표제지 1
제출문 4
요약문 6
최종보고서 초록 10
SUMMARY 12
목차 14
제1장 연구 배경 및 목적 26
제2장 웨어러블기기 전자파 인체노출량 측정방법 연구 30
제1절 모의인체 30
1. 두부 모의인체 30
2. 얼굴 전면 모의인체 31
3. 얼굴 직립형 모의인체 32
제2절 수치해석 모델 환경 검증 33
1. 두부 모의인체 검증 33
2. 얼굴 전면 모의인체 검증 38
3. 얼굴 직립형 모의인체 검증 39
제3절 웨어러블기기 조사 41
1. 안경형 기기 41
2. 헬멧형 기기 42
제4절 측정 기준점 설정 43
1. 두부 모의인체의 측정 기준점 분석 43
2. 얼굴 전면 모의인체의 측정 기준점 설정 43
3. 얼굴 직립형 모의인체의 측정 기준점 설정 45
제5절 모의실험 과정 및 결과 48
1. 측정 주파수 설정 48
2. 모의실험 설정 48
3. 얼굴 전면 모의인체 모의실험 결과 59
4. 얼굴 직립형 모의인체 모의실험 결과 61
제6절 측정 과정 및 결과 63
1. 측정 장비 63
2. 측정 환경 및 검증 67
3. 측정 결과 및 분석 70
제7절 인체 삽입형 기기 전자파 인체노출량 조사 및 선행검토 89
1. 삽입형 안테나 조사 89
2. 삽입형기기의 전자파 인체노출량 모의실험 97
제3장 전자파 인체 동시 노출 연구 102
제1절 전자파 인체 노출 기준 현황 102
1. 이동통신 주파수 특성 102
2. 주파수별 인체영향 기준 103
3. 기관별 RF EMF 노출 기준주파수 104
4. FCC U-NII 6~7 GHz 진행동향 105
제2절 mmWave 안테나 설계 및 PD 해석 107
1. 4×1 배열 안테나 설계 107
2. PD 해석 109
3. PD 특성분석 112
제3절 SAR 분포 모델링 121
1. Simplified phone 및 Body 모의인체 모델링 121
2. SAR 모의실험 123
3. SAR 분포 특징 분석 124
4. 1차원 SAR 분포 모델링 126
5. 2차원 SAR 분포 모델링 128
제4절 PD 분포 모델링 131
1. Simplified phone 및 PD test plane 모델링 131
2. PD 모의실험 133
3. 1차원 PD 분포 모델링 134
4. 2차원 PD 분포 모델링 136
제5절 Legacy 대역 동시노출 모델링 및 측정 138
1. SAR 검증용 세트 모델링 및 제작 138
2. SAR 단독노출 및 동시노출 145
제6절 Legacy - NR 대역 동시 노출 모델링 및 측정 165
1. PD 검증용 세트 모델링 및 제작 165
2. PD 단독노출 및 동시노출 170
제4장 결론 176
제1절 웨어러블기기 전자파 인체노출량 측정방법 연구 176
제2절 전자파 인체 동시 노출 연구 177
제5장 참고 문헌 180
판권기 184
뒷표지 185
표 2-1. IEC 62209-3의 Table D.5 (일부 발췌) 34
표 2-2. 두부 모의인체 모의실험 검증 37
표 2-3. 얼굴 전면 모의인체 모의실험 검증 38
표 2-4. 얼굴 직립형 모의인체 모의실험 검증 40
표 2-5. 얼굴 전면 모의인체의 추가기준점 좌표 44
표 2-6. 얼굴 직립형 모의인체의 추가기준점 좌표 47
표 2-7. 측정 주파수 48
표 2-8. 기준 다이폴 안테나의 물리적 치수 (IEC/IEEE 62209-1582의 Table D.1) 49
표 2-9. 튜닝된 다이폴 안테나의 물리적 치수 52
표 2-10. 평면형 모의인체를 사용한 다이폴별 모의실험 반사손실 52
표 2-11. 평면형 모의인체를 사용한... 52
표 2-12. 평면형 모의인체를 사용한... 53
표 2-13. 주파수에 따른 모의인체 용액 전기적 특성 (IEC/IEEE 62209-1528의 Table 2) 58
표 2-14. 측정 주파수가 2450 MHz에서 얼굴 전면 모의인체 모의실험 결과 59
