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EMI 개요, EMC 평가 및 테스트

이 자료는 보트가 필요한 수준의 전자파 적합성(electromagnetic compatibility)을 갖추도록 하는 데 필요한 많은 기본 원칙과 절차들에 대한 표준과 규칙들을 주제별로 분류하여 정리되어 있다. 이 정보들은 전자파적으로 문제가 없는 전기장비 설치를 원하는 개인 및 상업용 보트 제작자 모두에게 관련된다. 자료는 전자파 적합성과 다양한 유형의 간섭에 대한 기본 소개로 시작한다. 또한 보트의 EMC 설계 및 테스트를 지시하는 표준도 정리되어 있다. 보트에 통합된 모든 전기 장치에 대해 수행해야 하는 EMC 테스트는 관련 표준을 참조하여 설명한다. 이 정보는 장치가 전자파적으로 적합한지 확인하기 위해 새 보트용 장치를 선택할 때 유용하다. 테스트 절차는 보트 제조업체가 자체 설계의 전기 시스템을 통합하기로 결정하고 시스템이 통과해야 하는 테스트 유형을 알아야 하는 경우에도 유용하다. 개별 장치의 호환성이 보장된 후 보트에 사용되는 모든 장치 그룹에 대해 장치 배선 및 설치 시 간섭을 줄이기 위한 조치가 설명된다. 이는 케이블, 배선 경로 및 필요한 스크린을 계획하는 데 특히 유용하다. 계획이 준비되면 보트의 일부를 제작하기 전에 문제가 되는 설치 영역을 평가하기 위한 대략적인 EMC 평가를 수행할 수 있다. 이 단계 후에 EMI가 없는 것처럼 보이는 보트를 제작할 수 있지만 최종 제품의 모든 문제가 제대로 작동하는지 확인하려면 전체 EMC 테스트를 수행해야 한다. 성공적인 EMC 테스트와 필요한 결과를 위한 지침이 제공된다. 이 자료에 제공된 도구는 CE 마킹에 필요한 EMC 수준을 달성하기에 충분해야 한다.
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최초등록일 2025.02.16 최종저작일 2022.07
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    • 🛠️ 실무에 직접 적용 가능한 구체적인 EMC 테스트 절차와 기준 설명

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    소개

    이 자료는 보트가 필요한 수준의 전자파 적합성(electromagnetic compatibility)을 갖추도록 하는 데 필요한 많은 기본 원칙과 절차들에 대한 표준과 규칙들을 주제별로 분류하여 정리되어 있다. 이 정보들은 전자파적으로 문제가 없는 전기장비 설치를 원하는 개인 및 상업용 보트 제작자 모두에게 관련된다.
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    계획이 준비되면 보트의 일부를 제작하기 전에 문제가 되는 설치 영역을 평가하기 위한 대략적인 EMC 평가를 수행할 수 있다.
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    목차

    1. EMI 개요
    1.1 전자파 장애파(간섭)
    1.2 선박의 EMI
    1.3 전자파 적합성
    1.4 전자파 내성 기준
    1.5 EMI 규격 동향
    1.6 일반적인 EMC 테스트 표준 목록

    2. EMC
    2.1 다양한 유형의 EMI
    2.2 근거리장 및 원거리장 간섭/장애
    2.3 전기 장비에 대한 전자파 간섭의 영향
    2.4 EMI로부터의 차폐
    2.4.1 전자파 차폐
    2.4.2 차폐의 목적
    2.4.3 차폐의 중요성
    2.4.4 전자파 차폐의 원리
    2.4.5 전자파 적합성
    2.4.6 전자파 차폐 소재
    2.4.7 전자기 차폐 기술
    2.4.8 전자파 차폐 규정
    2.4.9 전자파 차폐 테스트 방법
    2.4.10 인증 및 규정 준수
    2.4.11 전자파 차폐의 미래
    2.5 보트의 운항 환경
    2.6 보트 EMC에 대한 규정
    2.6.1 IEC 60945
    2.6.2 CISPR 12
    2.6.3 CISPR 25
    2.6.4 IEC 60533
    2.6.5 추천 자료
    2.7 조직

    3. 선박의 개별 장치에 대한 EMC 테스트
    3.1 비양성 장비
    3.2 적절한 EMC 테스트 결과가 없는 장치
    3.3 테스트 절차
    3.4 EMC 테스트 계획
    3.5 EMC 테스트 보고서
    3.6 전자파 방출
    3.6.1 전도 방출
    3.6.2 복사 방출
    3.7 전자파 내성
    3.7.1 전도 내성
    3.7.2 방사성 고주파 내성
    3.7.3 빠른 과도 간섭 내성
    3.7.4 전력선 서지에 대한 내성
    3.7.5 전원 공급 장치 단기 변동 내성
    3.7.6 전원 공급 장치 고장에 대한 내성
    3.7.7 정전기 방전에 대한 내성

