79 - URSI Turkiye Ulusal Komitesi

URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Merkez Kampüsünde
Paralel İki Hat Boyunca Elektromanyetik Kirlilik Değişimi
Burak Dilek, Nilüfer As
Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi
Fizik Bölümü
Rize, Türkiye
[email protected], [email protected]
Özet: Günümüzde teknolojinin hızla gelişmesiyle birlikte teknolojik cihazların bilinçsizce kullanımından oluşan
elektromanyetik kirlilik ve zararlı etkileri, uluslararası bilim ve standart kuruluşları tarafından incelenmiş, bu
konuda ciddi adımlar atılmaya başlanarak uluslararası standartlar ve sınır değerleri getirilmiştir. Yaptığımız
çalışmada; iyonize olmayan radyasyon hakkında verilmiş olan genel bilgiler ve sınır değerler ışığında;
Üniversitemiz merkez kampüsünde yukarıdan aşağıya paralel iki hat boyunca günün farklı saatlerinde yapılan
elektromanyetik alan ölçüm sonuçları çevresel elektromanyetik kirlilik kapsamında değerlendirilmiştir.
Elektromanyetik alan ölçümleri; 400 MHz-6 GHz bant aralıklı bir spektrum analizör(SRM 3006) , ve üç eksenli
anteni ile yapılmıştır. Ölçüm sonuçları; Bilgi Teknolojileri Kurumu’nun ilan ettiği standart değerlerle
karşılaştırılmıştır.
Abstract: Nowadays, with the rapid increase of technological development, the electromagnetic pollution and
its hazards have been observed by the international scientific committees and the standard institutes. In this
content, the international standards and the limit values had been put into practice. In this study, based on the
information given about the non-ionizing radiation region of electromagnetic fields, the results of
electromagnetic field measurements which were realized on the specific points of RTE university campus, along
two parallel lines in different hours of different days were evaluated in terms of environmental electromagnetic
pollution. Electromagnetic Compatibility measurements (EMC) were realized by a compact spectrum analyzer
which measures in the frequency range of 400 MHz- 6 GHz, and a triaxial antenna. The results of
electromagnetic fields measurement were compared with standard values which are declared in the regulations
of Information Technology Authority.
1. GİRİŞ
Teknolojinin hızla ilerlemesi, teknolojik cihazların hayatımızın her alanında artarak kullanılması, haberleşme ve
iletişimi sağlayan sistem ve cihazların kullanımının çok yüksek seviyelere ulaşması çevre kirliliği sebeplerinin
arasına elektromanyetik kirlilik kavramının yerleşmesine sebep olmuştur.
Elektromanyetik alanların etkileri çoğu zaman uzun vadede ortaya çıkmaktadır. EMF alanlardan uzak
duramadığımıza göre kontrollü olmak ve etkilerini aza indirmek en uygun yoldur.
2.GENEL BİLGİLER
Elektromanyetik kirlilik, çevremizde bulunan; elektrik akımı taşıyan kablolar, radyo frekans dalgaları yayan
radyo ve televizyon vericileri, cep telefonu baz istasyonları vb. cihazlardan kaynaklanmaktadır.
İyonlaştıran ve İyonlaştırmayan Dalgalar, Dünyadaki genel kabule göre RF spektrumun 300 GHz’den
bölünmesiyle, 300 GHz’in altındaki RF dalgaları iyonlaştırmayan (non-ionizing), üzerindekilerin de
iyonlaştıran (ionizing) olarak tanımlanmıştır.
