전자파 방사 및 건강

Electromagnetic radiation and health
Types of Radiation in the Electromagnetic Spectrum
전자기 스펙트럼의 방사선 종류

전자파 방사선은 10eV 이상의 에너지를 가진 단일 광자가 원자를 이온화하거나 화학 결합[1]끊는 능력에 따라 이온화 방사선과 비이온화 방사선의 두 가지 유형으로 분류할 수 있다.X선이나 감마선과 같은 극단적인 자외선과 높은 주파수는 이온화되며, 이러한 것들은 자체적인 특별한 위험을 야기한다: 방사능 중독 참조.

방사능의 가장 일반적인 건강상의 위험은 햇볕에 타는 으로,[2][3] 미국에서 매년 약 10만에서 100만 사이의 새로운 피부암을 일으킨다.

2011년 세계보건기구(WHO)와 국제암연구기구(IARC)는 무선주파 전자장을 사람에게 발암 가능성이 있는 것으로 분류했다(그룹 2B).[4]

위험 요소

전자장으로부터의 유전 가열은 생물학적 위험을 초래할 수 있습니다.예를 들어, 고출력 송신기가 작동 중일 때 안테나 주위에 닿거나 서 있으면 화상을 입을 수 있습니다(전자레인지[5]같은 메커니즘).

가열 효과는 전자파 에너지의 전력과 주파수 및 소스까지의 거리의 역제곱에 따라 달라집니다.눈과 고환은 특히 이러한 부위의 혈류 부족으로 인해 고환과 고환이 고주파 가열에 취약하며, 그렇지 않으면 열이 [6]방출될 수 있다.

1~10 mW/cm2 이상의 전력 밀도 수준에서 무선 주파수(RF) 에너지는 조직의 측정 가능한 발열을 일으킬 수 있다.일반인이 접하는 일반적인 RF 에너지 수준은 상당한 난방을 발생시키는 데 필요한 수준보다 훨씬 낮지만, 고출력 RF 소스 근처의 특정 작업장 환경은 안전한 노출 [6]한계를 초과할 수 있습니다.가열 효과의 척도는 비흡수율(SAR)로, 1kg당 와트(W/kg) 단위입니다.IEEE와 많은 국가 정부는 주로[7] 열 손상을 방지하는 ICNIRP 지침에 [8]기초해 SAR에 기초한 다양한 전자파 에너지 주파수에 대한 노출에 대한 안전 제한을 설정했다.

저레벨 노출

세계보건기구(WHO)는 1996년 다양한 EMR 소스에 대한 사람들의 노출이 계속 증가함에 따라 건강에 미치는 영향을 연구하기 위한 연구를 시작했다.2011년 WHO/국제암연구기구(IARC)는 무선전화 사용과 관련된 악성 뇌종인 교종의 위험 증가에 기초하여 무선주파 전자장을 사람에게 발암 가능성이 있는 것으로 분류했다(그룹 2B).

역학 연구는 현장에서 전자파 피폭과 특정 건강 영향 사이의 통계적 상관관계를 찾는다.2019년 현재, 현재 연구의 대부분은 [9]암과 관련된 전자파 분야 연구에 초점을 맞추고 있다.약한 ELF 전자장[10][11],[12][13] 변조된 RF 마이크로파장을 포함하여 약한 비열 전자장의 복잡한 생물학적 및 신경학적 효과의 존재를 지지하는 출판물이 있다(생체 전자기학 참조).

빈도별 효과

전계 강도가 높은 송신기 옆에 있는 경고 표시

전자파 방사선의 유해한 수준에 대한 가장 급격한 노출은 즉시 화상으로 인식되지만, 만성 또는 직업적 노출로 인한 건강 영향은 수개월 또는 수년 [14][15][3][16]동안 나타나지 않을 수 있습니다.

초저주파수

극히 낮은 주파수의 전자파는 0Hz에서 3kHz까지 확산될 수 있지만 정의는 분야마다 다릅니다.일반인을 위한 최대 권장 노출은 5 kV/[17]m이다.

