시판 전자기파 차폐소재를 이용한 철도공사 근무복의 차폐성능 비교연구

Abstract

Today there are many issues raised regarding the emission of electromagnetic waves and their harmful influences on human body according to the advancements in modern civilization. Those issues have been followed by a demand for ways to shield electromagnetic waves in everyday life. Recognizing such a demand, this study set out to develop clothes made of electromagnetic wave shielding materials. A survey was taken to examine the current state of electromagnetic waves emission in everyday life and the general public's awareness of electromagnetic waves. Among the various worker groups exposed to electromagnetic waves for long hours, railroad workers were chosen for the study. After selecting the locations they worked, the investigator measured electromagnetic wave on the field. Then I went on to examine the effects of electromagnetic wave shielding materials and applied a lining made of electromagnetic wave shielding materials to the existing work clothes in order to make experimental clothes to protect human body in the working environment where they were long exposed to electromagnetic waves, to increase job efficiency, and to provide them with psychological stability. 1. A survey of people's awareness before developing electromagnetic wave shielding clothes Before taking into developing electromagnetic wave shielding clothes, it's necessary to examine the acceptability of electromagnetic wave shielding clothes to meet the goal of protecting human body. Total 100 female office workers were surveyed to understand the general public's awareness of electromagnetic waves and demand for electromagnetic wave shielding clothes and figure out the kinds of products to which such clothes could be applied. Most of the respondents said they didn't possess expertise on electromagnetic waves but were aware of their harmful effects on human body. They also replied they would be willing to purchase products with definite electromagnetic wave shielding effects. The survey answers clearly demonstrate there were demands for electromagnetic wave shielding clothes. 2. An investigation into the working conditions of those who were highly exposed to electromagnetic waves The target of electromagnetic wave shielding clothes to be developed in the study was railroad workers, who were exposed to more than 60Hz and 25000V for eight hours or longer. I visited four locations of their work places and measured electromagnetic waves. The measuring results show that the railroad workers were not exposed to highly strong electromagnetic waves that could harm the body except for those who were working in the cab or around the cabinet panel. But very heavy electromagnetic waves were detected along the railways for high speed trains and national railways, electronic railways where trains passed at the same time, and the gauge boxes. I put the electromagnetic wave shielding materials and regular materials to the test at those locations and found out that the regular ones didn't have any shielding effects and only the conductive fabrics showed shielding effects. I then picked two of the shielding materials, used them as linings for the current working clothes, and made experimental clothes. 