통신장비

통신장비(communication equipment)란 통신을 주고 받을 수 있게 해주는 하드웨어적인 장비이다.

개요

통신이란 인간의 의사, 지식, 감정 또는 각종 자료를 공간적인 제약을 넘고 주고받는 행위 즉 소식을 전하는 것으로 우편, 전신, 전화 등의 매체를 사용하여 정보나 의사를 전달하는 것을 말한다. 영어인 커뮤니케이션(Communication)으로 나타내는 경우도 흔하다. 일상생활은 상호간에 의사를 소통하지 않고서는 영위되지 않는다. 즉 사람들은 표정 또는 손짓·발짓에 의해, 그리고 그림(또는 문자)을 그리는 것 등을 통하여 자기 의사나 기타 정보를 타인에게 전달하고, 후대의 사람, 또는 장소를 달리하는 타인, 다수의 사람에게 전하기 위해서는 별도의 수단이 필요하게 된다. 여기서 장소를 달리하는 사람에게 정보나 의사를 전달(수송)하는 수단을 통신이라고 한다. 통신이란 인간과 사물에 관한 사상·정보의 장소적 이동, 즉 전달기능을 하는 서비스 행위이다. 따라서 같은 서비스업이라고 해도 인간 또는 사물 그 자체를 전달하는 교통·운수업과 구분되며 상업이나 요식·접객업 같은 일반서비스업과 구분된다.

통신의 원초적 의미는 사람과 사람이 접촉하면서 교환되는 사상의 전달이나 소문의 파급과 같이 인간관계의 모든 의사소통에서 비롯되고 있지만, 근대적 의미에서의 통신은 파발마(擺撥馬)·우체통·전화·전신 등 이른바 통신수단을 통하여 이루어지는 통신서비스의 생산행위를 말한다. 여기서 통신수단이란 통신서비스 생산에 있어서 필요불가결한 물적 매개체로, 이에는 통신통로(通路)·통신기기·통신전달동력 등이 있으며, 이를 통신의 3대요소라고 한다. 따라서 이 통신수단을 보유하고 통신서비스 생산을 전담하는 행위를 통신업이라고 하는데, 통신수요의 급팽창과 통신수단의 발달은 밀접한 관련을 가지고 점차 기계화, 전기·전자화하여 오늘날과 같은 고도의 통신기능을 보유하게 되었다. 디지털시대의 통신은 전기 에너지의 작용에 의하여 문자와 영상을 유선과 무선의 연결방식을 이용하여 빠른 속도로 먼 거리에 있는 사용자와 교류가 가능한데 현대 기술의 발달에 따라 통신장비도 발달하였다.

역사

등장배경

19세기에 유럽과 특히 미국인들은 정보통신 분야에 있어서 혁명적인 변화를 느꼈다. 19세기를 거치는 동안 인간은 빛과 소리와 같은 전통적인 정보 전달 수단 이외에 전기를 이용해서 정보를 전달하는 방법, 즉 전신을 창안해 내었다. 이 전신을 이용해서 사람들은 주식의 변동, 시장 가격의 변동, 열차 출발 시간, 정치적 사건, 전쟁 소식 등 멀리 있는 곳의 소식을 과거에는 상상도 못하던 빠른 속도로 전달받을 수 있게 되었고, 당시 사람들에게 이것은 분명 혁명적인 변화였다.

전기를 이용한 전신의 초기 역사

전기를 이용해서 신호를 전달하려는 전신은 이미 갈바니와 볼타가 동전기를 발견하면서 그 가능성이 엿보였다. 1809년 독일의 폰 죄머링(S.T. von Smmerring)은 전기가 용액을 통과할 때 거품이 생기는 것을 관찰하고, 이것을 이용해서 알파벳을 전달하는 전신 장치를 고안해 내었다. 이때 그는 26개의 전선을 이용해서 약 3킬로미터까지 알파벳을 전달하는 데 성공했다. 하지만 전기분해를 이용한 그의 전신 장치는 당시에는 전기 부품의 값이 너무 비쌌기 때문에 경제성이 없어 실용화되지는 못했다.

