향은 주로 중추신경계 세포나 조직의 열적 영향(thermal effect)을 인체 단위 질량당 전자파 흡수율(specific absorption rate, SAR, W/kg)로 평가하여 강력하게 규제하고 있다. 전자파의 전기장은 거리당 볼트(V/m), 자기장은 자속 밀도인 µT (마이크로테슬라)로 별도로 측정하여 건강 영향을 평가한다.
	과학기술정보통신부는 손 선풍기에 대한 우려에 어떤 입장을 내놓았는가?	환경보건시민센터가 2018년 8월 20일에 처음으로 손 선풍기에서 높은 극저주파 자기장의 발생 수준을 제시하고 건강위험 우려를 제기했다. 같은 날 과학기술정보통신부(이하 과기부)는 환경보건시민센터의 손 선풍기 건강 위험 우려 발표에 대해 1) 손 선풍기는 건전지를 사용하는 직류 전원 제품으로, 교류 전원 주파수가 발생하는 전기 제품에 적용하는 전자파 인체 보호 기준을 적용하여 비교하기 곤란하고, 2) 손 선풍기의 전자파 인체 보호 기준을 적용하기 위해서는 선풍기 모터 속도에 따라 발생하는 주파수를 확인하고 주파수별로 전자파 세기를 측정하여 해당 주파수에 따른 인체 보호 기준을 적용하는 것이 필요하며, 3)국민 불안을 해소하기 위해 시중 유통되는 휴대용 선풍기의 전자파에 대해 실태 조사를 실시하고 그 결과를 공개할 계획이라는 보도자료를 배포했다. 약 한 달 후(2018년 9월 16일), 과기부는 45개 손 선풍기 제품에 대한 전자파 실태 조사 결과를 발표하였는데, 조사 결과 전자파가 인체 노출 기준을 만족하여 안전하다는 입장이다.

참고문헌 (24)

Belyaev I, Dean A, Eger H, Hubmann G, Jandrisovits R, Kern M, et al. EUROPAEM EMF Guideline 2016 for the prevention, diagnosis and treatment of EMF-related health problems and illnesses. Rev Environ Health. 2016; 31(3): 363-397.

상세보기
Bates MN. Extremely low frequency electromagnetic fields and cancer: the epidemiologic evidence. 1991; 95: 147-156.

상세보기
International Agency for Research on Cancer (IARC) Non-ionizing radiation, Part 2: Radiofrequency electromagnetic fields. IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. 2013; 102(PT 2): 1-460.
The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz). Health Phys. 1998; 74(4): 494-522.
Abdollahzadeh S, Katharine SH, Schenker MB. A model for assessing occupational exposure to extremely low-frequency magnetic fields in fabrication rooms in the semiconductor health study. Am J Ind Med. 1995; 28(6): 723-734.

상세보기
Bowman JD, Touchstone JA, Yost MG. A population-based job exposure matrix for power-frequency magnetic fields. J Occup Env Hyg. 2007; 4(9): 715-728.

상세보기
Chung EK, Kim KB, Chung KJ, Lee IS, You KH, Park JS. Occupational exposure of semiconductor workers to ELF magnetic fields. J Korean Soc Occup Env Hyg. 2012; 22(1): 42-51.
Hakansson N, Stenlund C, Gustavsson P, Johansen C, Floderus B. Arc and resistance welding and tumours of the endocrine glands: a Swedish casecontrol study with focus on extremely low frequency magnetic fields. Occup Environ Med. 2005; 62(5): 304-308.

상세보기
Jeon IS, Kim HN. Exposure limits of magnetic fields in the high-voltage transmission lines. Korea Environment Institute Report No. KEI-2006-RE-20S. 2006; 1-225. Available from: http://www.kei.re.kr/.
World Health Organization (WHO). Electromagnetic fields and public health: Exposure to extremely low frequency fields. 2007. Available from: http://www. who. int/peh-emf/publications/facts/fs322/en/.
Kaszuba-Zwoinska J, Gremba J, Galdzinska-Calik B, Wojcik-Piotrowicz K,Thor PJ. Electromagnetic field induced biological effects in humans. Europe PMC. 2015; 72(11): 636-641.
Ministry of Science, ICT and Future Planning of Korea. Standards on the human body protection from electomagnetic wave. Public Notice No. 2015-38 (revised). 2015.
Bowman JD, Methner MM, Hazard surveillance for industrial magnetic fields: II. Field characteristics from waveform measurements. Ann Work Expo Health. 2000; 44(8): 615-633.
Matthes R, McKinlay A, Bernhardt J, Vecchia P, Veyret B. Exposure to Static and Low Frequency Electromagnetic Fields, Biological Effects and Health Consequences (0-100 KHz): Review of the Scientific Evidence on Dosimetry, Biological Effects, Epidemiological. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection. 2003.
Vecchia P. Assessment of health effects associated with electromagnetic fields by WHO, IARC, and ICNIRP. USRI Radio Sci Bulletin. 2006; 79(3): 30-33.
Rudiger M, Maria F, Rodney C, Adele G, Kari J, Carmela M, et al. Guidelines for limiting exposure to electric fields induced by movement of the human body in a static magnetic field and by timevarying magnetic fields below 1 Hz. Health Phys. 2014; 106(3) :418-425.17.

상세보기
Stam R. Comparison of international policies on electromagnetic fields (power frequency and radiofrequency fields). National Insitute for Public Health and the Environment of Netherlands Report. 2017; 3-18.
Bundesinstitut fur Risikobewertung (BfR). Comparison of European policies of low frequency (power frequency for high-voltage power lines) electric and magnetic fields. 2018. Available from: https://www.bfs.de/EN/topics/emf/expansion-grid/protection/limitvalues-europe/limit-values-europe.html/.
World Health Organization (WHO). Extremely low frequency fields environmental health criteria Monograph No. 238. 2007. Available from: http://www.who.int/peh-emf/publications/elf_ehc/en/
Swanson J. Power-frequency EMF Exposure Standards applicable in Europe and elsewhere. 2014.
The International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP). ICNIRP statement related to the use of security and similar devices utilizing electromagnetic fields. Health Phys. 2004; 87(2): 187-196.

상세보기
Shin YJ, Choi HK, Ryu JH. A study on the major issues related to health safety of electric magnetic field. National Radio Research Agency (NPRA) Report. 2016; 1-75.
Gauger, J. Household appliance magnetic field survey. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems 1985; (9): 2435-2444.
Mader D, Peralta S. Residential exposure to 60?Hz magnetic fields from appliances. Bioelectromagnetics 1992; 13(4): 287-301.

상세보기

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증