50~60HzELF파는 발전기, 송전선, 배전선, 전원케이블, 전기기기에서 방출된다.ELF파에 대한 일반 가정용 노출은 전구의 경우 5V/m에서 스테레오의 경우 180V/m까지 다양하며, 30cm(12인치)에서 측정되며 240V [17]전원을 사용합니다. (120V 전원 시스템은 내부 전압 변압기가 없는 한 이 강도에 도달할 수 없습니다.)오버헤드 전력선은 로컬 배전의 경우 1kV에서 초고전압선의 경우 1,150kV까지 다양합니다.이들은 바로 밑 지면에 최대 10kV/m의 전기장을 발생시킬 수 있지만, 50~100m 떨어진 곳에서는 약 [17]주변으로 되돌아간다.금속 장비는 통전된 고전압 [18]라인으로부터 안전한 거리를 유지해야 합니다.

ELF파에 노출되면 전류가 유도될 수 있습니다.인체는 전도성이 있기 때문에 전류와 그에 따른 전압 차이는 일반적으로 피부에 축적되지만 내부 [19]조직에는 도달하지 못한다.사람들은 피부에 닿는 머리카락이나 옷이 일어서거나 [19]진동할 때 고전압 전하가 따끔거리는 것으로 인식하기 시작할 수 있다.과학 테스트에서 약 10%의 사람들만이 2-5 kV/m [19]범위의 자기장 강도를 검출할 수 있었다.이러한 전압 차이는 접지된 물체에 거의 닿았을 때 정전기가 방전되는 것과 유사한 전기 스파크를 발생시킬 수도 있습니다.5kV/m에서 이러한 충격을 받았을 때, 10kV/[19]m에서 테스트 참가자의 7%와 50%만이 통증을 느낀다고 보고하였다.

국제암연구기구(IARC)는 인간의 발암성에 [20]대한 "충분한 증거"를 찾아냈다.

단파

단파(1.6~30MHz) 다이어미(전자파가 열을 발생시키기 위해 사용됨)는 진통 효과와 깊은 근육 이완을 위한 치료 기술로 사용될 수 있지만, 주로 초음파로 대체되었다.근육의 온도는 4-6°C 상승하고 피하지방은 15°C 상승할 수 있다.FCC는 치료를 위해 허용된 주파수를 제한하고 있으며, 미국의 대부분의 기계는 27.[21]12MHz를 사용합니다.단파 투열은 연속 모드 또는 펄스 모드 중 하나로 적용할 수 있습니다.후자는 연속 모드가 너무 빨리 열을 발생시켜 환자를 불편하게 만들었기 때문에 두드러졌다.이 기술은 혈관이나 근육과 같이 전도성이 좋은 조직만 가열합니다.지방 조직(지방)은 전류가 실제로 조직을 [22]통과하지 않기 때문에 유도장에 의해 거의 가열되지 않습니다.

암 치료를 위한 단파 방사선의 사용과 상처 치유 촉진에 대한 연구가 수행되었고, 어느 정도 성공을 거두었다.그러나 충분히 높은 에너지 수준에서 단파 에너지는 인체 건강에 해로울 수 있으며,[23] 예를 들어 전류를 과열시키거나 유도함으로써 생체 조직에 손상을 줄 수 있다.3 - 30MHz 범위의 단파 무선 주파수 에너지에 대한 최대 허용 작업장 피폭에 대한 FCC 한계는 (9002/f2) mW/cm의 평면파 등가 전력 밀도를 가진다. 여기서 f는 MHz 주파수이고 100mW/cm는2 0.3 - 3.0MHz 주파수이다.일반인에 대한 통제되지 않은 노출의 경우, 제한은 1.34와 30MHz [6]사이의 180/f입니다2.

무선 및 마이크로파 주파수

세계보건기구(WHO)가 "인간에 발암 가능성이 있다"(예: IARC, 아래 참조)고 지정한 것은 위험의 일부 측정이 관찰되었음을 나타내는 것으로 종종 잘못 해석되어 왔다. 그러나 이 지정은 사용 가능한 정보를 사용하여 가능성을 결론적으로 배제할 수 없음을 나타낸다.data.[24]

2011년 국제암연구기구(IARC)는 휴대전화 방사선을 그룹 2B(그룹 2A "아마 발암성" 또는 그룹 1이 아닌 "발암성"으로 분류했다.그것은 발암성의 "위험이 있을 수 있다"는 것을 의미하기 때문에, 휴대 전화의 장기적이고 과도한 사용에 대한 추가 연구가 [25]이루어져야 한다.WHO는 2014년에 "휴대전화가 잠재적인 건강상의 위험을 초래하는지를 평가하기 위해 지난 20년 동안 많은 연구가 수행되었다.현재까지 건강에 미치는 악영향은 휴대전화 [26][27]사용에 의한 것으로 밝혀진 바 없다.