1820년 덴마크의 코펜하겐에 있던 외르스테드는 전류가 자침의 회전에 미치는 새로운 전자기 현상을 발견했다. 외르스테드의 이 놀라운 발견은 곧 프랑스의 과학자 앙페르에 의해서 확인되었는데, 이후 많은 사람들이 자침을 이용해서 신호를 전달하려는 시도를 하게 된다. 1833년 독일의 유명한 수학자 프리드리히 가우스는 그의 조수였던 물리학자 빌헬름 베버와 함께 자침을 이용한 전신 장치를 발명했다. 그들은 두 개의 구리 전선을 이용해서 약 2 킬로미터 정도 떨어진 곳에서 실제로 통화를 해보기도 했다. 1837년 영국의 쿠크(W.F. Cooke)와 휘트스톤(Charles Wheatstone)은 5개의 자침을 이용해서 알파벳을 전송하는 전신기를 창안해서 특허를 출원했다. 쿠크와 휘트스톤이 창안한 방식은 곧 영국의 철도 회사에서 채용되었고, 이후 이들의 전신은 영국의 전신 방식을 지배하게 된다. 이들이 만든 최초의 전신 장치는 죄머링의 장치와 마찬가지로 여러 개의 전선을 이용해서 신호를 전송하는 병렬 데이터 전송(parallel data-communication) 방식을 이용하고 있었다. 하지만 이런 병렬 전송 방식은 곧 비용 문제와 부딪히게 되었고, 자침의 수는 점점 줄어들다가 마침내 하나의 자침만을 사용하는 체계로 변하게 된다. 이로써 자침 전신기는 최초의 직렬 데이터 전송(serial data-communication) 장치로도 기록되게 되었다.

모스의 전신

영국의 쿠크와 휘트스톤의 자침 전신기보다도 19세기 전신의 혁명에 더 커다란 영향을 미쳤던 것은 1837년 미국의 저명한 화가였던 모스(Samuel F.B. Morse, 1791 1872)가 특허를 출원한 전신기였다. 모스는 1832년 유럽으로 여행하던 중 배 안에서 보스턴의 화학자 잭슨(Charles T. Jackson)에게서 앙페르의 전자기 실험과 전기의 속도가 전선의 길이에 영향을 받지 않을 정도로 빠르다는 이야기를 우연히 듣고, 이것을 통신에 이용해 보기로 마음을 먹었다. 당시 미국에서는 많은 화가들이 발명가로서도 활약했는데, 모스는 자신의 발명품에 대한 개념 설계를 마치 미술품을 제작하는 식으로 해나갔다. 또한 화가가 자신의 작업실에서 작업을 하듯이, 모스는 자신의 기계 작업실에서 전신기라는 발명품을 고안하고 개량해 나갔던 것이다. 모스의 전기학에 관한 지식은 아주 빈약했지만, 그는 예일 칼리지를 졸업하고 뉴욕 대학의 교수로 있으면서 뉴욕의 과학자들과 연결을 맺을 수 있었다. 우선 모스는 자신의 대학 동료이며, 화학, 지질학, 광물학 교수였던 레오나드 게일로부터 전기에 관한 지식을 얻었다. 모스는 기계에 대해서는 문외한이었지만, 기계공 출신의 알프레드 베일(Alfred Vail)의 도움을 얻어 전신에 필요한 기계를 제작할 수 있었다. 모스의 발명품이라고 하는 전신은 사실 상당히 많은 부분은 베일이 개량한 것이었다. 베일은 1844년까지 수신기를 다양한 시계 기술을 이용해서 단순화시켰을 뿐만 아니라, 송신 장치도 놀랄 만큼 간단하게 개량시켜 놓았다. 심지어 오늘날 '모스 부호'라고 부르는 기본적인 통신 코드도 실제적으로는 대부분 베일에 의해서 만들어진 것이었다. 하지만 이 모든 것은 베일의 몫이 아니라 최초의 창안자였던 모스의 업적으로 돌아가 버렸다.

