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무선
무선(無線)은 "줄이 없음"을 가리키는 말이다.
개요
무선은 통신이나 방송을 전선(電線) 없이 전파로 함을 의미한다. 전원선이 없어 이동이 자유롭고 설치도 간편하다. 안정적인 전원 공급이 아니기 때문에 배터리 소진 시 작동을 멈추는 일이 생길 수 있다. 그리고 무선은 전선을 사용하지 않고 전파를 이용한 전화를 말한다. 국제 전화나 항공기, 자동차, 선박 따위의 연락에 쓴다. 또한, 전선을 사용하지 않고 전자기파를 이용하여 전신을 주고받는 통신 방식을 말한다. 발진 장치에 의하여 나는 진동 전류를 전건(電鍵)으로 단속(斷續)하고 전신 기호를 전자기파에 실어 안테나로 보낸다. 1895년에 이탈리아의 마르코니가 발명하였다.[1][2]
무선통신
무선통신(無線通信, wireless communication) 둘 또는 그 이상의 지점 사이에 전기 전도체의 연결 없이 정보를 전송하는 것을 말한다. 즉, 통신과 방송을 전자기파나 음파 등을 통해 전선 없이 신호를 송수신하는 시스템을 말한다. 대부분의 무선시스템에는 무선주파수를 의미하는 RF, 적외선을 의미하는 IR 등이 사용된다. 무선 가전제품에 쓰이는 단어는 똑같은 한자이나, cordless라고 부르니 알아둘 것이다. 다만 cordless라는 단어는 무선 전동드릴이나 무선 청소기 같이 배터리가 내장되어 있어 전원 케이블이 필요 없는 가전제품을 지칭할 때에도 사용한다. 컴퓨터를 유선과 무선을 동시에 쓰는 경우가 있다.
무선통신이란 전자기파를 이용한 통신 방법과 사람의 가청주파수를 넘는(들을 수 없는) 초음파 영역을 이용한 통신 방법으로, 일반 신호(사람 목소리 등)를 고주파와 합성하여 전파를 통해 전송하고 수신 측에서 이렇게 받은 고주파 신호를 처리하여 다시 원래의 신호로 바꾸는 방법을 말한다. 넓은 의미의 무선통신은 적외선을 이용하는 텔레비전 리모콘과 같이 수 미터 이내에서 작동하는 것에서부터 위성 통신과 같이 수천 킬로미터 떨어진 곳에서 이루어지는 것까지 다양하다. 전파(공간파)를 이용하는 "Radio Communication"은 일반적으로 "무선통신"이라 불리지만 그 외에 적외선, 가시광선 등 (레이저, LED 등)을 이용한 광무선통신, 음파 또는 초음파를 이용한 음향통신도 광의의 무선통신(와이어리스)에 속한다.[3][4]
특징
1909년에 굴리엘모 마르코니가 무선통신에 관한 업적으로 노벨 물리학상을 수상받았을 정도로 사실상 현대 IT 분야의 알파이자 오메가인 시스템이라 할 수 있다. 실제로 막대한 규모의 데이터 송수신을 감당해야 하는 해저 케이블이나 해저 케이블 정도는 아니지만 상당한 규모의 트래픽을 감당해야 하는 유선 인터넷 회선들을 제외하면 우리 주변의 인터넷 환경 대다수가 무선으로 이루어져 있음을 알 수 있다. 가장 대표적인 예가 바로 Wi-Fi, 그리고 LTE, 5G. 이전 세대까지 포함하면 그리고 그 외에도 개인 간의 자잘한 데이터 통신도 사실상 전부 무선통신으로 이루어지고 있음을 알 수 있다. 가장 대표적인 예가 바로 Bluetooth. 또한 피처폰 시절 휴대전화 요금폭탄의 원흉으로 유명했던 WAP도 무선통신에 속한다. 그 외에 주변기기와의 연결도 무선으로 이루어지고 있는 경우가 대부분이며, 이에 해당하는 가장 보편적인 예로는 무선 마우스를 들 수 있다.
그리고 최근에 들어서는 데이터 송수신뿐만이 아닌 전력공급도 무선으로 대체하려는 시도가 활발하게 이루어지고 있음을 알 수 있다. 더 넓게 보자면 민간 영역의 IT기기를 제외하고도 광범위한 분야에서 무선기술이 활용되고 있음을 알 수 있는데, 그 하나가 바로 인공위성, 그리고 위성 통신 시스템이다. 이러한 거대 규모의 무선통신체제가 가지는 장점이 바로 공간의 제약이 없다는 것이다. 실제로 해저 케이블은 케이블이 매설된 공간에 이상현상이 발생할 경우 통신에 문제가 생기고 보수 또한 적잖은 추가비용이 들어가지만 무선통신의 경우에는 통신을 송수신하는 두 송수신자의 송수신기기에만 문제가 없고 통신에 영향을 주는 변수만 없다면 통신에 제약이 존재하지 않는다. 일상생활의 기준에서 예를 들자면 유선통신의 경우에는 케이블 자체도 걸리적거리고 공간도 차지하고 외부의 물리적 자극이 통신에 영향을 줄 수도 있는데 비해 무선통신은 전파만 교란시키지 않는다면 공간을 덜 차지하고 공간 배치를 바꾸기에도 용이하고 거리를 벌려도 사용할 수 있다.