    4. 일반적인 EMC 테스트
    4.1 전자파 장해파 전송 경로
    4.1.1 복사성 장해
    4.1.2 전도성 장해
    4.2 노멀 모드 및 공통 모드
    4.3 EMC 테스트의 유형
    4.4 포트 정의
    4.5 의도성 복사장치 및 비의도성 복사장치
    4.6 협대역 잡음 및 광대역 잡음
    4.7 테스트 장소
    4.7.1 야외 테스트 장소(OATS)
    4.7.2 반무반사실
    4.7.3 차폐실
    4.7.4 완전 무반사실
    4.8 안테나
    4.8.1 다이폴 안테나
    4.8.2 쌍원뿔 안테나
    4.8.3 대수 주기 안테나
    4.8.4 혼 안테나
    4.8.5 BiLog 안테나
    4.9 EMC 테스트- EMI
    4.9.1 복사성 장해 측정
    4.9.2 전도성 장해 측정
    4.9.3 전원 공급 장치 고조파 측정
    4.9.4 전압 요동 및 플리커 측정
    4.9.5 잡음 전력 측정
    4.10 EMC 테스트- EMS
    4.10.1 정전기 내성 테스트
    4.10.2 전자파 방사 내성 테스트
    4.10.3 전기적 빠른 과도 현상/버스트 내성 테스트
    4.10.4 서지 내성 테스트
    4.10.5 전도성 내성 테스트
    4.10.6 전원 주파수 자계 내성 테스트

    본문내용

    * 전자파 환경 영향(Electromagnetic Environmental Effects, E3): 의도성 전자파와 비의도성 전자파 등으로 만들어진 전자파 환경이 주변 무선 서비스와 전기·전자 기기를 포함한 모든 시스템의 동작에 미치는 영향.
    전자파 환경 영향(E3)은 전자파적합성(EMC), 무선 주파수 장해(RFI), 전자파 장해(EMI), 전자파 취약성(EMV), 전자파 펄스(EMP), 정전기 방전(ESD) 그리고 개인(HERP), 무기(HERO) 및 연료(HERF)에 대한 전자파 방사 위해(EMRADHAZ) 분야에서 다루는 모든 전자기적 환경 영향을 포괄한다.
    전자파 환경 영향 평가는 시스템과 외부 전자파 환경과의 상호작용을 공학 기법으로 평가하는 것을 대상으로 한다. 전자파 환경 영향 중 시스템 내부의 부시스템 또는 장비 간의 간섭 현상은 전형적인 전자파적합성(EMC)에서 다룬다.
    E3은 무선 주파수(RF) 시스템, 초광대역 장치, 고전력 마이크로웨이브(HPM) 시스템, 낙뢰, 강수공전(降水空電) 등 모든 전자파 환경에 영향을 주는 요소로 발생한 의도성 전자파와 비의도성 전자파가 주는 영향을 포함한다. 여기서 의도성(intentional) 전자파는 방송·통신 등 무선 서비스를 제공하거나 전파 응용 기기에서 의도적으로 발생한 전자파를, 비의도성(unintentional) 전자파는 전기·전자 기기로부터 발생한 불필요한 전자파를 의미한다.
    전자파 환경 영향(E3) 평가는 운용 환경에서 전자파환경에 영향을 줄 수 있는 시스템을 식별하고 그로 인한 시스템의 질적 하락을 방지하기 위해 행해진다.

    참고자료

    · ETSI. Becker, William. 1985. Boating lightning protection.
    · CISPR 12. Vehicles, boats and internal combustion engines. 2008. Radio disturbance characteristics. Limits and methods of measurement for the protection of on-board receivers. Geneva: International Electrotechnical Commission.
    · CISPR 25. Vehicles, boats and internal combustion engines. 2009. Radio disturbance characteristics. Limits and methods of measurement for the protection of off-board receivers. Geneva: International Electrotechnical Commission.
    · CISPR Scope. 2015, IEC.
    · ICOMIA Recommended Practice on EMC Testing. 2013. ICOMIA.
    · IEC 60533. Electrical and electronic installations in ships. 1999. Electromagnetic compatibility. Geneva: International Electrotechnical Commission.
    · IEC 60945. Maritime navigation and radiocommunication equipment and systems. 2002. General requirements. Methods of testing and required test results. Geneva: International Electrotechnical Commission.
    · International Council of Marine Industry Associations. 2014.
    · Ott, Henry W. 2009. Electromagnetic Compatibility Engineering, Hoboken: John Wiley & Sons, Inc.
    · Holland Shielding System BV, EMI Shielding Tips and Tricks
    · UL LLC, 기초부터 배우는 EMC, 2021
    · 야마다 카즈노리, MC 입문강좌 전자기기 전자파 장해의 규정평가와 규제대응, 전파 신문사,
    · 잡음의 이해 (EMC) (TDK Techno Magazine) https://www.jp.tdk.com/tech-mag/noise

