[PCB EMI] EMI 테스트 챔버 (111)

전자기기 규제 준수의 필수 시설

전자기기를 개발할 때 제품 성능만큼 중요한 요소가 있습니다. 바로 전자파 적합성(EMC)입니다. 이를 충족하기 위한 첫 관문이 EMI(전자파 간섭) 테스트입니다. EMI 테스트는 단순한 형식적 절차가 아닌, 제품 신뢰성과 안전성을 확보하기 위한 핵심 과정이며, 이를 수행하기 위한 시설이 바로 EMI 테스트 챔버입니다. 이번 글에서는 EMI 테스트 챔버의 구성, 주요 테스트 방식, 그리고 사용 장비에 대해 자세히 알아보겠습니다.

 

EMI 테스트 챔버란 무엇인가?

EMI 테스트 챔버는 전자기기에서 방출되는 불필요한 전자파가 규제 기준을 초과하지 않는지 측정하는 시설입니다. 동시에 외부에서 들어오는 전자파에 대해 제품이 얼마나 견디는지를 평가하기도 합니다. 즉, 방출(Emission)과 내성(Immunity)을 모두 검사하는 전자파 적합성 시험을 수행하는 공간입니다. 제품이 KC, CE, FCC 등의 인증을 받으려면 이 테스트를 반드시 통과해야 하며, 시장 진출에 있어 핵심적인 요건입니다.

 

전도 방출 측정: 전원선을 통한 노이즈 분석

전도 방출(Conducted Emission)은 전자기기 내부에서 발생한 노이즈가 전원선이나 통신선을 통해 외부로 전달되는지를 측정하는 시험입니다. 이때 필수 장비가 바로 LISN(Line Impedance Stabilization Network)입니다.

LISN은 EUT(시험 대상 장비)와 전원 사이에 설치되어 전원선의 임피던스를 일정하게 유지하고, 스펙트럼 분석기로 노이즈를 분리해 측정할 수 있도록 돕습니다. 전도 방출 시험은 주로 150kHz부터 30 MHz 범위에서 수행되며, 이 구간의 노이즈가 규격을 초과하지 않아야 합니다.

 

LISN의 핵심 역할

LISN은 다음 두 가지 목적을 가집니다. 첫째, 측정의 일관성을 확보하기 위해 전원 라인에 안정적인 임피던스를 제공합니다. 둘째, 외부 전원선에서 유입되는 노이즈를 차단하여 EUT 자체에서 발생하는 노이즈만 측정할 수 있도록 합니다. 일반적으로 직렬 인덕터(50μH)와 션트 커패시터(50Ω 출력 저항)를 포함해 구성되며, 필터링과 측정 포인트 분리를 동시에 수행합니다.

 

방사 방출 측정: 공간으로 퍼지는 전자파 분석

방사 방출(Radiated Emission)은 기기에서 발생한 노이즈가 공간을 통해 외부로 퍼지는 정도를 측정합니다. 이 시험은 외부 전자파의 간섭을 완벽히 차단한 '무반사 챔버(Anechoic Chamber)'나, 노이즈가 적은 특정 야외 환경에서 수행됩니다.

테스트는 EUT를 턴테이블에 올려 360도로 회전시키며, 수신 안테나는 일정 거리(보통 3m 또는 10m)에서 다양한 방향의 전자파를 측정합니다. 측정 주파수는 30MHz에서 1 GHz, 고주파의 경우 1 GHz 이상도 포함될 수 있습니다. 측정값은 전계 강도(dBμV/m)로 나타나며, 규제 기준을 초과하지 않아야 통과할 수 있습니다.

 

EMI 테스트의 실질적 목적

EMI 테스트는 단순히 인증을 받기 위한 절차가 아닙니다. 제품이 주변 기기에 간섭을 주지 않고, 외부 간섭에도 문제없이 동작하는지를 검증하는 과정입니다. 예를 들어, 노트북에서 발생한 노이즈가 무선 마우스 통신에 영향을 준다면 이는 EMC 미달 제품으로 간주됩니다. 또한, 미충족 시 시장에서 리콜이나 판매 중단 등의 피해가 발생할 수 있으므로, EMI 테스트는 제품 신뢰성의 핵심입니다.

결론적으로 EMI 테스트 챔버는 전자기기 설계자가 반드시 고려해야 할 중요한 시설입니다. 제품의 품질을 높이고 인증을 원활히 통과하기 위해, 정확한 시험 설계와 장비 이해가 필수적입니다.