벨과 그레이의 전화 발명

전화는 알렉산더 그레이험 벨(Alexander Graham Bell, 1847 1922)과 그레이(Elisha Gray, 1835 1901)에 의해서 거의 동시에 발명되었다. 그레이는 1865년부터 전문적인 발명가로서 활동을 시작했는데, 전화를 발명하게 되는 1870년대에는 이미 전신 분야에서 두각을 나타내는 전문적인 발명가로 성장해 있었다. 1874년 경 그는 욕조를 이용한 실험을 통해서 처음으로 소리를 전류로 바꾸는 가능성이 있다는 것을 확인했고, 이런 착상을 더욱 발전시켜서 바이올린의 음을 전기적으로 바꿀 수 있는 ' 바이올린 수신기'를 창안해 내었다. 더 나아가 그는 그 해 5월 금속 진동판으로 이루어진 전자기 수신기를 제작했고, 이것에 대한 특허까지 출원했다. 당시 그레이는 바이올린 수신기를 착안하는 과정에서 만든 이 금속 진동판 전자기 수신기가 음악 전신기, 다중 전신, 음성 전신 등에 모두 이용될 수 있다는 것을 알고 있었다. 그러나 1874년 그레이가 전신 관계자들 앞에서 자신의 발명품에 대해서 시범을 보였을 때, 그들은 그레이의 발명에 대해서 상당히 회의적이었다. 즉 전신 전문가와 전신 관련 잡지사 편집인들을 비롯한 당시의 전신 전문가들은 그레이가 발명한 '전화'가 음악과 음성을 전달할 수는 있다고 하지만, 단지 아주 흥미로운 과학적 창안품일 뿐이지 직접적인 실용적인 응용 가능성은 거의 없다고 평가했다. 그때까지도 그들은 음성을 전달하는 전화를 단지 재미있는 장난감 정도로 생각했던 것이다. 당시 웨스턴 유니언 회사를 비롯한 주요 전신 회사에서는 발명가들에게 하나의 선으로 여러 모스 신호를 보낼 수 있는 다중 전신을 개발해줄 것을 간절히 원했는데, 이런 전신 관련 분야의 요구 때문에 전문적인 발명가였던 그레이는 자신의 발명품을 전화보다는 다중 전신에 활용하려고 노력하게 된다.

한편 그레이와는 아주 독립적으로 이와 비슷한 장치를 개발해 나가고 있었던 사람이 있었는데, 그가 바로 알렉산더 그레이험 벨이었다. 벨은 소리를 내는 음성 기관의 위치와 작용을 나타내는 음성학적 기호를 체계화해서 세계적인 명성을 얻은 에든버러 출신의 발성법 교사의 아들로 태어났다. 발성법 집안에서 자란 벨은 장성한 뒤 자신의 아버지가 개발한 이 '시화법'(visible speech) 체계를 농아에게 발성법을 가르치는 데에 활용하게 된다. 이리하여 1872년 그는 농아에게 발성법을 가르치는 학교를 보스턴에 개설했고, 자신도 그곳에서 강사로 있다가 1873년에는 보스턴 대학의 음성 생리학 교수가 되었다. 발성법에 관한 관심이 높았던 벨은 헤르만 헬름홀츠의 음성과 감각에 관한 실험에 대해 공부한 뒤 조화 단진동을 합성해서 복합 모음을 만들어 내려고 노력했다. 이 과정에서 그는 조화 전신기를 고안해 내었고, 1875년 4월 6일 다중 전신에 관한 특허까지 신청했다. 이 조화 전신기와 다중 전신을 개선하는 과정에서 벨은 전화를 발명하게 되었던 것이다. 벨은 기계 제작에는 아주 문외한이었지만, 기계 수리공이며 모형 제작자였던 토머스 왓슨의 도움으로 음성을 전기적으로 전달할 때 필요한 기구를 제작할 수 있었다. 벨에게 재정적인 지원을 해주던 허버드도 처음에는 그레이와 웨스턴 유니언의 관계자들과 마찬가지로 전화의 실용화 가능성에 대해서는 상당히 회의적이었고, 오히려 벨이 다중 전신에 더 많은 비중을 두기를 원했다. 하 지만 농아에게 말을 가르치는 데 관심이 많았으며 전신 분야에서는 상대적으로 비전문가였던 벨은 다중 전신보다는 음성을 전달하는 전화 쪽에 더 많은 관심을 갖게 되었다. 1875년 6월 음성을 전기적으로전달하는 것이 기술적으로 가능하다고 판단한 벨은 그 해 9월부터 전화에 대한 기본적인 착상을 하기 시작했다. 마침내 그는 1876년 1월 20일 전화에 대한 공증을 마치고 2월 14일에 특허를 신청해서 1876년 3월 7일 미국 특허청으로부터 전화 특허를 받게 된다.

무선 전신의 발명 (마르코니와 브라운)

