무선전력전송 기술의 연구가 진행됨에 따라 자연스럽게 전자기장 노출이 인체에 미치는 영향에 대해 관심이 커지고 있다. 국제 암 연구 기관에 의해 발암 가능성이 있음을 확인한 만큼 그에 대한 대책 마련이 시급해졌다.

전자기장의 인체영향

전자기장(전자계)의 생체에 대한 물리적 작용에 대해 표 1에 정리했다.

▲ 표 1. 전자기장(전자계)의 생체에 대한 물리적 작용

전신가열일 때 사람의 몸은 열 조절 응답의 변화가 일어난다. 열 조절 응답은 더우면 몸에서 땀이 나고, 추우면 몸이 움츠러드는 반응을 일컫는다.
전신가열이 되면 피부부터 온도가 올라가는데, 외피는 공기로 인해 온도 조절이 빨리 되는 반면 심층부에선 상승한 온도를 배출할 곳이 없다. 물론 혈액을 통해 온몸의 온도를 균일하게 해줄 수는 있지만 혈관이 적은 부분은 온도가 많이 오른다. 이러한 생체변화는 전신평균 SAR(전자파比흡수율, Specific Absorption Rate)를 평가량으로 한다.
국소가열은 국소(局所)의 눈, 귀 등의 가열이 일어나는 것을 뜻하며 국소평균 SAR을 평가량으로 한다.
ICNIRP(국제 비전리방사선 보호위원회, International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection)에서 체내의 유도전류밀도와 그 효과에 대해 1998년에 정리를 했다.
1Hz~300Hz 주파수 범위 내에서 그 주파수 전자기장의 전신노출로 인한 생물학적 효과를 살펴보면, 1~10mA/m²의 전류밀도일 때는 미약한 생물학적 효과가 있다. 10~100mA/m²의 범위에서는 신경계 효과를 포함하는 상당한 생물학적 효과가 있으며, 100~1000mA/m²일 때는 흥분성 조직의 자극이 있어 건강에 위해가 가능하다. 1000mA/m² 이상일 때는 심장수축이나 심실수축이 일어나 명확한 건강위험이 있다.
또한 사람이 전자기장 속에 있을 때 체내에 유도전류가 흐르는데, 그에 대해 WHO의 부속기관인 IARC(국제 암 연구 기관, International Agency for Research on Cancer)에서 제시한 발압등급 분류에 RF-EMF(Radio-frequency electromagnetic fields)에 대해서도 언급되어 있다. 2002년 극저주파 자기장이, 2010년에는 RF-EMF가 ‘발암 가능성이 있으나 확실하지 않은’ Group 2B로 분류되면서 인체에 유해성이 있음을 확인했다.

‌전자기장 노출에 대한 인체보호기준

전자기장 노출에 의한 피해를 줄이기 위해서는 적절한 보호기준이 있어야 한다. 국내의 경우, 방송통신위원회에서 2009년 전자파 인체보호기준, 2011년 전자파강도 및 전자파比흡수율 측정대상 기자재를 제정할 것을 고시했다.
국외에선 ICNIRP의 1998년 가이드라인(0Hz~300GHz)과 2010년 가이드라인(0Hz~100kHz)이 있는데, 1998년의 가이드라인은 국내의 기준과 동일하다. 또한 IEEE에서 자체적인 가이드라인(3kHz~300GHz)을 가지고 있다.
국내의 기준과 같은 ICNIRP의 1998년 가이드라인의 내용을 위주로 살펴보자.

(1) 체내의 유도전류밀도와 그 효과(ICNIRP 1998)
•1kHz 이상에서, J(자극효과를 일으킬 수 있는 값)∝f
① f<1kHz에서, 생물학적 영향 발생 가능 J는 100mA/m²
·기본한계(basic restriction)는 Safety factor 10을 적용함(직업인).
·10mA/m²가 기본 한계임.
② 1kHz~10MHz에서 전류밀도 기본 한계는,
·f/100(mA/m²); 직업인 (1kHz일 때, 1000/100mA/m²=10mA/m²)
·일반인 기준은 추가 Safety factor 5 적용
·따라서, f/500(mA/m²); 일반인

(2) 기본 한계로서의 SAR
•기본한계(Basic restriction) : 인체가 외부 전자기장에 노출되었을 때 생물학적 반응이 발생하는 기본 한계치. 인체 내 유도전류밀도(A/m²)나 인체 내 유도 전기장 세기(V/m)가 됨
•100kHz~수GHz 대역에서의 노출 한계를 설정하기 위한 물리량
•건강을 위협할 수 있다고 간주되는 임계치 : 4W/kg(전신평균)
① 더운 환경에서는 1W/kg
② ‌가벼운 옷차림, 20~22℃, 상대습도 50%fh의 적절한 환기상태에서 휴식하는 건강한 사람은 1℃ 이상의 전신온도 증가 없이, 4W/kg까지의 SAR에서 RF power를 발산할 수 있음
③ ‌열악한 환경(높은 온습도 및 적당한 신체적 운동)에서는 Tolerable(허용) SAR은 낮아짐. 이 임계치는 개인마다 열 조절 능력이 손상되면 더 낮아질 수도 있음.
•기본한계(Basic restriction) 도출
① 임계치 4W/kg에 Safety factor 10 적용
·0.4W/kg(전신평균, 직업인)
② ‌일반인에 대해서는 추가로 Safety factor 5 적용 : 0.08W/kg
③ ‌특정조건에서는 전신평균 SAR이 0.4W/kg을 넘지 않더라도 Local peak SAR이 지나치게 높을 수 있음. 따라서, Local heating을 제한하기 위해서 Local SAR을 추가로 제한
④ ‌국부평균(Local average) SAR(일반인의 경우)
·FCC : 0.08×20배=1.6W/kg(1g spatial peak)
·ICNIRP : 0.08×25배=2.0W/kg(10g spatial peak)
⑤ ‌국내 SAR 규제 주파수 범위 : 100kHz~10GHz
·전파법 제47조의2(전자파 인체보호기준 등) 1항
  ‌-방송통신위원회고시 제2009-27호 전자파 인체보호기준

‌전자기장 노출에 대한 국내외 인체보호 정책

미래창조과학부는 전자파 유해성에 관한 국민의 불안감 해소를 위해, 휴대전화 등 무선 설비의 전자파 등급을 표시하는 「전자파 등급기준, 표시대상 및 표시방법」에 관한 고시를 2013년 8월 1일 제정·공포했다. 전자파 등급 표시 제도는 안전한 전파환경 조성을 위해 2012년 5월 전파법이 개정됨에 따라 도입된 제도이다.
미래부가 공포한 전자파 등급 고시에 따르면 휴대전화의 경우 해당 제품의 1g 평균 전자파 비흡수율 값이 0.8W/kg 이하인 경우 1등급, 0.8~1.6W/kg인 경우 2등급으로 분류한다. 휴대전화 제조사 등은 해당제품의 제품 본체, 포장상자, 사용자 설명서 표지, 휴대전화 내 정보 메뉴 등 어느 하나에 전자파 안전 등급 또는 전자파 비흡수율 측정값을 표시해야 한다.
이동통신 기지국 등의 경우에도 전자파 강도 측정값에 따라 4개 등급으로 분류하고 해당 무선설비, 펜스, 울타리, 철조망 등 일반인이 쉽게 알아볼 수 있는 위치에 전자파 강도 등급을 표시해야 한다.

김윤명 단국대학교 교수

신아현 인턴기자 (tls2246@hellot.net)