IEC 61000-4-8 Power Frequency Magnetic Field 시험규격｜50·60Hz 자기장 내성 해석

산업용 제어기기나 계측기, 전력설비의 EMC 시험성적서를 보면 IEC 61000-4-8이라는 규격을 볼 수 있습니다.

IEC 61000-4-8은 전기·전자장비가 50Hz 또는 60Hz 전력주파수에서 발생하는 자기장에 노출됐을 때 정상적인 기능을 유지할 수 있는지 확인하는 EMC 내성시험입니다.

쉽게 말하면

변압기·모터·대전류 배선 주변에서 발생하는 저주파 자기장이 장비 동작에 영향을 주는지 시험하는 규격

이라고 이해할 수 있습니다.

IEC 61000-4-8은 어떤 시험일까?

정식 명칭은

Power Frequency Magnetic Field Immunity Test

입니다.

여기서 Power Frequency는 일반적인 전력계통의

50Hz

60Hz

를 의미합니다.

대전류가 흐르는

변압기
모터
버스바
전력케이블
차단기
배전설비

주변에서는 전력주파수와 같은 주기의 자기장이 발생합니다.

IEC 61000-4-8은 이런 환경에 장비가 놓였을 때

오동작
측정값 변화
Reset
출력 이상
기능 상실

등이 발생하는지 평가합니다.

IEC 61000-4-8:2009가 현재 기준일까?

2026년 현재 IEC에서 유효하게 제공되는 기본판은

IEC 61000-4-8:2009, Edition 2.0

입니다.

이 판에서는 50Hz뿐 아니라 60Hz까지 적용범위가 명확하게 포함되어 있습니다.

적용환경으로는 대표적으로

주거·상업환경
산업설비
발전소
중·고압 변전소

등을 다룹니다.

시험단위 A/m는 무엇일까?

이 시험에서 자기장 세기는

A/m(Ampere per metre)

단위로 표시합니다.

예를 들어 시험성적서에

10A/m

라고 적혀 있다면 해당 장비에 10A/m 수준의 전력주파수 자기장을 인가했다는 의미입니다.

자유공간에서는 약

1A/m ≈ 1.26µT

의 자기선속밀도에 해당합니다.

따라서 대략적으로

자기장 세기	자유공간 자기선속밀도
1A/m	약 1.26µT
3A/m	약 3.78µT
10A/m	약 12.6µT
30A/m	약 37.8µT
100A/m	약 126µT

로 환산할 수 있습니다.

Continuous Field 시험레벨은?

IEC 61000-4-8에서는 지속적으로 존재하는 자기장에 대해 대표적인 시험레벨을 제시합니다.

Level	Magnetic Field Strength
Level 1	1A/m
Level 2	3A/m
Level 3	10A/m
Level 4	30A/m
Level 5	100A/m
X	별도 지정

예를 들어 시험성적서에

IEC 61000-4-8 Level 3, 10A/m

라고 되어 있다면 장비가 50Hz 또는 60Hz의 10A/m 연속 자기장 조건에서 시험되었다는 의미입니다.

하지만 Level 숫자가 높다고 무조건 더 좋은 제품이라는 의미는 아닙니다.

실제 필요한 시험레벨은 제품이 설치되는 환경과 제품규격에서 요구하는 조건에 따라 달라집니다.

Short Duration 시험은 무엇일까?

전력설비에서 단락이나 고장이 발생하면 정상상태보다 훨씬 큰 전류가 순간적으로 흐를 수 있습니다.

이때 매우 강한 자기장이 짧은 시간 동안 발생할 수 있습니다.

그래서 IEC 61000-4-8에서는 Short Duration Magnetic Field 시험도 규정합니다.

대표적인 값은

Level 4 = 300A/m

Level 5 = 1000A/m

이며 시험시간은 일반적으로 1~3초입니다.

자유공간에서 단순 환산하면

300A/m ≈ 378µT

1000A/m ≈ 1.26mT

수준입니다.