표 2-15. 측정 주파수가 3500 MHz에서 얼굴 전면 모의인체 모의실험 결과 59
표 2-16. 측정 주파수가 5500 MHz에서 얼굴 전면 모의인체 모의실험 결과 60
표 2-17. 측정 주파수가 2450 MHz에서 얼굴 직립형 모의인체 모의실험 결과 61
표 2-18. 측정 주파수가 3500 MHz에서 얼굴 직립형 모의인체 모의실험 결과 61
표 2-19. 측정 주파수가 5500 MHz에서 얼굴 직립형 모의인체 모의실험 결과 62
표 2-20. 측정에 사용된 용액의 유전율, 도전율 67
표 2-21. 주파수별 제작용 마스크 물성정보 67
표 2-22. 평면형 모의인체를 이용한 검증 69
표 2-23. 주파수 대역별 전력 69
표 2-24. 얼굴 전면 모의인체 측정 결과 81
표 2-25. 얼굴 직립형 모의인체 측정 결과 84
표 2-26. 시스템 검증의 측정불확정도 (DASY6 Manual) 88
표 2-27. 평면형 모의 조직 삽입형 안테나 목록 89
표 2-28. 캡슐형 안테나 목록 91
표 2-29. [11]의 1-g 공간평균 첨두 SAR 92
표 2-30. [12]의 공간평균 첨두 SAR 92
표 2-31. [13]의 1-g 공간평균 첨두 SAR 92
표 2-32. 심장 삽입형 안테나 목록 93
표 2-33. 두피 삽입형 안테나 목록 94
표 2-34. 각 모델 정보 99
표 2-35. 1-g 공간 평균 첨두 SAR 100
표 3-1. 면적에 따른 PD 변화량 113
표 3-2. 이격거리에 따른 PD 변화량 114
표 3-3. 4×1 배열 안테나 (수평배치)의 해석 형상별 PD 변화 116
표 3-4. 4×1 배열 안테나 (45도 회전배치)의 해석 형상별 PD 변화 117
표 3-5. 세트 조건 4×1 배열 안테나 (수평배치)의 해석 형상별 PD 변화 118
표 3-6. 세트 조건 4×1 배열 안테나 (45도 회전배치)의 해석 형상별 PD 변화 120
그림 1-1. 웨어러블기기 전자파 인체노출량 측정방법 연구 순서도 27
그림 2-1. 두부 모의인체 (IEC 62209-1528: Figure G.5) 30
그림 2-2. 얼굴 전면 모의인체 (IEC 62209-1528: Figure K.1) 31
그림 2-3. 얼굴 직립형 모의인체 (IEC 62209-1528: Figure K.2) 32
그림 2-4. 두부 모의 인체에 대한 System Validation & Verification 33
그림 2-5. 두부 모의인체의 전자파 인체노출량 모의실험 (IEC 62209-3의 Figure D.13) 34
그림 2-6. 두부 모의인체의 전자파 인체노출량 모의실험 반사계수 결과 36
그림 2-7. 얼굴 전면 모의인체의 전자파 인체노출량 모의실험 38
그림 2-8. 얼굴 직립형 모의인체의 전자파 인체노출량 모의실험 39
그림 2-9. 상용화된 안경형 기기 제품의 예시 41
그림 2-10. 상용화된 헬멧형 기기 제품의 예시 42
그림 2-11. 얼굴 전면 모의인체에 대한 기존 기준점... 43
그림 2-12. 얼굴 전면 모의인체의 기준점 44
그림 2-13. 얼굴 직립형 모의인체에 대한 기존 기준점... 45
그림 2-14. 얼굴 직립형 모의인체의 기준점 46
그림 2-15. 기준 다이폴 안테나 (IEC/IEEE 62209-1528 Figure D.1) 49
그림 2-16. 시스템 유효성 검증을 위한... 49
그림 2-17. 시스템 유효성 검증을 위한... 50
그림 2-18. 시스템 유효성 검증을 위한... 50
그림 2-19. 평면형 모의인체를 사용한 다이폴 모의실험 반사 계수 51
그림 2-20. 다이폴 안테나 방향 55
그림 2-21. 얼굴 전면 모의인체에서 다이폴 안테나 방향 56
그림 2-22. 얼굴 직립형 모의인체에서 다이폴 안테나 방향 57
그림 2-23. 모의인체와 안테나의 수직위치 설정 58