하지만 이는 역으로 단점으로 작용할 수 있는데, 바로 전파 방해에 취약하다는 것이다. 유선의 경우 외부의 EMI에 비교적 강한 반면 무선통신의 경우에는 강한 전파 환경에 들어간다면 통신이 불안정해지는 경우가 자주 발생한다. 전파 환경이 열악한 지하철에서 무선 이어폰이 자주 끊어지는 것이 바로 그 예다. 또한 일부 폐쇄적인 국가에서는 국민들이 외국의 라디오와 TV를 접하는 것을 방해하기 위해 방해 전파를 틀어놓기도 한다. 그러나 이러한 단점에도 불구하고 무선통신이 가지는 장점 중 하나가 바로 공간적 제약이 존재하지 않음에 따른 편리함이기 때문에, 민간영역에서는 큰 규모의 송수신을 필요로 하는 통신이 아닌 이상 무선통신이 선호되고 있는 추세이고 전원공급 또한 점차 무선충전 시장이 성장하고 있는 추세이다.
최근에는 무선통신만으로 인터넷 네트워크를 구축하려는 시도가 진행중이기도 하다. 만약 이것이 성공적으로 완성된다면, 진정한 의미의 무선 인터넷 개념이 완성되는 셈이다.[3]
역사
아메리카 원주민의 연기 신호, 조선시대의 봉화와 같은 고전 통신 방식도 무선통신이라 할 수 있겠으나 전신, 전화와 같은 유선 통신에 대비되는 개념으로서의 무선통신은 모스 부호를 이용한 무선 전신이 시초이다. 이후 라디오와 같은 무선 기술의 발달로 무전기가 사용되었으며 20세기 중반까지 일반인의 무선통신은 아마추어 무선통신인 HAM이 대표적이었다. 20세기 후반에 등장한 이동통신의 보급으로 무선통신 이용자가 급격히 증가하였으며, 다양한 무선통신 기술의 출현으로 음성이나 인쇄전신부호 등의 간단한 정보의 전달을 뛰어넘어 영상 및 데이터의 전송을 실현하게 되었다.[4]
주파수
먼저 주파수(Frequency)의 사전적 의미를 알아보면'진동운동에서 물체가 일정한 왕복운동을 지속적으로 반복하여 보일 때 단위시간당 이러한 반복운동이 일어난 횟수를 진동수(주파수)라고 한다.'라고 되어있다. 말이 굉장히 어려운 것 같아서 쉽게 풀어보면'1초에 몇 번 떨리는 지를 나타낸 것'이라고 할 수 있으며 단위는 헤르츠(Hz)를 사용한다. 사람이 말을 하면 성대를 통해 입 밖으로 울림이 발생하게 되고 이러한 울림이 공기를 매질로 하여 상대방의 고막에 전달이 된다. 상대방은 이 소리의 떨림을 귀로 감지하고 소리를 들을 수 있게 되는 것이다. 사람이 낼 수 있는 소리의 주파수는 최저 87Hz(1초에 진동이 87번 일어남)에서 최고 1,200Hz이며, 사람이 들을 수 있는 음파의 주파수(가청주파수: Audio Frequency)는 15~20,000Hz이다.[4]
대역폭
각각의 초음파를 이용하여 통신하는 무선기기들이 혼선 없이 자신의 무선 신호를 찾아내려면 다른 신호와 겹치지 않는 자신의 주파수 영역을 가져야 하는데 이를 대역폭(Bandwidth)이라고 한다. 주파수는 엉뚱한 주파수를 잘못 사용할 경우 범죄나 사고가 일어날 수 있으므로 정부에서 용도에 따른 주파수 분배를 하고 있다.(방송통신위원회와 한국전파진흥원)
광무선통신
역사적으로 볼때 봉화대가 이에 해당하며 적외선을 이용하는 근거리 리모컨, 레이저를 이용하는 광무선통신 등이 있다. 인공위성-인공위성, 인공위성-지상 간 통신을 위해서 사용되기도 한다. 레이저의 경우 RF에 비해 광대역이며 방사각이 매우 작아 외부 간섭에 강하며 전자기적 잡음에도 장점이 있다. 대신 송수신간 정밀한 정렬을 필요로 한다.[4]
동영상
각주
참고자료
같이 보기
