전자파장애

요약 불필요한 전자기 신호 또는 전기 잡음이 다른 기기나 시스템의 동작에 장애를 일으키는 장애이다.

대부분의 전기에너지 이용설비는 어느 정도의 전자파잡음을 발생시키며 이러한 잡음은 공중을 통한 전자파 방사의 형태나 전원선 같은 도선을 통한 전도의 형태로 전달된다. 전자파장애 현상에는 3가지 요소가 존재하게 되는데 이것은 전도나 방사형태의 전자에너지를 방출하는 잡음원과 전자에너지를 전달하는 전파매체 및 잡음에 의하여 방해를 받는 피해기기이다. 이러한 요소중에서 어느 한가지만 배제되어도 전자파장애(EMI) 현상은 일어나지 않게 된다.

전자파잡음은 크게 자연잡음과 인공잡음으로 나눌 수 있는데 30 MHz 이상에서는 우주잡음과 태양활동에 의한 잡음이 주를 이룬다. 그리고 인공잡음은 고의성 잡음과 비고의성 잡음으로 분류되는데 고의성 잡음은 AM, FM, TV, 기타 방송 송신기 등과 같이 본래 전파발사라는 고유의 목적을 수행하기 위하여 방사되는 에너지를 말하고 비고의성 잡음은 기기, 계전기, 모터, 송배전선, 과 같이 원래의 목적이 전파발사가 아님에도 수반되는 전자잡음을 말한다.

전자파장애에 의해 피해를 받는 것은 통신설비, 제어설비, 컴퓨터기기로부터 인간에 이르기까지 다양하며 이러한 전자파장애 영향은 잡음원의 세기, 전달경로, 잡음원으로부터의 거리, 결합구조, 피해기기의 내력 정도에 좌우된다. 잡음원과 피해기기와의 결합은 여러가지로 다양하고 복잡하지만 크게는 안테나, 외함, 도선으로 분류될 수 있다. 따라서 결합경로는 3가지 기본 성분에 대하여 여러 가지 조합이 존재하게 되는데 방사잡음 현상에 관한 경우는 안테나 ─ 안테나, 안테나 ─ 도선, 도선 ─ 도선에 관한 것이 중요한 방해 현상이 된다.

전자파장애는 의 형태로 전원선이나 신호선을 통해 전도되는 것과 전자파의 형태로 공간을 통해 방사되는 것이 있는데 전도성 잡음에는 정상모드(normal mode)와 공통모드(common mode) 2가지 형태가 있다. 정상모드 전류는 양선간을 통해 방향에 있어서는 반대로, 크기는 동일한 값을 가지고 흐르며, 공통모드 전류는 양선간을 통해 같은 크기와 방향을 가지며 흐른다. 여기서 정상모드 전류는 같은 전원선을 통해 사용되는 전기 전자기기에 의하여 발생되며, 공통모드 전류는 방사잡음원으로부터 전원선에 결합되는 성분과 신호가 외함이나 새시에 결합되는 성분으로부터 발생된다. 또한 방사잡음은 모노폴(monopoles)과 같은 고 전계원으로부터 발생되는 것과 와 같은 저임피던스 자계원으로부터 발생되는 형태가 있는데 공간에 있어서 전자계의 세기는 잡음원으로부터의 거리, 잡음원의 주파수 및 특성에 의하여 좌우된다.