20세기 정보통신 혁명 시대를 연 가장 획기적인 발명 가운데 하나는 19세기말에 굴리엘모 마르코니(Guglielmo Marconi, 1874 1937)와 브라운(Karl Ferdinand Braun, 1850 1918)이 발명한 무선 전신이었다. 공간을 통해 전달되는 전파를 이용한 무선 전신의 발명은 곧 지구를 동시에 순간적으로 연결하는 지구촌 통신을 가능하게 해주었을 뿐만 아니라, 곧이어 라디오, 텔레비전을 비롯한 매스컴의 출현을 가져왔고, 20세기 후반의 획기적 발명품인 휴대용 무선 전화의 가능성도 열어 놓았던 것이다. 1887년 하인리히 헤르츠는 전자기파의 존재를 실험적으로 증명했는데, 그 뒤 헤르츠가 관찰했던 이 전자기파를 실용적으로 이용하기 위한 노력이 세계 도처에서 나타났다. 전자기파를 통신에 이용하기 위해서는 우선 전자기파를 송신하고 탐지할 수 있는 장치를 개발하는 것이 무엇보다도 필수적이었다. 헤르츠와 거의 동시에 맥스웰의 전자파를 실험적으로 검출할 뻔했던 영국의 로지(Oliver Joseph Lodge, 1851 1940)는 전자기파가 통과할 때 전기적 저항이 변하도록 금속 조각을 채워서 만든 코히러(coherer)를 발명해서 전자기파를 탐지할 수 있는 보다 효율적인 장치를 만들었다.

1894년부터 이탈리아의 기술자 굴리엘모 마르코니는 볼로냐에 있던 리기(Augusto Righi) 교수의 도움을 받아 가며 헤르츠가 발견한 전자파를 전신에 이용하려는 실험에 착수했다. 우선 마르코니는 리기 교수로부터 어떻게 전자기파가 발생·방사·탐지되는 지에 대한 실제적인 지식을 얻을 수 있었다. 더 나아가 마르코니는 브랑리보다 훨씬 좋은 수신 감도를 얻기 위해서 브랑리의 코히러를 개량해 나갔다. 수신 장치와 함께 마르코니는 보다 먼 거리에서 전자기파를 송수신 할 수 있도록 자신의 전체 장비 역시 개량해 나갔다. 마침내 1895년 마르코니는 자신이 만든 상당히 조야한 실험 장치로 약 2.4 km 거리까지 신호를 무선으로 전송하는데 성공했다. 1896년 영국에서 특허를 낸 마르코니는 맨 먼저 영국 우편국에서 성공적으로 무선통신을 선보였으며, 1897년에는 빅토리아 여왕의 메시지를 요트 위에 있던 황태자에게 보내는 데 성공하면서 자신이 발명한 무선 전신의 실용적 가치를 영국 사회에서 점차로 인정받기 시작했다. 더욱이 1897년 자신의 이름을딴 마르코니 무선 전신 회사를 차린 마르코니는 무선 기술을 계속 향상시켜서 1899년에 이르면서 약 120 km까지 신호를 무선으로 보내는 데 성공하게 된다.

변조 방식의 발전

디지털 무선 전화가 등장하기 이전에 아날로그 방식으로 음성을 무선으로 전달했는데, 이것을 가능하게 해준 것이 바로 진폭 변조(Amplitude Modulation)와 주파수 변조(Frequency Modulation)라는 기술이었다. 모스의 전신이 벨과 그레이의 전화 발명으로 이어졌듯이, 마르코니와 브라운이 발명한 무선 전신은 곧바로 라디오와 무전기의 발명으로 이어졌다. 무선 전신이 발명된 이후 처음으로 음성을 전파에 실어 보내는 데에 성공한 사람은 미국의 무선공학자였던 페슨던(Reginald Fessenden, 1866 1932)이었다. 페슨던은 1900년에서 1902년까지 미국 기상청의 특수 요원으로 일하면서 일기예보와 폭풍 경보에 적합한 무선 전신 체계를 개발했다. 이때 그는 전기분해를 이용해서 매우 감도가 좋은 탐지기를 발명했는데, 이 고감도 탐지기가 곧이어 그가 개발한 50,000 헤르츠의 고주파 발진기와 헤테로다인 수신기 등과 결합되어서 전파로 음성을 전달하는 것이 가능하게 되었던 것이다.

