[PCB EMI] EMC란? (1)

EMC란 무엇인가?

전자기기 설계에서 꼭 짚고 넘어가야 할 개념 중 하나가 EMC다. EMC는 전자파 적합성(ElectroMagnetic Compatibility)의 약자로, 전자기기가 외부 전자파에 영향받지 않으면서도 주변 기기에 방해를 주지 않는 상태를 뜻한다.

EMC는 두 가지 개념으로 나뉜다. 하나는 EMI(ElectroMagnetic Interference)로, 기기가 불필요한 전자파를 방출해 다른 기기에 간섭을 일으키는 경우다. 다른 하나는 EMS(ElectroMagnetic Susceptibility)로, 외부에서 들어오는 전자파에 의해 기기가 오작동하거나 영향을 받는 경우다.

 

전자파는 전달 방식에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 첫 번째는 Radiated 방식으로, 공기 중 무선 형태로 퍼지는 전자파를 말한다. 두 번째는 Conducted 방식으로, 전원선이나 케이블을 통해 전달되는 유선 형태의 전자파다.

이 두 가지 방식은 EMI와 EMS 각각에 적용되어 총 네 가지로 세분화된다.

 

RE (Radiated Emission): 공기 중으로 방출되는 전자파

CE (Conducted Emission): 전선이나 케이블을 통해 방출되는 전자파

RS (Radiated Susceptibility): 공기 중 외부 전자파에 의해 영향을 받는 정도

CS (Conducted Susceptibility): 유선을 통해 유입되는 전자파에 대한 영향 정도

EMC는 단순히 신호 품질이나 간섭 문제에 그치지 않는다. 제품의 신뢰성, 인증 통과 여부, 실제 사용자 환경에서의 성능에 직결되는 중요한 요소다.

 

왜 EMC가 중요한가?

전자기기에서 발생하는 노이즈는 단순한 잡음이 아니다. 고속 디지털 회로가 늘어나면서 고주파 잡음이 생기고, 이는 다른 기기에 직접적인 영향을 줄 수 있다. 특히 의료기기나 자동차 전자장비처럼 정밀하고 안정성이 중요한 장비에서는 전자파 간섭이 치명적일 수 있다.

1980년대 이후, 마이크로 일렉트로닉스 기술과 디지털 회로의 발전으로 고속 신호 사용이 증가하면서 EMC 문제는 본격적인 이슈로 떠올랐다. 산업용 로봇의 오작동, TV 수신 장애, 심장 박동기 오작동 사례 등은 전자파 방해가 실생활에 어떤 영향을 줄 수 있는지를 보여주는 대표적인 사례들이다.

따라서 설계자 입장에서는 기기가 외부 환경으로부터 방해를 받지 않도록 하고, 동시에 주변 기기에도 방해를 주지 않도록 배려하는 EMC 설계를 반드시 고려해야 한다.

 

EMC 설계, 이제는 선택이 아니다

PCB를 설계할 때 EMC는 필수 고려 항목이다. 제품이 CE, KC 같은 인증을 받으려면 방사 노이즈와 내성 모두 기준을 충족해야 하며, 그렇지 않으면 제품 출시 자체가 어려울 수 있다.

설계 초기부터 EMI와 EMS에 대한 고려를 시작해야 하며, 노이즈가 발생할 수 있는 경로와 이를 제어할 수 있는 방법(예: 필터, 실드, 레이아웃 최적화 등)을 함께 검토해야 한다.

앞으로 RE, CE, RS, CS 각각의 개념과 설계 대응 방법에 대해서도 하나씩 다뤄볼 예정이다. EMC는 어렵고 복잡해 보이지만, 기초부터 차근히 접근하면 충분히 이해할 수 있는 영역이다.