1962년 이후, 마이크로파 청각 효과 또는 이명은 상당한 [28]가열 이하 수준의 무선 주파수 피폭에서 나타났다.1960년대 유럽과 러시아의 연구는 낮은 에너지 RF 방사선으로 인해 인간, 특히 신경계에 영향을 미친다고 주장했습니다; 그 연구는 그 [29][30]당시에 논란이 되었습니다.

2019년 시카고 트리뷴의 기자들이 스마트폰의 방사선 수준을 테스트한 결과, 특정 모델이 제조사가 보고한 것보다 더 많은 방사선을 방출했으며, 경우에 따라서는 미국 연방 통신 위원회 노출 한도보다 더 많은 방사선을 방출하는 것을 발견했다.이것이 소비자에게 해를 끼쳤는지는 불분명하다.분명히 몇몇 문제점들은 인체에 근접한 것을 감지하고 무선전력을 낮추는 전화의 능력과 관련이 있었다.이에 대해 FCC는 제조사 [31]인증에만 의존하는 것이 아니라 일부 전화기 자체를 테스트하기 시작했습니다.

전자레인지 및 기타 무선 주파수는 발열을 유발하며,[32] 고강도로 전달될 경우 화상이나 눈에 손상을 입히거나 강력한 열원과 마찬가지로 고온 현상을 일으킬있습니다.전자레인지에는 이러한 형태의 방사선이 사용되며, 누출을 방지하고 주변의 물체나 사람을 의도치 않게 가열하는 차폐 기능이 있습니다.

밀리파

2009년, 미국 TSA는 공항 보안의 주요 선별 수단으로 전신 스캐너를 도입했는데, 최초로 후방 산란 X선 스캐너로, 이온화 방사선을 사용하고 2011년 유럽연합이 건강과 안전상의 이유로 이를 금지했다.그 후 비이온화 밀리미터파 [33]스캐너가 도입되었습니다.또한 퍼스널에리어 네트워크용 WiGig는 60GHz 이상의 마이크로파 대역을 SAR 피폭 규제에 준거하고 있습니다.이전에, 이러한 대역의 마이크로파 애플리케이션은 최소한의 [34][relevant?]인간 피폭으로 포인트 투 포인트 위성 통신을 위한 것이었다.

적외선

750nm보다 긴 적외선 파장은 눈의 수정체에 변화를 일으킬 수 있습니다.글래스블러 백내장은 보호되지 않은 유리 및 철 작업자들 사이에서 전방 렌즈 캡슐을 손상시키는 열손상의 한 예이다.백내장 같은 변화는 수년간 [14]보호 안경 없이 빛나는 유리나 철 덩어리를 관찰하는 근로자에게 발생할 수 있다.

가시광선(IR-A) 근처의 적외선에 피부를 노출하면 [35]활성산소가 증가하게 됩니다.단기 노출은 유익할 수 있으며(보호 반응을 활성화하는 경우), 장기 노출[36]광노화를 초래할 수 있습니다.

또 다른 중요한 요인은 작업자와 방사선 선원 사이의 거리이다.아크 용접의 경우 거리의 함수로 적외선이 급격히 감소하기 때문에 용접이 이루어지는 곳에서 3피트 이상 떨어진 곳에서도 눈의 위험을 초래하지 않지만 자외선 복사는 여전히 그렇습니다.따라서 용접공은 색조 안경을 쓰고 주변 작업자는 자외선 [citation needed]차단용 투명 안경만 착용하면 됩니다.

가시광선

광망막증은 특히 동공이 확장되면서 햇빛에 장기간 노출되면서 생기는 눈의 망막 황반부위의 손상이다.예를 들어, 이것은 적절한 눈 보호 장치 없이 일식을 관찰하는 동안 발생할 수 있습니다.태양의 방사선은 광화학 반응을 일으켜 눈부신 시각과 점막을 일으킬 수 있다.초기 병변과 부종은 몇 주 후에 사라지지만 [37]시력이 영구적으로 저하될 수 있습니다.