보도의 시분할 다중전신

프랑스의 보도(Jean-Maurice-Émile Baudot, 1820 1895)는 통신의 혁명이라 부를 만한 대단히 빠른 전신기를 창안해 내었다. 즉 그는 1872년 피아노와 유사한 5개 키를 지닌 시분할 다중화 전신 체계를 창안해서 통신의 역사상 획기적인 전기를 마련했던 것이다. 1877년 보도의 전신 방식은 프랑스 우편 전신국에서 공식적으로 채용되었는데, 당시에 보도의 이름은 빠른 전신기라는 말로 통했을 정도로 시분할 다중화 전신 방식은 전신 분야의 기술 진보를 선도했다. 1899년 영국의 도널드 머리(Donald Murray)는 보도의 이 체계를 더욱 발전시켜서 오늘날 보도 코드라고 부르는 5 비트 전송방식에 바탕을 둔 실용적인 텔레타이프라이터를 만들어내게 된다. 물론 보도가 처음으로 5 비트 혹은 5 단위 코드를 사용한 것은 아니었다. 이미 모스와 거의 동시에 독일에서 전신을 창안했던 가우스와 베버도 전신에 5 단위 코드를 제안했었고, 1860년에는 버넷(W. H.Burnett)이 5 단위 코드를 다중 체계에 사용할 것을 제안했었다. 하지만 프랑스의 보도가 처음으로 실용적인 면에서 인쇄형 전신을 다중 체계에 성공적으로 활용했기 때문에 5 단위 코드를 흔히들 보도 코드라고 부르게 되었던 것이다. 이 5 단위의 보도 코드는 오랫동안 전신에서 활용되었고, 특히 텔레타이프라이터 분야에서는 가장 보편적인 통신 코드로 자리잡았다.

1960년대에 들어와서 컴퓨터 통신을 비롯한 디지털 통신이 발전함에 따라 5 단위 코드가 표현할 수 있는 32 가지 문자보다도 더 많은 문자를 전송할 필요성이 증대되었고, 이에 따라 텔레타이프라이터와 함께 널리 퍼졌던 보도의 5 비트 코드보다 더욱 발달된 새로운 표준화된 전송 코드가 출현하게 되었다. 1963년 미국 표준화 협회(American Standard Association)에서는 통신의 효율성과 신뢰도 면에서 신호 요소들의 배열을 최적화 할 것이 아니라 정보 처리와 확장 가능성을 염두에 둔 새로운 통신 코드를 모색할 것을 제안했다. 이리하여 등장하게 된 것이 바로 바로 1963년에 제정되어 1965년에 부분적으로 수정된 7 비트 코드를 바탕으로 하는 ASCII(American Standard Code for Information Interchange) 문자 코드였다.

펄스 코드 변조의 출현

주파수 분할 다중화 방식은 디지털 방식이 아니라 주로 아날로그 방식의 통신에 이용되었다. 한편 현대적인 디지털 통신은 펄스 코드 변조(Pulse-Code Modulation) 방식이라는 새로운 변조 방식이 출현하면서 시작되었다. 1926년 미국의 레이니(Paul M. Rainey)는 펄스 코드 체계에 관한 특허를 출원했지만, 당시에 그의 발명의 사람들 사이에서 거의 잊혀졌었다. 1937년 국제 전신전화회사(International Telephone and Telegraph Company)의 파리 연구소에서 일하던 영국인 리브스(Alec H. Reeves)는 이 펄스 코드 변조 방식을 재 발명해서 자신의 특허를 얻는 데 성공했다. 하지만 당시에는 이 디지털 통신 방식에 이용할 전기 회로 장치의 발전 수준이 충분치 못해서 거의 이용되지 못했다. 제2차 세계대전 중에는 벨 전화 회사의 블랙(Harold S. Black) 팀이 전화의 통신 보안에 힘쓰던 미군 통신대를 위해서 최초로 실용적인 펄스 코드 변조 방식을 이용하는 장치를 개발했다. 하지만 초기에 디지털 통신은 군사용과 같은 특수 목적을 제외하고 민간 분야에서는 거의 활용되지 못했다. 1960년대에 들어와서 트랜지스터와 트랜지스터를 집적한 IC 회로가 개발되면서 비로소 펄스 코드 변조 방식이 전화에 이용되기 시작했다. 이후 집적회로의 기술이 놀라운 진보를 하면서 디지털 방식의 통신은 아날로그 방식을 점차로 압도하게 된다. 펄스 코드 방식을 다중 전신이나 다중 전화에 이용하기 위한 방식으로는 우선 시분할 다중화 방식이 있다. 이것은 보도의 전신 체계에서 보듯이 시간을 분할해서 여러 명이 단일한 회선으로 통화를 할 수 있게 하는 방식이다. 현재 우리나라 무선 전화 방식에서 사용되고 있는 코드 분할 다중화 방식은 아날로그 방식에서 사용하던 주파수 분할 다중화 방식이나 기존의 디지털 통신에서 사용하던 시분할 다중화 방식과는 질적으로 다른 새로운 방식이다. 이 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식에서는 각각의 송신자에게 코드를 부여하고 수신자는 코드를 해독해서 자신에게 전달하려는 디지털 신호만을 선택해서 더욱 많은 수의 다중 통화가 가능하도록 하고 있다.

