Abstract
In this paper, we consider particular exposure scenarios to evaluate human effects for inductive commercial wireless charging device operating at low frequency. The coil used in this study is the A10 model in Qi standard proposed by WPC(Wireless Power Consortium), and input power is 5 W to the operating frequency of 155 kHz. In perfectly aligned condition, the max leakage magnetic field is $257.58{\mu}T$ which is obtained at the side of the device, and it is exceeded about 7.4 times of the ICNIRP 1998 reference level. The SAR is evaluated with homogeneous phantom which has electric constants of wet skin. The max value of the SAR is $134.47{\mu}W/kg$ which is obtained at the side of the device also, and it is much lower than the international guidelines. Especially, it showed higher SAR values in case of misalignment condition, so we will need to consider the misalignment condition importantly when we evaluate human effects for wireless power transfer system.
본 논문에서는 저주파 대역 자기유도방식 상용 무선충전기기에 대해 특정 노출 조건을 고려하여 인체영향을 평가하였다. 상용 무선충전기기는 WPC(Wireless Power Consortium)에서 제안하는 Qi 규격 중 A10 모델을 대상으로 했으며, 155 kHz의 공진 주파수에서 5 W의 출력으로 동작한다. 송 수신기가 완벽히 정렬된 상태에서, 기기로부터 방사되는 누설 자기장은 기기의 측면에서 최대 $257.58{\mu}T$로 ICNIRP 2010 기준인 $27{\mu}T$보다 7.4배 초과하는 세기를 보였다. SAR(Specific Absorption Rate)는 젖은 피부의 전기적 상수를 적용한 균질 인체팬텀을 이용해 평가하였으며, 마찬가지로 기기의 측면에서 대략 $134.47{\mu}W/kg$으로 최댓값을 보였지만, 10 g 평균 SAR 국제 기준인 4 W/kg에 상당히 못 미치는 수준이었다. 오정렬 상태를 고려한 노출 조건에서 SAR는 대략 $199.43{\mu}W/kg$으로 일반적 노출 조건보다 대략 48 % 이상 증가했고, 이를 통해 무선전력전송 시스템의 인체영향을 평가할 때 오정렬 상태 또한 중요하게 고려할 필요가 있음을 확인하였다.
