전자기기 사용 증가와 전자파 영향
현재를 살아가는 사람들은 수많은 전자기기들과 함께 생활하고 있다.
이들 전자기기는 인간들에게 적지 않은 편의를 제공하지만, 한편으로는 전자기기의 사용에 필연적으로 발생하는 전자파로 인간에게 유해한 효과를 발생시킬 요지도 분명히 있다.
더욱이 통신에 사용되는 주파수가 인체에 더 강한 에너지를 전달하는 고주파로 변화하고 있는 추세로 봤을 때, 이러한 전자파 문제는 앞으로 더욱더 중요한 이슈가 될 것이다.
SAR 측정과 실제 측정의 제약
구체적으로 전자기기가 인체에 주는 영향은 SAR(Specific Absorption Rate) 값을 측정해 측정하는 방법이 있다.
그러나 당연하게도 실제 인체를 대상으로 측정을 할 수는 없다.
따라서 측정에는 모의 인체 및 생체용액과 등가 용액을 사용하여 측정을 진행하므로, 실제 다양한 경우를 측정하는 것에는 제약이 발생한다.
EM 해석 소프트웨어를 활용한 대안
이 제약을 해결하기 위해 EM 해석 소프트웨어를 활용한 시뮬레이션으로 대안한다고 했을 때, 인체는 굉장히 다양한 복합적 물질로 이루어져 있으므로 이를 충분히 재현하기 위해서는 다음과 같은 방법을 추천한다.
먼저, Non-orthogonal mesh를 사용하는 해석 방식보다 Orthogonal mesh를 사용하는 해석 방식을 사용하는 경우가 유리하다.
FDTD 방식은 Orthogonal mesh를 사용하는 대표적인 해석 방법이다.
XFdtd를 활용한 SAR 해석
FDTD 해석 방식을 사용하는 EM 해석 소프트웨어로 유명한 XFdtd는 SAR 값을 직접적으로 계산하는 기능을 갖추었음은 물론, MRI 모델 해석을 위한 전용 Part를 제공하는 등의 인체 전자파 영향 해석 툴로서 전문적인 기능을 갖추고 있다.
또한 인체 EM 모델 전용 설계 툴인 Varipose에서 생성한 모델을 불러올 수 있으므로 더욱 정밀한 인체 해석이 가능하다.
Time Domain 해석 방식의 장점
XFdtd는 이러한 인체 해석의 이점 외에도 기본적으로 FDTD 해석 방식을 사용해 시간축에서의 분석이 가능한 소프트웨어이다.
여타 다른 소프트웨어 역시 시간 영역에서의 EM 해석을 제공하는 경우가 있으나, 대부분 Green function 등을 이용하여 주파수 축으로 나온 결과를 시간 축으로 바꾸어 본 것이고 근본이 Time 해석이라고 할 수는 없다.
XFdtd는 해석 방식의 기본 축이 Time에 관한 해석이므로 변칙적이고 복잡한 EMC/EMI 문제, 예를 들어 낙뢰, 방전, 케이블 간섭 등을 해석하는 것에 특히 용이하다.
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