종류

• 라우터 : 근거리 통신망에 상호접속해서 데이터를 주고받을 수 있도록 하는 대표적인 통신장비다. 복수의 근거리통신망(LAN)에 접속해 데이터를 주고받는 것이 주요 기능이다. 간단하게 설명하면 특정 통신망 내에서 트래픽 흐름의 경로를 결정해 메시지 전달을 신속하게 처리할 수 있도록 하는 중계장치라고 할 수 있다. 기본적으로 브리지(bridge)와 비슷한 역할을 하지만 라우터는 L3계층(Layer 3)에서 경로 선택을 함으로써 논리적 연결제어(LLC) 프로토콜과 매체 접근제어(MAC) 프로토콜이 서로 다른 복수의 LAN을 각각 접속할 수 있다는 특징이 있다. 같은 IP주소를 쓰는 LAN과 LAN을 연결할 때는 브리지를 쓰고 IP주소가 다른 LAN끼리 연결할 때는 라우터가 사용된다. 다시 말해 브리지는 단순히 데이터를 통과시킬 것인지의 여부만을 판단하지만 라우터는 데이터에 포함된 프로토콜을 해석하고 그에 맞는 최적의 경로를 선택해 데이터를 송출한다.

• 스위치 : 브리지에서 한 단계 발전한 통신장비로 PC에 할당되는 대역폭을 확대하기 위해 탄생했다. 허브와 달리 LAN이 제공하는 대역폭을 PC로 고스란히 전달한다는 것이 스위치의 특징이다. 일반적으로 인터넷을 사용할 때 라우터보다는 한층 가까이 있는 장비이기도하다. 스위치는 단위 데이터를 다음 목적지까지 보내기 위해 경로나 회선을 선택하는 기능을 갖고 있다. 인접한 네트워크 지점 중 어디로 데이터를 보낼 것인지 결정하는 기능을 포함하기 때문에 라우터의 기능을 포함하기도한다. 하지만 스위치는 라우터보다는 훨씬 단순하기 때문에 더 빠르게 동작하는 편이다.

• 허브 : LAN 전송로의 중심에 위치하는 중계 장비로 여러 대의 PC를 연결해주는 장비다. 보통 4개에서 시작해 24개, 48개 등의 다양한 포트를 갖추고 있으며 각 포트는 PC 1대마다 할당된다.

• 기지국 : 기지국제어기, PA, 컴바이너, 안테나, 필터 등으로 구성된다. 기지국 제어기는 기지국의 신호 처리를 제어한다. 출력 증폭기(PA)는 기지국의 송신 신호를 증폭한다. 컴바이너는 출력 증폭기들에서 증폭된 여러 신호를 송신 안테나로 전송하기 위해 결합시키는 기능을 가진 장비이다. 필터는 서비스에 사용하는 주파수 이외의 불필요한 주파수를 차단하는 장비이다. 일반적으로 하나의 안테나를 이용하여 송수신을 할 수 있도록 설계된 듀플렉서를 사용한다. 기지국용 안테나는 송신 신호를 공중에 방사하는 송신 안테나와 수신 신호를 감지하는 수신 안테나로 구성되어 있다. 또한, 서비스 사업자에 의해 원격으로 통제되는 무인 시설이기 때문에 기지국의 각종 상태를 실시간으로 전달하는 원격감시장비를 갖추고 있다.

• RF장비 : 이동통신용 RF 시스템은 안테나, FEM (Front-End Module), 트랜시버 (상하향 주파수 변환)로 구성된다. 스마트폰에 들어가는 RF 부품은 WiFi, FEM, RF 등으로 분류할 수 있다. RF Front end 칩 시장은 스마트폰뿐만 아니라 스마트 TV, 스마트 가전기기, IoT 등의 무선제품에 적용됨에 따라 그 수요가 증가하고 있다. 5G 시대에 필요한 기술로서 현재 국내외적으로 시장 성장이 예상되고, 5G 디바이스, 기지국 시스템뿐만 아니라 위성 및 국방용, 재난안전 분야 등에 적용될 전망이다.

• 중계기 : 중계기란 터널, 빌딩, 지하철 등 원활한 이동통신 서비스가 제공되지 않는 전파 음영지역에 설치해 기지국과 단말기 간을 연결하는 장치이다. 이동통신 중계기 시장은 국내 이동통신 시장의 발전과 함께 크게 확대되어 왔다.

