[논문 리뷰] Assessment of Radio-Frequency Radiation Exposure Level from Selected Mobile Base Stations (MBS) in Lokoja, Kogi State, Nigeria

U. J. Victor Nwankwo, N. N. Jibiri외 3명|arXiv (Cornell University)|2012. 10. 04.

Electromagnetic Fields and Biological Effects참고 문헌 1인용 수 4

한 줄 요약

이 연구는 나이지리아 로코자에서 16개의 이동식 기지국(MBS)으로부터의 고주파(RF) 방사선 노출 수준을 다양한 반경 거리에서 현장 측정을 통해 측정하고 분석한다. 결과적으로 RF 전력 밀도는 거리가 증가함에 따라 감소하며, 최소 평균는 47 μW/m², 최대 평균는 1.5 mW/m²로 나타났고, 모든 노출 수준은 ICNIRP 안전 기준 이하에 머물러 있으나, 외부 간섭으로 인해 신호의 일관성이 떨어졌다.

ABSTRACT

The acquisition and use of mobile phone is tremendously increasing especially in developing countries, but not without a concern. The greater concern among the public is principally over the proximity of mobile base stations (MBS) to residential areas rather than the use of handsets. In this paper, we present an assessment of Radio-Frequency (RF) radiation exposure level measurements and analysis of radiation power density (in W/sq m) from mobile base stations relative to radial distance (in metre). The minimum average power density from individual base station in the town was about 47uW/sq m while the average maximum was about 1.5mW/sq m. Our result showed that average power density of a base station decreased with increase in distance (away from base station) and that radiation intensity varies from one base station to another even at the same distance away. Our result (obtained signature of power density variation from data) was also compared the with an 'expected' signature. It was found that radiation from external sources (indicative) interfered with the reference base station and accounted for the deviation observed in this study. Finally, our result showed that the RF exposure hazard index in the town of Lokoja was below the permitted RF exposure limit to the general public recommended by ICRNIP. Useful recommendations were also made to the Policy and Regulatory Agencies responsible to Telephony in Nigeria.

연구 동기 및 목표

• 나이지리아 로코자에서 이동식 기지국으로부터의 공중 노출 수준을 평가하기 위해, 점차 도시화가 진행되고 있는 지역의 증가하는 이동 통신 인프라를 고려한다.
• 기지국으로부터의 반경 거리에 따른 RF 전력 밀도의 변화를 분석한다.
• 도시 환경에서 RF 신호 측정에 영향을 주는 간섭 원인을 특정한다.
• 측정된 RF 수준이 국제 안전 기준(ICNIRP)에 부합하는지 평가한다.
• 이동 통신 네트워크 배치에 대한 규제 및 정책 개선을 위한 근거 기반 권고를 제시한다.

제안 방법

• 로코자 지역의 16개 기지국에서 반경 25–150m 범위 내에서 다수의 거리에서 RF 전력 밀도를 현장 측정하였다.
• 각 기지국에서 6개의 고정 거리에서 캘리브레이션된 RF 전기장 세기 측정기기를 사용하여 μW/m² 단위로 전력 밀도를 기록하였다.
• 평균 전력 밀도 및 각 기지국이 총 노출에 기여하는 비율을 계산하였다.
• 측정된 RF 서명을 이론적 감쇠 패턴과 비교하여 이질성을 탐지하였다.
• 다섯 가지 간섭 요인을 확인: 물리적 장애물, 다른 소스에서 오는 전자기 간섭, 이동 중인 차량, 지형적 변동, 인근 기지국의 집중.
• 전반적인 RF 노출 위험 지수를 평가하고, 900 MHz 및 1800 MHz에서 ICNIRP 공중 노출 기준과 비교하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 나이지리아 로코자와 같은 도시 환경에서 이동식 기지국으로부터의 RF 전력 밀도는 반경 거리가 증가함에 따라 어떻게 변화하는가?
• RQ2 측정된 전력 밀도 감쇠 패턴과 예상된 패턴 간의 편차를 유발하는 요인은 무엇인가?
• RQ3 외부 전자기원이 기지국 현장에서 RF 측정에 어느 정도 간섭을 미치는가?
• RQ4 로코자에서 측정된 RF 노출 수준은 일반 대중을 대상으로 한 ICNIRP 권고 안전 기준 이내에 있는가?
• RQ5 고강도 기지국이 공중 보건 및 도시 계획에 미치는 영향은 무엇인가?

주요 결과

• 로코자에서 개별 기지국의 최소 평균 전력 밀도는 47 μW/m²이며, 최대 평균 전력 밀도는 1.5 mW/m²였다.
• 기지국으로부터의 거리가 증가할수록 RF 전력 밀도가 일관되게 감소하여 반비례 관계가 확인되었다.
• 라디오/티브로 전파 안테나, 차량, 인근 기지국 등 외부 원인에 의한 간섭으로 인해 예상된 RF 감쇠 패턴과의 상당한 편차가 관찰되었다.
• 간섭 요인으로는 물리적 장애물, 간섭파, 이동 중인 차량, 지형 변화, 기지국의 집중이 포함되었다.
• 로코자 지역의 전반적인 RF 노출 위험 지수는 900 MHz에서 ICNIRP가 제안한 공중 노출 기준인 4.5 W/m² 이하로 나타났다.
• MBS6는 평균 전력 밀도가 가장 높았으며(1489 μW/m²), 총 노출에 20% 기여했고, MBS3는 가장 낮은 기여도를 보였다(47.13 μW/m², 1% 기여).