그림 2-24. DASY6 Robot 63
그림 2-25. 다이폴 안테나 64
그림 2-26. SAR 측정 프로브 - EX3D (4 MHz - 10 GHz) 64
그림 2-27. Power source 65
그림 2-28. DAE 65
그림 2-29. 모의 인체 66
그림 2-30. 제작된 마스크 68
그림 2-31. 다이폴 안테나 스페이서 68
그림 2-32. 얼굴 전면 모의인체 ⓐ점 측정 70
그림 2-33. 얼굴 전면 모의인체 ⓑ점 측정 71
그림 2-34. 얼굴 전면 모의인체 ⓒ점 측정 72
그림 2-35. 얼굴 전면 모의인체 ⓓ점 측정 73
그림 2-36. 얼굴 전면 모의인체 ⓔ점 측정 74
그림 2-37. 얼굴 직립형 모의인체 ⓐ점 측정 75
그림 2-38. 얼굴 직립형 모의인체 ⓑ점 측정 76
그림 2-39. 얼굴 직립형 모의인체 ⓓ점 측정 77
그림 2-40. 얼굴 직립형 모의인체 ⓔ점 측정 78
그림 2-41. 얼굴 직립형 모의인체 ⓕ점 측정 79
그림 2-42. 얼굴 직립형 모의인체 ⓖ점 측정 80
그림 2-43. 얼굴 전면 모의인체 1-g 공간평균 첨두 SAR... 82
그림 2-44. 얼굴 전면 모의인체 10-g 공간평균 첨두 SAR... 83
그림 2-45. 얼굴 직립형 모의인체 1-g 공간평균 첨두 SAR... 85
그림 2-46. 얼굴 직립형 모의인체 10-g 공간평균 첨두 SAR... 86
그림 2-47. 평면형 모의 조직 삽입형 안테나 형상 및 모의실험 환경 91
그림 2-48. 캡슐형 안테나 형상 및 모의실험 환경 93
그림 2-49. 심장 삽입형 안테나 형상 및 모의실험 환경 94
그림 2-50. 두피 삽입형 안테나 형상 및 모의실험 환경 96
그림 2-51. 평면형 모의 조직 삽입형 기기의 형상 97
그림 2-52. 1-g 공간 평균 첨두 SAR 98
그림 2-53. 두피 삽입형 기기의 형상 99
그림 3-1. 주파수별 전자파 침투거리 (모의실험) 102
그림 3-2. 기관별 인체노출 기준주파수 104
그림 3-3. FCC U-NII 6~7 GHz interim procedure 105
그림 3-4. FCC U-NII 6~7 GHz 측정 시스템 106
그림 3-5. 4×1 배열 안테나 107
그림 3-6. 4×1 배열 안테나의 공진 주파수 108
그림 3-7. 4×1 배열 안테나의 입력위상 변화에 대한 빔포밍 108
그림 3-8. 4×1 배열 안테나의 전계, 자계 분포 109
그림 3-9. 4×1 배열 안테나의 시간평균 전력밀도 110
그림 3-10. 4×1 배열 안테나의 공간평균 전력밀도 111
그림 3-11. PD 특성해석을 위한 4×1 배열 안테나 파라미터 112
그림 3-12. PD 해석면적 비교 113
그림 3-13. 거리별 PD 결과 변화 115
그림 3-14. 해석 형상 변화에 대한 테스트 조건 115
그림 3-15. 4×1 배열 안테나 (수평배치)의 해석 형상별 PD 분포 116
그림 3-16. 4×1 배열 안테나 (45도 회전배치)의 해석 형상별 PD 분포 117
그림 3-17. 세트 조건 4×1 배열 안테나 (수평배치)의 해석 형상별 PD 분포 118
그림 3-18. 세트 조건 4×1 배열 안테나 (45도 회전배치)의 해석 형상별 PD 분포 119
그림 3-19. 해석 형상에 따른 PD 평균 면적 효과 120
그림 3-20. SAR 해석을 위한 모델링 구조 121
그림 3-21. 단말 형상 안테나 모델링 구조의 입력 임피던스 122
그림 3-22. 인체 구조 모델링 122
그림 3-23. SAR 모의실험 123
그림 3-24. 전계 분포와 SAR 분포 비교 (2700 MHz) 124
그림 3-25. 주파수별 SAR 분포 형태 125
그림 3-26. 주파수별 SAR 분포 형태 (평면도) 125
그림 3-27. 1차원 SAR 분포 모델링 126