• 안테나 : 세계 안테나 시장은 이동통신 기지국, 단말, 자동차 충돌방지 시스템, 군사용 레이터, 위성용 안테나 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 5G에서는 기존의 금속 안테나를 이용한 빔포밍(BeamForming) 문제점을 개선하면서 반도체 플라즈마 안테나 기반의 시장이 형성될 것으로 전망된다. 빔포밍 안테나 기술이 2020년에 개화할 경우 5G 안테나 시장에 적용함에 따라 2021~2025년간 점진적으로 점유율이 상승하여 약 2억 달러 매출이 기대 된다. 국내 기지국 안테나 업체로 에이스테크, KMW, 감마누 등이 있고, 단말용 안테나 제조업체로 파트론, 아모텍, EMW 등이 있다.

• 그 밖에 군 무선통신장비

1. PRC-999K : 빠른 속도로 주파수를 변경해가며 운용하는 방식으로 적의 간섭이나 도청을 피할 수 있고, 대역도약과 지정도약방식으로 나뉘어지며, 고정 및 도약 운용시 입력된 3개의 탐색채널 및 호출주파수의 운용 상태를 확인할 수 있으며 2대의 무전기 세트에 차량 및 휴대용 중계케이블을 이용하여 중계 운용할 수 있다.
2. VRC-946K : VHF 대역 무전기이며 전자전을 극복할 수 있는 주파수 도약기능, 주파수 예치기능과 디지털 데이트 통신기능을 갗춘 첨단 장비로서 군 지휘망에 사용되는 통신장비다. 차량, 전차 및 장갑차 등에 설치하여 운용되는 주파수변조(FM) 방식의 VHF 대역 무전기로서, 음성 및 데이터를 주파수 고정방식 또는 도약방식으로 송`수신 할 수 있다.
3. KAN/GRC-512(V) : 전자전 능력을 보유하고 있으며 첨단 기술에 의한 다양한 운용모드가 가능할 뿐 아니라 주파수 관리가 용이하고, 동영상(화상회의) 전송도 가능하다는 점이 특징이다. 기존의 다중채널 장비와는 달리 이 장비는 회선용량을 2배로 증가시켜 음성 및 데이터 외에 화상회의 통신을 제공할 수 있도록 제작되었으며, 고속 및 광대역으로 도약하기 때문에 통신망의 생존성을 보장할 수 있다.
   

관련 기업

• ㈜케이엠더블유(KMW) : 전 세계를 대상으로 이동통신 기지국에 장착되는 각종 장비 및 부품류 등을 생산, 판매하는 RF사업과 옥내용, 옥외용 등 각종 LED조명 및 융복합제품을 생산, 판매하는 LED사업을 영위중이며 5G장비 업계에서 핵심기술로 인정받고 있는 MU-MIMO (Multi-user MIMO) 기술이 적용된 네트워크장비(MMR)와 초소형 필터를 통해 최고의 경쟁우위를 확보하고 있다. 세계 최초로 개발한 마이크로 벨로우즈 필터가 장착된 스몰셀 장비를 개발했다.

• 삼지전자㈜ : 통신 및 네트워크 장비 전문업체다. 무선통신용 중계장치와 네트워크 장비, 운영정보표시장치를 제조, 판매하는 통신사업과 전자부품 유통사업, 중계기 설치/정보통신공사, 전기공사, 2차전지용 충방전시스템, ESS 등의 기타사업을 영위, LG유플러스의 주 벤터로서, LTE중계기 및 각종 장비를 납품한다.LG유플러스에 스몰셀을 공급한다.

• ㈜에프알텍(FRTEK) : 이동통신 중계기 사업 및 LED 조명 사업영위 업체다. 주요제품은 무선 중계 시스템 기술을 활용한 LTE 중계기, 인빌딩 중계기 등의 이동통신 중계기 및 LED 기술을 활용한 LED조명 등. 5G 인빌딩 솔루션 개발을 완료하고 DAS 중계기를 개발했다.

• 솔리드㈜(SOLiD) : 유/무선 통신장비 제조업체다. 무선통신중계기를 주력으로 국내 및 해외 통신사업자를 대상으로 LTE, 5G 등의 통신환경을 위한 다양한 장비를 개발하여 납품 중이다. 이동통신 네트워크 장비인 중계기를 생산하고 국내외 통신사업자에 DAS와 ICS, 고주파(RF) 중계기를 납품한다.

• ㈜텔레필드(Telefield) : 광전송 장비 등을 개발, 판매하는 통신기기/장비 전문 업체다.관전송장비 중에서 다양한 신호와 접속을 해야하는 접속망과 기술의 연계성이 높고 상대적 고수익 사업인 백본망 제품을 주로 생산/판매하고 있다. 접속망 및 백본망에 들어가는 광전송장비, 게이트웨이를 생산 및 판매한다.

