Wprowadzenie sieci 5G związane jest z dużym, większym niż przy wprowadzaniu niższych generacji, napięciem społecznym. Przyczyn takiego stanu rzeczy należy upatrywać w przedstawieniach medialnych, nadający sieci 5G jakieś „mityczne znaczenie” w wielkich możliwościach technicznych, a co za tym idzie i użytkowych. Panaceum na owe społeczne niepokoje mogą być wyniki badań różnego rodzaju. Jednym z takich badań jest analiza poziomu pola elektromagnetycznego emitowanego w instalacjach 5G. Najlepszym miejscem do takich badań są te kraje, które w dużym stopniu i na obszarze całego kraju, wdrożyły już technologię 5G. Wśród nich możemy wymienić Chiny, Australię, Stany Zjednoczone czy Południową Koreę.

Właśnie sytuacja elektromagnetyczna tego ostatniego kraju, na podstawie artkułu Exposure of South Korean Population to 5G Mobile Phone Networks (3.4−3.8 GHz) opublikowanego w Bioelectromagnetis 42:407—414. 2021, jest w skrócie opisana w niniejszym opracowaniu. Autorzy przytoczonego artykułu poddali badaniom ekspozycję na pola elektromagnetyczne w Korei Południowej, próbując ocenić ekspozycję na pole elektromagnetyczne z 5G w porównaniu z innymi systemami, takimi jak 2G, 3G i 4G.

Badania rozpoczęły się w listopadzie 2019 we współpracy z koreańskim instytutem odpowiedzialny za regulacje telekomunikacyjne – Krajowy Agencja Badań Radiowych (NRRA) — 6 miesięcy po tym, jak została uruchomiona sieć 5G  dla klientów publicznych. Ta współpraca zapewniła wczesny wgląd w organizację serwisu 5G, rozróżnienia między stacjami bazowymi i różnych koreańskich operatorów  oraz informacje o dystrybucji stacji bazowych (anten) w kraju.

Przeprowadzono pomiary dla trzech stanów ekspozycji: ekspozymetrem mierzono wartość natężenia pola elektrycznego w punkcie, pomierzono całkowitą ekspozycję całkowitą ekspozycję oraz dokonano pomiaru widma fali elektromagnetycznej. Pomiary dokonane zostały w dwóch miastach koreańskich: w Seulu, największym mieście Korei, i w Naju, mieście prowincjonalnym. Dokonano też pomiarów ruchowych, wykorzystując transport samochodem lub autobusem oraz na trasach kolejowych. Dla określenia zmienności dobowej mocy transmisyjnej wykonano pomiary punktowe w czasie 12 i 24 godzin . Sieć 5G w Korei Południowej pracuje z częstotliwością 3,4 – 3,8 GHz.

Badania zostały wykonane  z anteną tubową, działającą w częstotliwości centralnej 3,55 GHz, z szerokością  pasma 20–100 MHz.

Ekspozycja 5G w środku miasta stanowiła około 15% całości  ekspozycji.

Wyniki przeprowadzonych badań pokazują, że poziomy ekspozycji 5G były poniżej limitu narażenia określonego przez ICNIRP [Międzynarodowa Komisja Ochrony przed Promieniowaniem Niejonizującym ICNIRP, 1998, 2020). Rzeczywiście, w przypadku 5G próg wynosi 39 V/m przy 700 MHz i 61 V/m przy 3,5 i 26 GHz. Maksymalna ekspozycja mierzona na dachu w pobliżu bazy stacja nadal znajdowała się poniżej ustalonego progowego limitu ekspozycji przez ICNIRP. Na stanowiskach ruchomych w pobliżu ulicy było znacznie poniżej tego poziomu (poniżej 0,08 V/m).

Wyniki badanie, jak podają jego autorzy. Są zgodne z innymi raportami, m.in. Agencja National des Fréquences [ANFR], które były  publikowane na stronie Agencji (https://www.anfr.fr/en/frequency-control/exposure-of-the-general-public-to-waves/field-measurements/observatoire-des-ondes/).