  • AI와 토픽 톺아보기

    • 1. 전자파 적합성(EMC)의 정의 및 중요성
      전자파 적합성(EMC)은 현대 전자기기가 필수적으로 갖춰야 할 특성입니다. EMC는 기기가 전자파 환경에서 정상적으로 작동하면서 동시에 다른 기기에 전자파 간섭을 일으키지 않아야 한다는 원칙을 의미합니다. 특히 의료기기, 항공우주, 자동차, 통신 등 안전이 중요한 산업에서 EMC는 매우 중요합니다. 전자파 간섭으로 인한 오작동은 심각한 사고로 이어질 수 있기 때문입니다. 또한 글로벌 시장에서 제품을 판매하기 위해서는 각 지역의 EMC 규제를 만족해야 하므로, 제품 개발 초기 단계부터 EMC를 고려하는 것이 비용 효율적입니다. EMC 기술의 발전은 더욱 복잡한 전자기기의 안정적인 운영을 가능하게 하며, 이는 기술 혁신의 기반이 됩니다.
    • 2. EMI 전송 경로 및 차폐 기술
      EMI(전자파 간섭)의 전송 경로를 이해하는 것은 효과적인 차폐 전략 수립의 핵심입니다. EMI는 전도성 경로와 방사성 경로 두 가지로 전파되며, 각각에 대한 대응이 필요합니다. 차폐 기술은 페러데이 케이지 원리를 기반으로 하며, 적절한 재료 선택과 설계가 중요합니다. 구리, 알루미늄 등의 금속 차폐재는 높은 주파수 간섭에 효과적이지만, 저주파 간섭에는 뮤메탈 같은 고투자율 재료가 더 적합합니다. 차폐의 효과는 차폐재의 두께, 접지 품질, 개구부 관리 등 여러 요소에 의존합니다. 실제 적용 시에는 비용과 성능의 균형을 맞추면서 시스템 전체의 EMI 경로를 종합적으로 분석하는 것이 필수적입니다.
    • 3. 보트 EMC 테스트 절차 및 표준
      보트(선박) EMC 테스트는 해양 환경의 특수성을 반영하여 엄격한 기준으로 수행됩니다. IMO, IEC 등의 국제 표준에 따라 전도성 및 방사성 방출, 내성 테스트가 체계적으로 진행됩니다. 선박은 폐쇄된 환경에서 다양한 전자기기가 밀집되어 있어 EMI 위험이 높으므로, 테스트 절차가 매우 중요합니다. 테스트에는 정현파 스윕, 펄스, 정전기 방전 등 다양한 시나리오가 포함되며, 실제 해상 환경을 모의하는 것이 목표입니다. 선박의 안전 운항과 통신 신뢰성은 EMC 성능에 직결되므로, 테스트 기준 준수는 선택이 아닌 필수입니다. 또한 정기적인 재테스트와 유지보수 기준도 중요한 부분입니다.
    • 4. 장비 설치 및 케이블링 관리
      장비 설치와 케이블링 관리는 EMC 성능을 결정하는 실질적인 요소입니다. 이론적으로 완벽한 설계도 부실한 설치로 인해 EMC 문제가 발생할 수 있습니다. 케이블 배치 시 신호선과 전력선의 분리, 적절한 접지, 차폐 케이블의 올바른 연결이 필수적입니다. 특히 선박 환경에서는 습도, 염분, 진동 등의 환경 요인이 케이블 성능에 영향을 미치므로, 고품질의 재료 선택과 정확한 시공이 중요합니다. 장비 간 거리 유지, 루핑 방지, 접지 포인트의 최소화 등 세부 사항들이 누적되어 전체 시스템의 EMC 성능을 좌우합니다. 설치 후 검증 테스트도 필수적이며, 유지보수 단계에서도 케이블 상태를 지속적으로 모니터링해야 합니다.

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