• 대한광통신㈜ : 광섬유, 광케이블 제조업체다. 전합성 제조공법을 바탕으로 기술력과 품질 및 가격경쟁력을 보유하고 있고, 한국전력, SKT, KT 등을 파트너로 국내 시장점유율을 높여가고 있으며, 중국은 물론 미국, 유럽 등으로 시장망을 확대중이다. 광통신산업의 핵심 제품인 광섬유를 코어 모재 단계부터 자체 생산 할 수 있는 국내 유일의 기업이다.

• ㈜오이솔루션(Oesolution) : 광송수신 모듈 전문 생산업체로 초고속 광통신망에 쓰이는 핵심 부품인 광트랜시버를 생산, 판매한다. 통신시스템을 통해 수현되는 기능을 트랜시버에 탑재하여 저비용, 고효율 네트워크 구축을 가능하게 하는 제품인 스마트 트샌시버를 세계최초로 개발해 2017년부터 본격 판매하고 있다. 광트랜시버 점유율 1위 기업이다.

• ㈜기가레인(GigaLane) : RF통신부품(RF케이블 조립체, RF커넥터) 및 반도체장비 제조업체다. 중고 반도체장비 사업도 영위중이며 특히 모바일용 고주파(RF) 커넥티비티 부품을 국내 최초로 개발하였다. 국내 유일 공급사 위치를 확보중이며 삼성전자의 주요 휴대전화 제품들과 군 통신망 및 한국형 차세대 전투기 등에 RF 부품을 납품한다.

전망

2019년 대한민국은 5G 세계최초 상용화를 기록하며, 5G 발전의 토대를 만드는 데 성공했다. 2020년은 5G 경쟁 본편에 해당한다. 한국과 미국으로 시작으로 전세계 5G 상용화가 본격화되고 있다. 지난해 중국을 비롯해 아시아, 호주, 유럽, 중동, 북미 지역 선두 통신사들이 5G 서비스를 출시했고 올해에는 일본, 프랑스, 러시아 싱가포르 등이 합류한다. 미국은 통신산업 글로벌 주도권을 되찾기 위해‘5G 이니셔티브 계획’을 발표했으며, 중국은 2025년까지 1조2000억위안(한화 약 198조원)을 투자한다. 일본은 올해 3월 도쿄올림픽 기간에 맞춰 5G 상용화에 돌입하며, 2024년까지 일본 전역에 5G를 확산한다. 이러한 움직임에 글로벌 통신장비 업계에 꽃이 피고 있다. 세계이동통신사업자협회(GSMA)에 따르면 2025년 아시아‧태평양 지역 5G 상용화 국가만 24개에 달할 전망이다. 5G를 준비하는 국가가 늘어날수록 통신장비기업에게는 호재다. 5G는 전국망으로 구축해야 하는 국가 단위 대규모 사업이다. 현재는 주로 LTE와 함께 사용하는 비단독모드(NSA)를 채용하고 있지만, 5G만 사용하는 단독모드(SA)에 대한 준비도 갖춰야 한다. 한국만 봐도, 지난해 3.5GHz 대역을 구축했고 올해 28GHz 주파수에 대한 투자를 진행할 예정이다. 이어 5G SA도 추진할 계획이다. 세계최초 상용화에 성공한 한국에서도 수년에 걸친 투자가 필요한 상황인데, 이를 전세계로 확장한다면 통신장비시장은 당분간 매출 성장을 거듭할 수밖에 없다. 이는 통신장비기업 간 경쟁 가속화와 시장 재편을 의미한다.

참고 자료

• Andy andy andy, 〈유선통신과 무선통신의 종류는??〉, 《네이버 블로그》, 2013-01-07
• 임경순, 〈통신 방식의 역사〉, 《zolaist》
• 이지성 기자, 〈(알아봅시다) 인터넷 통신장비의 종류(라우터ㆍ스위치ㆍ허브)〉, 《디지털타임스》, 2009-08-03
• 장민준 외 3인, 〈통신장비, 빅사이클의 시작〉, 《키움증권 리서치센터》, 2018-07-17
• 무기톡톡, 〈무선통신장비의 종류〉, 《네이버 블로그》, 2010-09-07
• Plan_B, 〈5G 관련주 대장주 수혜주 38종목 총정리〉, 《티스토리》, 2019-11-12
• 최민지 기자, 〈2020년에도 5G 통신장비시장 ‘후끈’〉, 《디지털데일리》, 2020-01-12

같이 보기

• 라우터
• 스위치 허브
• NIC

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