Elektromanyetik alan kaynaklarını 3 grupta inceleyecek olursak;
 Doğal EM kaynaklarına örnek olarak Güneş, bazı uzak yıldızların ışımaları, yıldırımlar sayılabilir
 Doğal olmayan EM kaynaklarına örnek olarak yüksek gerilim hatları, TV ve bilgisayarlar, elektrikli ev
aletleri, mikro dalga fırınlar, radyo ve TV vericileri telsiz haberleşme sistemleri, kordonsuz telefonlar
 GSM sistemindeki RF kaynakları ise 1G (900 MHz) ve 2G (1800 MHz) GSM Baz İstasyonu (Base
Transmitting Station - BTS)
2.1. SAR DEĞERİ
Canlı vücudunun elektromanyetik dalgadan soğurduğu enerji “Özgül Soğurma Oranı” (Specific Absorption
Rate-SAR) ile verilmektir. Özgül Soğurma Oranı ortalama bir insan vücudunun soğuracağı kg başına
enerji miktarını temsil etmektedir. SAR değeri aşağıdaki formülle hesaplanabilmektedir (Denklem 1):
SAR=σE²/ρ [W/kg]
σ: İletkenlik EB/µ [S/m]; E: Elektrik alan [V/m]; ρ: Yoğunluk [kg/m³]
(1)
URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
Güç akı yoğunluğu ortamın empedansı ve elektrik alan şiddetine aşağıdaki gibi bağlıdır (Denklem 2)
S=E²/377
(2)
Yapılan araştırmalarda ortalama ağırlıkta bir insanın vücut sıcaklığının 1º C artması için, SAR= 4 W/kg
değerinde bir maruziyetin gerektiği bulunmuş ve bu ısı artışı ölçüsü üzerinden sınır değerlerin belirlenmesi
yoluna girmiştir.
2.2. İNSAN SAĞLIĞI İÇİN SINIR DEĞERLER VE ULUSLAR ARASI KURULUŞLAR
Elektromanyetik alanların insan sağlığına etkileri konusunda ulusal ve uluslar arası sınır değerler vardır.
Uluslararası alanda ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection – Uluslararası
İyonlaştırıcı Olmayan Radyasyondan Korunma Komitesi) tarafından belirlenen sınır değerler birçok Avrupa
ülkesinde ve dünyanın farklı ülkelerinde en yaygın kabul gören değerler arasındadır.
Ülkemizde ise BTK(Bilgi Teknolojileri Kurumu) tarafından Elektronik haberleşme cihazlarında güvenlik
sertifikası düzenlenmesine ilişkin bir yönetmelik hazırlanıp yayınlanmıştır. Tablo 1 bu yönetmeliğe göre ortam
için limit değer şartlarını vermektedir. Türkiye’de ölçüm yetkisi almak isteyen kurumlara da bu yetki BTK
tarafından verilmektedir.
Tablo 1. Ortam ve tek bir cihaz için BTK tarafından belirlenen limit değerler.
3. YAPILAN ÇALIŞMALAR
3.1. ELEKTROMANYETİK ALAN ÖLÇÜMLERİ
Elektromanyetik alan ölçümleri, temel olarak elektromanyetik dalganın elektrik alan şiddeti veya manyetik
alan şiddeti bileşimlerini ölçümünden ibarettir. Yakın alan mesafesi aşağıdaki eşitlikte verilmiştir (Denklem 3):
2D²/ λ
(3)
D=Anten boyutu , λ=Dalga boyu
Bu değerden uzak olan noktalarda yapılan ölçümlerde, sadece elektrik alan bileşenin ölçülmesi yeterlidir.
Elektromanyetik dalganın uzak alanda aşağıdaki eşitlik kullanılarak manyetik alan şiddeti H (A/m) hesap
edilebilir(Denklem 4).
E/H=377
(4)
Üniversitemizde yapılan ölçümlerde Narda SRM 3006 cihazı kullanılmaktadır.
Şekil 1. SRM–3006
Cihaz, 9 kHz ila 6 GHz frekans aralığında yüksek frekanslı
elektromanyetik alanların güvenlik analizlerini ve çevresel
ölçümlerini yapmaya yarayan elde taşınarak kullanabilecek
büyüklükte bir frekans seçici (selective) ölçüm sistemidir.
Cihazımızla yapılan ölçümlerde her noktanın her saat
dilimindeki ölçüm için elde edilen data spektrum görünümü,
data tablosu ve bar grafiği olmak üzere 3 farklı görünümde
kaydedilebilmektedir.
