무선 신호는 유선 광신호보다 느린 이유가 궁금합니다.

Question

우리가 지구 반대편까지 해저 광케이블을 이용해서 인터넷을 빠르게 이용할 수 있는데요. 바로 빛을 이용하기 때문입니다.

그렇다면 위성을 이용한 무선신호는 빛과 같은 속도로 통신을 하는데 너무 느린 이유가 무엇인지 궁금합니다.

같은 30만Km의 속도일텐데 왜 차이가 발생하는 걸까요?

Answer 1

안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.

무선 신호는 전파로 전달되기 때문에 유선 광신호보다 상대적으로 느릴 수 있습니다. 이는 전파가 공기나 다른 매질을 통해 전파가 전달되기 때문에 유선 광선보다 전파 속도가 느리기 때문입니다.

전파는 공기나 다른 매질을 통해 전달되는데, 이 때 전파는 전자기파로 구성되며, 전자기파는 공기나 매질과 상호 작용하여 전파의 진폭, 주파수, 파장 등이 변화하게 됩니다. 이러한 상호 작용이 유선 광선보다 전파의 전달 속도를 늦출 수 있습니다.

또한 무선 신호는 장애물에 의해 가로막히거나 산란되어 신호의 감쇠가 발생할 수도 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

무선 신호는 유선 광신호에 비해 전송 속도가 느릴 수 있습니다. 이는 다음과 같은 이유 때문입니다.

1. 전파의 속도 무선 신호는 전자기파로 전송되기 때문에, 빛의 속도에 비해 상대적으로 느린 전파 속도를 가지고 있습니다. 반면, 유선 광신호는 빛의 속도로 전송되기 때문에, 무선 신호에 비해 매우 빠른 전송 속도를 가지고 있습니다.

2. 대역폭의 제한 무선 신호는 주파수 대역을 사용하여 전송되기 때문에, 대역폭의 제한이 있습니다. 이는 무선 신호가 동시에 한정된 양의 데이터를 전송할 수 있는 능력을 가지고 있기 때문입니다. 반면, 유선 광신호는 대역폭이 훨씬 넓어서, 동시에 많은 양의 데이터를 전송할 수 있습니다.

3. 간섭 무선 신호는 전파가 공기 등 매질을 통해 전파되기 때문에, 외부 요인에 의해 간섭을 받을 가능성이 높습니다. 이러한 간섭은 무선 신호의 전송 속도를 늦출 수 있습니다. 반면, 유선 광신호는 광섬유 케이블을 통해 전송되기 때문에, 외부 간섭의 영향을 크게 받지 않습니다.

Answer 3

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.위성을 통한 무선 통신에서 느린 속도의 주된 이유는 다음과 같습니다.

첫째, 위성과 지구 사이의 거리가 멀기 때문입니다. 위성은 지구 궤도에 떠 있는데, 이 궤도는 지구와의 거리가 몇 천 km에서 36,000 km에 이르는 경우도 있습니다. 이 거리 때문에 신호가 위성과 지구 사이를 왕복하는 데 걸리는 시간이 늘어나며, 따라서 느린 속도로 통신해야 합니다.

둘째, 위성을 통한 무선 통신은 전파로 이루어지는데, 전파는 공기나 물같은 물체에 의해 막힐 수 있습니다. 따라서, 건물, 나무, 산 등의 장애물이 있으면 전파의 신호 강도가 약해져서 통신이 느려질 수 있습니다.

셋째, 위성은 특별한 위성 통신 기지국에 의해 관리됩니다. 이러한 기지국은 지구 상의 일정한 위치에 있어야 하며, 이들은 전 세계에 몇 개 밖에 없습니다. 따라서, 대량의 데이터 통신이 발생할 경우 이 기지국들이 처리할 수 있는 데이터 양의 한계가 있어서 느린 속도로 통신해야 하는 경우가 있습니다.

이러한 이유들 때문에, 위성을 통한 무선 통신에서는 광통신과 같이 높은 속도로 데이터를 전송하는 것이 어렵습니다. 하지만, 위성을 이용한 무선 통신은 지리적 제약을 받지 않기 때문에, 지구의 어느 곳에서든 신호를 수신할 수 있다는 장점이 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.

위성을 이용한 무선 통신은 무선 주파수를 이용하여 신호를 전달합니다. 하지만, 무선 주파수를 이용한 신호 전달은 광케이블과는 달리 전파가 공기나 공간을 통해 이동하므로 빛과는 다른 속도로 이동합니다.

또한, 무선 신호는 전파가 지구 대기와 상호작용하면서 속도가 느려질 수 있습니다. 예를 들어, 전파가 구름, 비, 눈, 대기의 이온화된 입자 등과 충돌할 경우, 전파는 산란, 흡수, 반사 등의 현상을 겪으면서 속도가 느려지게 됩니다.

무선 신호의 전송 속도는 주파수와 파장 길이와 밀접한 관련이 있습니다. 주파수가 높을수록 파장 길이는 짧아지고 전송 속도가 빨라지게 됩니다. 하지만, 고주파수는 전파가 이동하는 거리가 짧아지기 때문에 지구 반대편까지의 통신에는 적합하지 않습니다. 이에 반해, 광케이블은 광파장을 이용하므로 전송 속도가 매우 빠르며, 지구 반대편까지의 통신에도 적합합니다.

따라서, 무선 통신은 광케이블보다 전송 속도가 느리고, 거리에 따라서도 속도가 감소하는 등의 한계가 있습니다. 그러나 무선 통신은 지리적 제약이 없고, 이동성이 높은 장점을 가지고 있기 때문에 광케이블과는 다른 용도로 사용되고 있습니다.