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유선송수신기
유선송수신기(有線送受信機)는 디지털 신호를 전기 신호로 변환하고 전송하는 송수신기를 말한다. 고속 데이터 전송이 필요한 대규모 데이터 센터나 클라우드 서비스 등에서 사용된다.
개요
송수신기(送受信機, Transmitter & Receiver)는 송신과 수신의 기능을 함께 가진 기기를 말한다. 즉, 송수신기는 송신기와 수신기를 통합하여 부르는 명칭이다. 무전기의 구성품으로 통화자의 의사를 송신하는 부분을 송신기라 하고 수신하는 부분을 수신기라 한다.[1]
송수신기를 통한 전자파 전송과정은 다음과 같다. 음성 신호는 마이크 등의 입력장치를 통해 전기 신호로 변환되며 변조기는 변환된 신호를 채널에 전송하기 쉬운 형태로 변환하는 변조과정을 거친다. 증폭기는 신호를 멀리 보내기 위해 크게 증폭하는 역할을 한다. (거리가 멀수록 신호의 세기는 약해진다다. 거리에 따른 신호의 세기 = 원본 신호/거리의 제곱) 증폭된 신호는 송신 안테나를 거쳐 무선채널로 전송되며 무선채널을 지나 수많은 신호들은 섞여서 수신 안테나로 전달된다. 수신 안테나를 통해 동조기로 신호가 전달되며, 동조기는 필요한 반송파만 골라낸다. 증폭기는 약해진 신호를 다시 증폭시키는 역할을 하며 검파기는 반송파를 제거하여 원본 데이터로 복원하는 작업한다.
여기서 반송파란 통신에서 정보의 전달을 위해 입력 신호를 변조한 전자기파(일반적으로 사인파)를 의미한다. 일반적으로 입력 신호보다 훨씬 높은 주파수를 갖는다. 그리고 변조란 발진기에서 만든 반송파에 싣는 과정으로 채널에 전송하기 쉬운 파형(고주파수)으로 변환하는 것이다. 변조를 통해서 장거리 전송이 가능해지며 잡음과 간섭에 영향을 덜 받는다. 또한, 복조란 변조로 변환된 신호를 다시 원본 형태로 복원하는 것이다.[2]
유선통신
유선통신(Wired communication, 有線通信)은 전송로(傳送路)에 도선을 사용하는 방법으로 이루어지는 전기통신을 말한다. 반송 통신이라고도 한다. 무선통신에 대한 말로, 전기 또는 광신호로 변환한 정보를 페어 케이블, 동축 케이블, 광섬유 케이블 등의 통신 선로를 전송 매체로 하여 전송하는 방식을 말한다. 전송 매체가 폐공간을 구성하고 있으므로 공간 전파(空間傳播)에 비해 외란(外亂)에 좌우되기 어려워 안정한 통신이 가능하다. 전송 매체의 전송 손실을 등화(等化)하는 중계기를 전송 매체 도중에 배치하여 장거리의 전송을 한다.
설치하는 데 큰 비용이 드는 약점이 있으나, 무선통신에 비하여 안정된 고품질의 전송로가 보장되고, 도중에서 분기할 수 있는 이점이 있다. 종래 국내통신은 모두 유선전송로에 의존하고 있었으나 현재는 시내통신은 유선, 시외통신은 무선에 의존하는 경우가 많아지고 있다. 전송로에는 나선(裸線), 시내 및 시외 케이블, 반송(搬送)케이블, 동축케이블, 해저케이블(동축케이블과 중계증폭기의 결합)·광섬유케이블 등이 있다.
유선통신은 송·수신 양자가 전선로로 연결되고, 그것에 의하여 신호가 매개되는 전기통신을 총칭한다. 대표적인 것은 전신·전화인데, 하나의 송신에 대하여 다수의 수신을 원칙으로 하는 무선통신과는 달리 송·수 1:1의 통신이 원칙인 것이 유선통신방식이다. 통신기술의 발달에 따라, 전송로의 일부에 무선을 포함하는 경우도 많고, 따라서 방송국·교환국 등과 단말수신자(端末受信者:가입자)가 유선전송로로 결합되어 있을 때에는 유선통신으로 보는 것이 타당하다.[3][4]
역사
유선통신의 기본적 기술은 19세기에 발달하였다. 1837년 S.F.B.모스에 의하여 실용적 전신기가 발명되어, 통신기술에 대혁명을 가져왔지만, 1958년에는 대서양에 해저전선이 설치되어 통신기술의 혁명은 세계적 규모로 확대되었다. 이 시기에는 물론 신호를 증폭할 수 있는 기술이 없었기 때문에, 단속(斷續)하는 전기신호의 장단에 따라 조립된 의미를 전달하는 모스 부호는 당시의 기술로서는 가장 적절한 신호형식이었다. 이와 같은 단속전기신호는 신호가 미약해지기 전에, 회로 중에 계전기(relay)를 설치하고, 신호에 의하여 그 접점을 개폐해서, 새로운 신호전류로서 내보낼 수 있으므로, 이와 같은 자동중계반(自動中繼盤)을 적당히 배치함으로써, 장거리 전신이 가능하게 되었다. 전신은 문자를 나타내는 신호를 보냄으로써 수신측의 인자장치를 동작시켜 인쇄수신이 될 수 있는 인쇄전신으로 발전하였으며, 다시 사진전송으로까지 발전하였다.