연속시험보다 훨씬 강하지만 짧은 시간만 인가하는 이유가 바로 전력계통의 Fault 상황을 모사하기 위해서입니다.

10A/m와 1000A/m는 왜 이렇게 차이가 클까?

두 조건은 목적 자체가 다릅니다.

Continuous Field

정상적인 운전 중 주변 전력설비에서 지속적으로 발생하는 자기장 영향을 평가합니다.

예를 들어

10A/m
30A/m
100A/m

같은 수준을 사용합니다.

Short Duration Field

단락전류나 전력설비의 Fault 등으로 순간적으로 발생하는 매우 강한 자기장을 평가합니다.

대표적으로

300A/m
1000A/m

수준을 사용합니다.

따라서 1000A/m를 견딘 제품이 항상 10A/m 제품보다 100배 좋은 제품으로 해석해서는 안 됩니다.

시험시간과 적용환경이 다릅니다.

시험은 어떻게 진행할까?

시험에서는 Inductive Coil 안에 시험대상 장비(EUT)를 놓습니다.

코일에 50Hz 또는 60Hz의 큰 전류를 흘리면 코일 내부에 정해진 세기의 자기장이 만들어집니다.

장비는 이 자기장 안에서 실제 동작상태로 시험됩니다.

구조를 단순하게 표현하면

Current Generator

↓

Inductive Coil

↓

Magnetic Field

↓

EUT

형태입니다.

이를 IEC 61000-4-8에서는 장비를 자기장 안에 넣는 Immersion Method로 시험합니다.

왜 방향을 바꿔가며 시험할까?

자기장은 방향에 따라 전자회로에 미치는 영향이 달라질 수 있습니다.

예를 들어 PCB의 큰 전류루프나 센서, 트랜스포머의 방향에 따라 동일한 자기장이라도 유도되는 전압이 달라질 수 있습니다.

그래서 시험에서는 Inductive Coil의 방향을 변경하면서 장비를 서로 다른 방향의 자기장에 노출시킵니다.

탁상형 장비에서는 코일을 90° 회전해 다른 방향의 자기장을 가하는 방식이 사용됩니다.

대형 Floor-standing 장비는 한 번에 코일 내부에 모두 들어가지 않을 수도 있기 때문에 코일 위치를 이동하면서 전체 장비가 시험영역에 들어가도록 반복시험할 수 있습니다.

자기장이 장비에 어떤 영향을 줄까?

시간에 따라 변하는 자기장은 전도성 루프에 전압을 유도할 수 있습니다.

기본적으로 Faraday의 전자기유도 법칙과 관련됩니다.

특히

큰 PCB 루프
긴 내부배선
트랜스포머
자기센서
정밀 아날로그 회로
저레벨 계측회로

등은 자기장의 영향을 받을 수 있습니다.

예를 들어 정밀 계측기가 강한 전력주파수 자기장 근처에 있다면 표시값이 흔들리거나 측정오차가 증가하는지 확인해야 할 수 있습니다.

IEC 61000-4-3과 무엇이 다를까?

IEC 61000-4-8과 자주 혼동하는 규격이 IEC 61000-4-3입니다.

둘 다 전자기장 내성시험이지만 주파수 영역이 완전히 다릅니다.

IEC 61000-4-8

50Hz·60Hz 전력주파수 자기장

단위는 주로

A/m

IEC 61000-4-3

무선통신 등에서 발생하는 고주파 RF 전자기장

단위는 주로

V/m

입니다.

따라서

10V/m RF 시험을 했으니 50Hz 자기장 시험도 포함된다

고 생각하면 안 됩니다.

서로 다른 EMC 현상을 시험합니다.

PASS·FAIL 기준은 IEC 61000-4-8에 하나로 정해져 있을까?

IEC 61000-4-8은 시험장비와 시험방법, 대표 시험레벨 등을 규정하는 Basic EMC Standard입니다.

