2016 Fiscal Year Annual Research Report

Safety assessment of the environmental electromagnetic fields emitted from wireless resonance transmission

Research Project

Project/Area Number	26281032
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	宮越順二京都大学, 生存圏研究所, 特任教授 (70121572)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords	電磁波影響評価 / 共鳴送電 / ワイヤレスエネルギー伝送 / 発がん性 / 細胞機能
Outline of Annual Research Achievements	400kHz帯域の磁界共鳴送電下における細胞影響評価を行うため、磁界共鳴送電を行えるコイル群の製作に取り組んできた。過年度の12MHz帯域の共鳴送電細胞ばく露装置の開発の際に採用した縦型ヘリカルタイプの構成により検討を開始し、電磁界シミュレータHFSSを活用して検討を進めてきた。しかしながら、そのシミュレーションの結果から、400kHz帯域の自己共振周波数を達成するためにはコイル巻数が膨大となり、細胞影響評価を見据えてCO2インキュベータ内に構築する関係上、その大サイズのインキュベータを準備してもなおそのサイズに収めることは困難となり、結果、ヘリカルタイプからスパイラル型コイルに変更し、引き続き、シミュレーションに取り組んだ。スパイラル型コイルにおいても同様に、巻数の増加により400kHz帯域の自己共振周波数を得るためにはその巻数が膨大となること、また巻数の増加に伴う抵抗値の増加、ひいては特性の低下という課題の中、比較的巻数をおさえてコイルを積層化させることで、その共振周波数を低下させ400kHz帯域の自己共振周波数を実現することができた。この積層型スパイラルコイルを用いて、それを送電側コイル、受電側コイルとして磁界共鳴送電装置を製作し、その送電特性をネットワークアナライザを用いて計測した結果、自己共振周波数は422kHz、伝送効率は65%超であった。また、電磁界シミュレータHFSSを用い、当該磁界共鳴送電装置のモデル化および電磁界シミュレーションを実施し、送受電コイル間中央の磁界強度が480～560A/mであることを確認した。この値は、国際非電離放射線防護委員会（ICNIRP）が定めるガイドライン（職業ばく露）の80A/mに対し、概ね6倍超という大きさであった。以上、H28年度、400kHz帯域の磁界共鳴送電下における細胞影響評価のために必要となる共鳴送電細胞ばく露装置の開発に取り組み、その主要部である磁界共鳴送電コイル部の開発を完了した。
Research Progress Status	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Causes of Carryover	28年度が最終年度であるため、記入しない。
Expenditure Plan for Carryover Budget	28年度が最終年度であるため、記入しない。