한편 1876년 A.G.벨에 의하여 실용적인 전화기가 발명되어, 일반가입자를 대상으로 하는 전화교환업무가 비교적 근거리 범위 내에서 바로 실용화되었다. 마침내 3극진공관이 발명되고, 이것을 이용하여 전화간선에 삽입하여 음성신호를 증폭할 수 있는 중계기(中繼器)가 만들어져 원거리의 통화가 가능하게 되었다. 당초, 전화간선에는 음성신호의 감쇠를 줄이기 위하여, 일정한 거리(약 2 km 기준)마다 유도 코일을 설치한 장하(裝荷)케이블이 사용되었으나, 얼마 후 장거리에서는 무장하케이블이 유리하다는 것이 제창되어, 5~50 kHz의 반송파를 음성신호로 변조하여 다중화해서 전송할 수 있는 무장하반송 다중전화방식이 채택되게 되었다. 신호 다중화를 위하여 동축케이블 및 마이크로파 중계회선이 많이 쓰이고 있으나, 점차 동축케이블은 광섬유케이블로 교체되고 있다.[4]
원리
유선통신의 기본 원리는 전기 신호를 이용하여 정보를 전송하는 것이다. 이를 위해 전송하 고자 하는 정보는 전기적인 신호로 변환되어 전선을 통해 전달된다. 수신 측에서는 이 신호 를 해석하여 원래의 정보로 재구성한다. 이러한 원리는 유선 전화, 인터넷, 케이블 TV 등 다양한 통신 서비스에서 사용된다.
종류
유선통신은 여러 가지 종류로 나눈다. 그중 가장 널리 사용되는 것은 전화선, 케이블, 광섬유 등이다. 전화선은 주로 음성 통화와 데이터 전송에 사용되며, 케이블은 인터넷과 TV 등의 다양한 서비스에 사용된다. 광섬유는 빠른 속도와 큰 대역폭을 제공하여 현대 인터넷 통신의 핵심 기술로 사용된다.
현대 사회에서의 중요성
유선통신은 현대 사회에서 더욱 중요해지고 있다. 빠른 인터넷 속도와 안정적인 통신은 비즈니스 및 개인 생활에서 핵심적인 요소로 작용한다. 또한 지능형 도시 및 산업용 자동화와 같은 새로운 기술 발전을 위해서도 안정적인 유선통신이 필수적이다. 따라서 유선통신 기술의 발전은 현대 사회의 발전과 더불어 미래를 준비하는 데 중요한 역할을 한다.
무선통신과의 차이
유선통신과 무선통신은 정보를 전송하는 방식에서 주요한 차이가 있다. 유선통신은 케이블이나 전선을 통해 데이터를 전송하는 반면, 무선통신은 케이블이나 전선 없이 전파를 통해 데이터를 전송한다. 즉, 유선통신은 물리적인 선로를 사용하고, 무선통신은 전파를 통해 정보를 전송한다. 유선통신은 안정성과 속도 면에서 일반적으로 무선통신보다 우수하며, 건물 내부나 지하 등 특정 환경에서 무선통신보다 신호 간섭이 적은 장점이 있다. 그러나 무선통신은 이동성과 설치의 편의성에서 우수하며, 특히 이동통신이나 무선 네트워크 등에서 널리 사용된다.
주요 장점
유선통신의 주요 장점은 안정성과 신뢰성이다. 케이블이나 전선을 통해 데이터를 전송하기 때문에 외부 요인에 의한 영향을 받는 경우가 적다. 따라서 신호의 간섭이나 손실이 적고, 일정한 속도와 품질을 유지할 수 있다. 또한, 유선통신은 보안성이 높아 정보 유출이 적으며, 대용량 데이터 전송이 가능한 경우가 많다. 특히 긴 거리에도 안정적으로 통신이 가능하므로 광섬유와 같은 고속 및 광대역 통신에 매우 유용한다.
기술의 발전
유선통신 기술의 발전은 다양한 산업에 큰 영향을 미치고 있다. 먼저 통신 및 네트워크 산업에서는 고속 및 안정적인 통신이 요구되는데, 유선통신 기술의 발전으로 이러한 요구를 충족시킬 수 있다. 또한 금융 산업에서는 안전한 거래와 데이터 전송이 필수적인데, 유선통신은 이러한 요구를 충족시키는 핵심 기술로 사용된다. 또한 산업용 자동화 및 스마트 시스템에서도 안정적인 통신이 필수적인데, 유선통신 기술의 발전은 이를 가능하게 한다. 따라서 유선통신 기술의 발전은 다양한 산업의 혁신과 발전을 촉진하고 있다.[5]
동영상
각주
참고자료
- 〈송수신기〉, 《네이버 국어사전》
- 〈송수신기〉, 《국방과학기술용어사전》
- 〈유선 통신〉, 《전자용어사전》
- 〈유선통신〉, 《두산백과》
- 크래카, 〈송신기&수신기를 통한 전자파 전송 과정〉, 《네이버 블로그》, 2021-03-31
- 하비부자, 〈유선통신: 현대 세계를 연결하는 기술의 핵심〉, 《취미생활 즐기기》, 2024-03-14
같이 보기