하지만 모든 제품이

10A/m에서 오차가 몇 % 이하여야 PASS

처럼 동일한 합격기준을 사용하는 것은 아닙니다.

실제 시험에서는 해당 제품규격이나 제조사가 요구하는 Performance Criterion을 확인합니다.

예를 들어 시험 중

기능을 정상 유지해야 하는지
일시적인 성능저하가 허용되는지
시험 후 자동복구가 가능한지

등은 제품군별 EMC 규격에서 결정될 수 있습니다.

따라서 시험성적서를 볼 때는 시험레벨뿐 아니라 Performance Criteria와 결과까지 함께 확인해야 합니다.

실제 시험성적서를 읽어보자

다음과 같이 표시되어 있다고 가정하겠습니다.

Standard: IEC 61000-4-8

Frequency: 50Hz

Continuous Field: 30A/m

Duration: 60s

Result: Pass

이를 해석하면

IEC 61000-4-8

전력주파수 자기장 내성시험

50Hz

인가된 자기장의 주파수

30A/m

시험 자기장 세기

60s

지정 시험 지속시간

Pass

해당 제품에 요구된 성능기준을 만족

했다는 의미입니다.

단순히 IEC 61000-4-8 인증이라는 문구보다 이런 세부조건을 확인하는 것이 훨씬 중요합니다.

흔히 잘못 해석하는 부분

첫 번째는

“IEC 61000-4-8은 RF 전파시험이다.”

라는 생각입니다.

이 규격은 50·60Hz의 저주파 전력주파수 자기장 시험입니다.

두 번째는

“100A/m가 10A/m보다 무조건 10배 좋은 등급이다.”

라는 생각입니다.

시험레벨은 제품 사용환경과 제품규격에 따라 결정됩니다.

세 번째는

“IEC 61000-4-8을 통과하면 모든 EMC 자기장 시험을 통과한 것이다.”

라는 생각입니다.

RF 방사내성이나 전도성 RF, ESD, Surge 등은 각각 별도의 IEC 61000-4-x 시험이 존재합니다.

정리

IEC 61000-4-8은 전기·전자장비가 50Hz·60Hz 전력주파수 자기장에 견딜 수 있는지 평가하는 EMC 내성시험입니다.

대표적인 연속시험 레벨은

1 / 3 / 10 / 30 / 100A/m

이며,

단시간 강자기장 시험에서는 대표적으로

300A/m

1000A/m

가 사용됩니다.

실제 시험자료를 볼 때는

주파수 → Continuous·Short Duration 구분 → A/m 시험레벨 → 시험시간 → 자기장 방향 → Performance Criterion → 결과

순서로 확인하는 것이 좋습니다.

특히 IEC 61000-4-8 Pass라는 한 줄보다 몇 A/m에서 어떤 조건으로 시험했는지 확인하는 것이 실제 제품의 EMC 성능을 이해하는 데 더 중요합니다.

참고자료

• IEC 61000-4-8:2009, Edition 2.0 – Electromagnetic compatibility (EMC) – Part 4-8: Testing and measurement techniques – Power frequency magnetic field immunity test. 50Hz·60Hz 자기장에 대한 전기·전자장비의 내성시험 방법과 시험설비·절차를 규정하는 현행 IEC 기본 EMC 표준이며 Stability Date는 2027년입니다. IEC Webstore
• IEC 61000-4-8:2009 Table 1·2 – 연속 자기장 시험레벨을 1·3·10·30·100A/m로, 1~3초 단시간 자기장은 Level 4에서 300A/m, Level 5에서 1000A/m로 규정합니다. 또한 자유공간에서 1A/m는 약 1.26µT에 해당합니다. Theiteh
• IEC 61000-4-8:2009 Test Procedure – 시험대상 장비를 Inductive Coil의 시험영역에 위치시키는 Immersion Method를 사용하며 코일의 방향을 바꾸어 서로 다른 방향의 자기장에 노출시키도록 규정합니다.