3. Making experimental clothes with shielding materials Used to make experimental clothes in the study were yarn-coated silver that's conductive and copper- and nickel-plate polyester. The first experimental clothes had the silver fabric for the lining in the current working clothes, the second experimental clothes had the copper- and nickel-plate polyester placed between the outer and the lining to prevent the corrosive material from contacting the skin, and the third experimental clothes had the silver fabric for the lining and the copper- and nickel-plate polyester between the outer and the lining. Since the materials were applied to the winter jacket and jumper, there was no problem raised regarding weight or thickness. 4. Shielding effects I made a winter jumper in the same way as the three pieces of experimental clothes with potential shielding effects and then measured its electromagnetic wave shielding effects along the subway and national railways, inside a subway train, and the railway at Yongsan Station where high speed trains and rail motors usually passed by. As a result, the measured magnetic field was similar to that from the examination of working conditions. The shielding effects were about 10-25% at locations where electromagnetic waves were strong. But there was no difference in numbers where the level of electromagnetic waves was low. The results indicate that even if a fabric is evaluated to shield electromagnetic waves after tests, it cannot completely shield electromagnetic waves emitting from everyday appliances of 60Hz. Therefore, there should be ongoing development and research efforts on fabrics that can shield electromagnetic waves to a certain degree in order to develop working clothes to alleviate fatigue for those who are constantly exposed to electromagnetic waves, relieve their anxiety, offer them psychological stability and thus help them increase job efficiency.;과학기술의 발달에 따른 전자기파의 방출과 인체 유해성에 관한 문제제기로 인해 일상생활에서의 전자기파를 차폐 할 수 있는 방법이 요구되는 시대이다. 이러한 필요성에 따라 본 연구는 전자기파 차폐 소재를 이용한 의복 개발을 목적으로 하였다. 일상생활 속에서의 전자기파 방출 실태를 조사하고 일반적인 사람들의 전자기파에 대한 인식조사 설문을 실시하였다. 그리고 전자기파에 장시간 노출되는 직업군중 철도 관련 근로자들을 대상으로 선정하여 각 업무 장소에서의 전자기파 노출 실태를 현장에서 측정 조사하였다. 동시에 차폐 원단의 차폐 성능을 파악하여, 전자기파에 장시간 노출될 수밖에 없는 근로환경에서의 인체를 보호하고 작업의 능률을 높이며 심리적인 안정감을 주기 위하여 기존의 근무복에 차폐 원단을 안감으로 적용한 실험복을 제작하였고 그 내용은 다음과 같다. 1. 전자기파 차폐 의복 개발을 위한 인식조사 전자기파 차폐 소재를 이용하여 인체를 보호하기 위한 목적을 충족시킬 수 있는 차폐의복의 수용 가능성을 파악하기 위해 일반인들의 전자기파에 대한 인지유무와 수요, 착용 가능한 상품 종류 등을 묻는 설문조사를 일반 사무직 근로자 여성 100명에게 실시하였다. 응답한 사람들은 대부분 전자기파에 대한 전문적인 지식은 잘 모르지만 인체에 유해하다는 것과 확실한 차폐가 가능한 상품이 있다면 사용하겠다는 답을 얻어 전자기파 차폐 의복에 대한 수요가 있음을 알 수 있었다. 2. 전자기파 고노출 직업군의 근무환경 실태조사 본 연구를 위해 전자기파 차폐 의복 개발의 대상으로 60Hz 생활 가전 주파수대의 전력이 25000V 이상 흐르는 근무환경에 8시간 이상 노출되는 철도청 근로자들을 정하고, 철도청 근로자들의 작업현장 4곳을 방문하여 전자기파의 노출 실태를 측정조사 하였다. 작업환경 측정결과 전동차의 기관사 실 내부와 분전반 근처를 제외하고는 인체에 유해할 정도로 아주 강한 전자기파가 방출되지 않았으나 고속열차와 여러 노선의 국철이나 전동차가 동시에 통과하는 전기 선로나 검수고 등의 작업현장에서는 매우 강한 전자기파가 방출되는 것으로 조사되었다. 이때 전자기파 차폐 원단과 일반 원단의 차폐기능 실험을 함께 실시 한 결과 일반원단은 차폐가 전혀 되지 않으며 전도성 섬유들만이 차폐 성능이 있음을 파악하였고 시료 2개를 정하여 현재의 근무복의 안감을 시료들로 적용시켜 차폐 기능이 있는 실험복을 제작하였다. 3. 차폐소재를 이용한 실험복 제작 차폐 소재는 전도성 섬유인 은을 원사 코팅하여 제직한 것과 구리와 니켈을 도금한 폴리에스터 원단 2가지를 사용하였다. 첫 번째로는 은섬유를 기존 근무복의 안감으로 사용하였고, 두 번째는 구리와 니켈 도금한 원단은 부식의 위험이 있어 인체에 직접 닿지 않도록 하기위해 겉감과 안감의 사이에 넣어서 제작한 것이며 세 번째는 두 가지 시료를 모두 적용하여 겉감은 그대로 사용하고 안감을 은섬유로 하고 사이에 구리와 니켈 도금한 섬유를 끼워 넣는 방식으로 만들었다. 동복 근무복인 상의와 방한점퍼에 적용하여 무게나 두꺼움에 대한 문제는 없는 것으로 파악되었다. 4. 차폐효과 차폐 성능이 예상되는 세 가지 상의와 같은 방법으로 제작한 방한점퍼를 실험복으로 지하철과 국철이 다니는 선로 주변과 지하철 내부, 고속열차와 전기 전동차가 주로 통과하는 용산역의 선로에서 전자기파 차폐 성능을 측정한 결과, 근무 환경 조사 때와 비슷한 자기장이 측정되었고 차폐효과는 전자기파가 강하게 방출되는 경우에는 10-25% 정도의 차폐율을 보였지만 자기장 검출이 낮은 곳에서는 수치상 변화를 볼 수 없었다. 즉 전자기파 차폐 성능 평가를 받은 섬유제품이라 하더라고 60Hz주파수의 일상생활 가전에서 나오는 자기장 전자파를 완전히 차단하지는 못한다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 지속적으로 전자기파에 노출되는 직업군에서의 피로감과 막연한 불안감을 해소하여 심리적인 안정감을 주어 작업의 효율을 높일 수 있는 근무복의 개발을 위해 자기장을 어느 정도 까지 차폐 할 수 있는 섬유제품의 개발연구가 더 이루어져야 할 것이다.