URSI-TÜRKİYE’2014 VII. Bilimsel Kongresi, 28-30 Ağustos 2014, ELAZIĞ
3.2. R.T.E.Ü. KAMPÜSÜNDE YAPILAN ÖLÇÜM VE SONUÇLARIN DEĞERLENDİRİLMESİ
Batı ve Doğu Cephelerinde her bölgede her saat aralığında ölçülen ortalama elektrik alan değerleri; hesaplanan
ortalama manyetik alan ve ortalama güç yoğunluğu değerleri Tablo 2’de verilmiştir. Ayrıca ortalama güç
yoğunluğunun ölçüm noktaları ve saatlerine göre değişimi Şekil 2’de grafiksel olarak gösterilmiştir:
0,03390
0,03080
0,03298
0,03399
0,02700
0,01694
0,01759
0,01951
0,01813
0,01715
0,02302
0,02242
0,01688
0,01942
0,01836
0,17134
0,18770
0,18733
0,19082
0,18883
0,08993
0,08169
0,08747
0,09016
0,07163
0,04494
0,04666
0,05174
0,04810
0,04550
0,06107
0,05948
0,04476
0,05151
0,04870
0,45448
0,49787
0,49690
0,50617
0,50087
3,04911
2,51592
2,88439
3,06444
1,93417
0,76135
0,82080
1,00939
0,87215
0,78056
1,40622
1,33367
0,75536
1,00023
0,89405
77,86979
93,44959
93,08666
96,58873
94,57667
5.NOKTA
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
H(A/m) S (µW/m2)
6.NOKTA
Eort (V/m)
7.NOKTA
SAAT
8.NOKTA
4.NOKTA
3.NOKTA
2.NOKTA
1.NOKTA
Tablo 2. Batı ve doğu cephelerinde ölçüm ve hesaplama sonuçları
BATI CEPHESİ
DOĞU CEPHESİ
SAAT
Eort (V/m)
H(A/m)
S (µW/m2)
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
10:00
12:00
14:00
16:00
18:30
0,01569
0,01954
0,01651
0,02054
0,01581
0,01501
0,01496
0,01837
0,01858
0,01619
0,02158
0,02012
0,01883
0,01843
0,01828
0,04074
0,03911
0,04357
0,04441
0,04069
0,04162
0,05182
0,04379
0,05449
0,04194
0,03982
0,03967
0,04872
0,04930
0,04295
0,05725
0,05336
0,04994
0,04888
0,04849
0,10807
0,10374
0,11558
0,11781
0,10792
0,65290
1,01247
0,72277
1,11940
0,66318
0,59773
0,59326
0,89500
0,91618
0,69553
1,23543
1,07357
0,94011
0,90088
0,88647
4,40328
4,05731
5,03628
5,23202
4,39100
Şekil 2. Ortalama güç yoğunluğunun (S ort (µW/m2)) ölçüm saatlerine göre tüm noktalardaki değişimi
4. SONUÇLAR
Ölçüm yapılan saatlerde hemen hemen her noktadaki elektrik alan değerleri düşük ölçülmüştür. Elektromanyetik
kirliliğin oldukça yoğun olduğu bölge 4. Ölçüm noktası civarı (Cami Civarı)’dır. Bunun nedeninin şehirde baz
istasyonlarının genellikle sahil tarafına konulması sebebiyle cami karşısındaki köprü civarında bulunan bir baz
istasyonundan kaynaklandığı tahmin edilmektedir. BTK tarafından belirlenen sınırlar dışında ölçüm tespit
edilememiştir.
5. KAYNAKLAR
[1]. ICNIRP (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection), “Guidelines for limiting
exposure to time varying electric, magnetic, and electromagnetic fields (up to 300 GHz)”, Health Physics, 74(4),
1998, pp.494–522.
[2]. URL-2 http://www.lbl.gov/MicroWorlds/ALSTool/EMSpec/EMSpec2.html (8 Kasım 2013).
[3]. Griffiths D. J., Introduction to Electrodynamics, yayınları, 10.Baskı, 594s., London, 2003.

Download Report