중간 정도의 고출력 레이저는 눈의 망막이나 심지어 피부를 태울 수 있기 때문에 잠재적으로 위험합니다.부상의 위험을 제어하기 위해 미국의 ANSI Z136, 유럽의 EN 60825-1/A2, 국제적인 IEC 60825 등 다양한 사양에서 전력과 [38][39]파장에 따라 레이저의 "등급"을 정의합니다.규정에는 레이저에 특정 경고 라벨을 부착하고 작동 중에는 레이저 안전 고글을 착용하는 등 필요한 안전 조치가 규정되어 있습니다(레이저 안전 참조).

적외선과 자외선의 위험과 마찬가지로 용접은 가시광선 스펙트럼에 강한 밝기를 발생시켜 일시적인 섬광 실명의 원인이 될 수 있습니다.일부 선원은 적절한 눈 보호 [40]장치 없이 이러한 방사선 방출에 노출될 수 있는 최소 안전 거리가 없다고 명시한다.

자외선

햇빛에는 노출 후 몇 시간 이내에 햇볕에 그을릴 수 있는 충분한 자외선 출력이 포함되어 있으며, 노출 시간이 경과함에 따라 화상 심각도가 높아집니다.이 효과는 홍반이라고 불리는 피부의 반응으로, 충분한 양의 UV-B에 의해 발생합니다.태양의 UV 출력은 UV-A와 UV-B로 나뉩니다: 태양 UV-A 플럭스는 UV-B의 100배이지만, UV-B의 [citation needed]경우 홍반 반응이 1,000배 더 높습니다.이러한 노출은 더 높은 고도에서 그리고 눈, 얼음 또는 모래에 반사될 때 증가할 수 있다.UV-B 플럭스는 하루 중 4-6시간 동안 2-4배 더 크며 구름 덮개나 1미터까지의 [41]물에 크게 흡수되지 않습니다.

자외선, 특히 UV-B는 백내장을 유발하며, 어린 나이에 착용한 선글라스가 [15]만년의 발달을 늦출 수 있다는 증거가 있다.태양으로부터의 대부분의 자외선은 대기에 의해 걸러지고 결과적으로 항공 조종사들은 종종 상층 [42]대기의 UV 방사선 수치가 증가하기 때문에 백내장의 높은 비율을 보인다.오존층의 고갈과 그에 따른 지상의 자외선 수치 증가가 백내장의 [43]미래 비율을 증가시킬 수 있다는 가설이 있다.이 렌즈는 자외선을 걸러내기 때문에 수술로 제거하면 [44][45]자외선을 볼 수 있습니다.

태양자외선에 장기간 노출되면 흑색종과 다른 피부 악성 [3]종양이 생길 수 있다.명확한 증거는 자외선, 특히 비이온성 중파 UVB를 세계에서 [3]가장 흔한 형태의 암인 대부분의 비흑색종 피부암의 원인으로 확립한다.자외선은 또한 주름, 반점, , 그리고 주근깨를 유발할 수 있습니다.햇빛 외에도 태닝 침대, 밝은 책상 조명 등이 있습니다.손상은 평생 누적되기 때문에 노출 [16]후 한동안 영구적인 영향이 뚜렷하지 않을 수 있다.

300 nm(활성선) 미만의 파장의 자외선은 각막 상피를 손상시킬 수 있습니다.이것은 가장 일반적으로 높은 고도에서 태양에 노출되고 눈, 물, 모래와 같이 밝은 표면에서 짧은 파장이 쉽게 반사되는 지역에서 발생한다.용접 아크로 인해 발생하는 자외선은 비슷하게 각막에 손상을 줄 수 있으며, 이는 광각화염[46]일종인 "아크 아이" 또는 용접 섬광 화상이라고 합니다.

ISO 7010 W005 경고 표시: 비이온화 방사선

형광등과 튜브는 내부에서 자외선을 발생시킨다.일반적으로 이것은 보호 코팅 내부의 인광 필름에 의해 가시광선으로 변환됩니다.필름을 잘못 다루거나 잘못된 제조로 인해 금이 가게 되면 자외선도 햇볕에 타거나 피부암을 [47][48]일으킬 수 있는 수준으로 빠져나갈 수 있습니다.

규정

미국에서 비이온화 방사선은 1968년 건강안전을 위한 방사선 통제법1970년 [49]산업안전보건법에 규제된다.

「 」를 참조해 주세요.

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