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제4차 산업혁명 시대 (58): 무선통신
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2019년 12월 20일(금) 16:14 [주간문경] 
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| | | ↑↑ 지홍기
영남대학교 명예교수
문경대학교 특임교수
문경시지역발전협의회 의장 | ⓒ (주)문경사랑 | |
무선통신의 개념
무선통신(無線通信: Wireless Communication)은 둘 또는 그 이상의 지점 사이에 전기 전도체의 연결 없이 정보를 전송하는 것을 의미한다. 무선통신이란 전자기파를 이용한 통신방법과 사람의 가청 주파수를 넘는(들을 수 없는) 초음파 영역을 이용한 통신방법으로, 일반 신호(사람 목소리 등)를 고주파와 합성하여 전파를 통해 전송하고 수신 측에서 받은 고주파 신호를 처리하여 다시 원래의 신호로 바꾸는 방법을 말한다.
넓은 의미의 무선통신은 적외선을 이용하는 텔레비전 리모콘과 같이 수 미터 이내에서 작동하는 것에서부터 위성통신과 같이 수천 킬로미터 떨어진 곳에서 이루어지는 것까지 다양하다. 전파(공간파)를 이용하는 "Radio Communication"은 일반적으로 "무선통신"이라 불리지만 그 외에 적외선, 가시광선(레이저, LED) 등을 이용한 광무선통신, 음파와 초음파를 이용한 음향통신도 광의의 무선통신(Wireless)에 속한다.
무선통신의 역사
아메리카 원주민의 연기 신호, 조선시대의 봉화와 같은 고전 통신방식도 무선통신이라 할 수 있겠으나 전신, 전화와 같은 유선통신에 대비되는 무선통신은 모스 부호를 이용한 무선전신이 시초이다. 이후 라디오와 같은 무선기술의 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 인쇄 전신부호 등의 간단한 정보의 전달을 뛰어넘어 영상 및 데이터의 전송시대를 실현하게 되었다.
주파수(Frequency)
일반적으로 주파수의 사전적 의미를 살펴보면 진동운동에서 물체가 일정한 왕복운동을 지속적으로 반복하여 보일 때, 단위시간당 반복운동이 일어난 횟수를 진동수(주파수)라고 한다. 즉, 1초에 떨리는 수를 나타낸 것이며, 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 87Hz에서 최고 1,200Hz이며, 사람이 들을 수 있는 음파의 주파수는 15~20,000Hz이다.
대역폭(Bandwidth)
각각의 초음파를 이용하여 통신하는 무선기기들이 혼선 없이 자신의 무선신호를 찾아내려면 다른 신호와 겹치지 않는 자신의 주파수 영역을 가져야 하는데 이를 대역폭이라고 한다. 주파수는 엉뚱한 주파수를 잘못 사용할 경우 범죄나 사고가 일어날 수 있으므로, 정부(방송통신위원회와 전파진흥원)에서는 용도에 따른 주파수를 분배하고 있다.
주파수 대역에 따른 특성
주파수의 대역에 따라 신호가 갖게 되는 특성이 다르다. 주파수는 파장과 반비례하는데 낮은 주파수 대역은 속도가 떨어지는 대신 파장이 길기 때문에 장애물을 만나더라도 자연스럽게 굴곡되어 먼 거리까지 전파가 가능하다.
그러나 주파수가 높을 경우 대량의 데이터 전송을 빠르게 할 수 있다는 장점이 있지만 직진성이 증가해 장애물을 만나면 반사되어 수신 거리가 짧아지는 단점이 있다. 때문에 낮은 주파수는 원거리까지 도달하는 것이 중요한 항공/선박 등의 항로 안내용으로 쓰이고 있으며, 이동통신 및 무선 랜 등은 300MHz~30GHz 대역에 들어가는 전파를 사용하고 있다.
따라서 무선통신기술은 이동통신시대를 여는 계기가 되었고, 통신능력 즉, 통신의 속도와 용량 그리고 질적 수준의 혁신으로 세대를 달리하는 이동통신혁명을 경험하고 있다.
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