그림 3-28. 1차원 SAR 분포 모델링과 모의실험 결과비교 (2700 MHz) 127
그림 3-29. 2차원 SAR 분포 모델링 129
그림 3-30. 2차원 SAR 분포 모델링과 모의실험 결과비교 (2700 MHz) 130
그림 3-31. PD 해석을 위한 모델링 구조 131
그림 3-32. PD 해석 영역 설정 132
그림 3-33. PD 모의실험 133
그림 3-34. 1차원 PD 분포 모델링 134
그림 3-35. 1차원 PD 분포 모델링과 모의실험 결과 비교 (28 GHz) 135
그림 3-36. 2차원 PD 분포 모델링 136
그림 3-37. 2차원 PD 분포 모델링과 모의실험 결과 비교 (28 GHz) 137
그림 3-38. SAR 검증용 모델 138
그림 3-39. SAR 검증용 모델링 및 실물제작 세트 139
그림 3-40. 안테나 측정 챔버 140
그림 3-41. 안테나 1 (P1) 안테나 임피던스 및 효율 141
그림 3-42. 안테나 2 (P2) 안테나 임피던스 및 효율 142
그림 3-43. 안테나 3 (P3) 안테나 임피던스 및 효율 143
그림 3-44. 안테나 4 (P4) 안테나 임피던스 및 효율 144
그림 3-45. 모의실험용 모의인체 조건 145
그림 3-46. SAR 측정 구성 146
그림 3-47. SAR 모의실험, 측정, 모델링 (835 MHz, P1) 147
그림 3-48. SAR 모의실험, 측정, 모델링 (2535 MHz, P1) 148
그림 3-49. SAR 모의실험, 측정, 모델링 (5200 MHz, P2) 149
그림 3-50. SAR 모의실험, 측정, 모델링 (835 MHz, P3) 150
그림 3-51. SAR 모의실험, 측정, 모델링 (1710 MHz, P3) 151
그림 3-52. SAR 모의실험, 측정, 모델링 (3550 MHz, P4) 152
그림 3-53. Superposition 예시 153
그림 3-54. SAR 동시노출 측정 조건 154
그림 3-55. 동시노출 SAR 분포 (P3 835 MHz-P4 2535 MHz) 155
그림 3-56. 동시노출 SAR hot spot (P3 835 MHz-P4 2535 MHz) 156
그림 3-57. 동시노출 SAR 분포 (P3 1710 MHz-P4 3550 MHz) 157
그림 3-58. 동시노출 SAR hot spot (P3 1710 MHz-P4 3550 MHz) 158
그림 3-59. 동시노출 SAR 분포 (P3 2536 MHz-P4 2535 MHz) 159
그림 3-60. 동시노출 SAR hot spot (P3 2536 MHz-P4 2535 MHz) 160
그림 3-61. 동시노출 SAR 분포 (P1 835 MHz-P3 1710 MHz) 161
그림 3-62. 동시노출 SAR hot spot (P1 835 MHz-P3 1710 MHz) 162
그림 3-63. 동시노출 SAR 분포 (P2 3550 MHz-P3 835 MHz) 163
그림 3-64. 동시노출 SAR hot spot (P2 3550 MHz-P3 835 MHz) 164
그림 3-65. PD 검증용 모델 165
그림 3-66. PD 검증용 모델링 및 실물제작 세트 166
그림 3-67. mmWave 측정 챔버 (전자파기술원, 서울 용산) 167
그림 3-68. mmWave 안테나 3D 방사패턴 (측정-모의실험) 168
그림 3-69. mmWave 안테나 2D 방사패턴 (측정-모의실험) 169
그림 3-70. mmWave PD 측정 시스템 170
그림 3-71. mmWave PD 모의실험 - 측정 결과 171
그림 3-72. mmWave PD 모의실험 - 모델링 결과 172
그림 3-73. PD-SAR TER : 모의실험 173
그림 3-74. PD-SAR TER : 모델링 174
그림 3-75. PD-SAR TER : 모의실험과 모델링 비교 174