W różnych obszarach, w których pomiary przeprowadzono, okazało się, że największy udział w mierzonych poziomach narażenia mają częstotliwości poprzednich generacji telefonów komórkowych 2G, 3G i 4G (rys. 1). Najwyższy poziom, obserwowany w paśmie używanym do 5G, wynosił 25% całkowitego poziomu emisji.

Rys.1 Udziały emisji systemu 5G w porównaniu do innych technologii telekomunikacyjnych

Pomiary w ciągu 24 godzin w ustalonym punkcie wykazały, że emisja pola elektromagnetycznego ze stacji bazowej jest zwykle stabilna w czasie, przy około 5 mV/m, z wyjątkiem szczytów komunikacyjnych: około 8–9 rano, gdzie ekspozycja wzrasta do 130 mV/m, a wieczorem (ok. 18–20) emisja rośnie zaledwie dwukrotnie w porównaniu do median poziomów dziennych i nocnych. Można to również zobaczyć w tej lokalizacji, w której 5G to tylko niewielka część całkowitej ekspozycji. Zmienność jest częściowo spowodowana adaptacyjnością mocy anteny w odpowiedzi na ruch podczas 24-godzinnych pomiarów (rys.2).

Rys.2 Czasowa zmienność pola elektromagnetycznego emitowanego przez sieć 5G w ciągu 24 godzin

Pomiary miernikiem terenowym w pobliżu stacji bazowej 5G-NR dały wynik 12 V/m (15 m od anteny) z mocą bazową. Ta wartość wzrosła do 21 V/m, gdy antena pracowała z maksymalną mocą na tej samej odległości. Ekspozycja pozostawała wciąż poniżej limitu ICNIRP. To jest zgodne z innymi badaniami eksperymentalnymi w oparciu o pomiary zarejestrowane dla działających sieci komórkowych, podkreślającymi, że  dla systemów 2G, 3G i 4G moc wyjściowa stacji bazowej rzadko zbliża się do teoretycznego maksimum. 

Biorąc pod uwagę wielowiązkowość anteny 5G, średnia moc w każdym kierunku wiązki  jest znacznie poniżej teoretycznego maksimum. Ocenia się, że moc ta jest rzędu kilkunastu procent.

Omawiane badanie jest wstępnym badaniem, ponieważ pomiary pola elektromagnetycznego zostały przeprowadzone dopiero 6 miesięcy po uruchomieniu w Korei Południowej sieci  5G.    Jest prawdopodobne, że 5G nie była jeszcze wykorzystywana do maksimum, a liczba abonentów była stosunkowo niska, ze względu na skłonność młodych ludzi do korzystania ze spotów Wi-Fi za darmo. Jest oczywiste, że należy wciąż monitorować ogólne trendy w dłuższym okresie. Niemniej jednak, wynika z tego badania, że poziomy narażenia z systemu 5G, w świetle współczesnej wiedzy, są niskie.

Dodatkowo właściwość systemu 5G, powodująca, że radiowa wiązka sygnału koncentruje się głównie na użytkownikach końcowych, przyczynia się do zmniejszenia ekspozycji w niepotrzebnych obszarach.

Przeprowadzone badania stanowią znakomity argument w dyskusji z „komórkosceptykami”, a szczególnie w przekonywaniu przeciwników wprowadzania piątej generacji telefonii komórkowej. Badania koreańskie wniosły ogromy wkład w możliwość spokojnego i bezkonfliktowego wprowadzania technologii 5G. Idąc tym wzorem, dobrze byłoby wykonać takie badania w Polsce, oczywiście po szerokim zaistnieniu technologii 5G w naszym kraju. Narzędziem do przeprowadzenia takich badań jest wdrożony ostatni system powszechnego monitorowania poziomu pola elektromagnetycznego SI2PEM.