전자기파 이용 통신기술이 무엇인가요?

Question

통신기술이 많이 발달해서 아날로그부터 디지털까지 많은 기술들이 있는것으로 알고있는데요

일반 유선통신기술외에 전자기파를 이용해서 통신을 하는것을 무엇이라고 하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.

제 생각나는 대로 전자기파 통신을 용도와 역사적 기술적 형태 등 몇 가지 다른 기준을 적용하여 쉽게 설명해 볼게요.

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1800년대에도 유선전신이 각국에서 행해졌는데 송신 측에서는 철심에 절연된 전선을 감아 스위치로 전달하고자 하는 정보를 모스부호로 변화시켜 단속시키면 먼 거리까지 이어진 전선이 연결된 반대편 수신기에도 같은 신호가 작동되어 상대방의 정보를 수신했는데 철도의 다른 역간 열차 운행 연락이나 우체국 등에서 전신 전보용으로 이용했었습니다.

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1900년대 초 마르코니에 의한 무선전신 기술은 전자기력은 공간을 전파한다는 사실을 응용하여 무선 송수신기를 이용한 전파 통신으로 10~30KHz의 낮은 주파수의 장파 통신으로 역시 모스부호를 사용했었습니다.

그 후 에디슨의 진공관이나 브라운에 의한 촬상관 등의 발명으로 전자 기술은 차츰 발달되어 전기력의 변화를 기계적으로 변환 음성을 직접 전달하는 유무선 전화로 발전하였고 효율적인 전송을 위하여 상당히 높은 주파수인 반송파를 진폭변조시켜 공간에 전송하거나 이를 복조하여 수신하는 형태로 발전하였는데 그 주파수는 30KHz~ 300khz로 상당히 낮은 주파수였고 방송용 안테나의 길이도 전파의 파장에 따라 수 십 m나 되었고 더 넓은 공간에 송신하고자 안테나의 위치도 넓은 평지나 산꼭대기에 설치되었습니다.

그 후 300kHz~3MHz 정도의 진공관 라디오 등 중파 통신이 이뤄지다가

트랜지스터 등 소형화된 휴대용 라디오는 3MHz~30MHhz의 단파통신으로 지상 200~400Km 상공의 전리층의 반사효과를 이용한 수 백 킬로 밖의 원거리 통신에 활용되었습니다.

트랜지스터 집적회로 등 더 작아진 반도체 소자로 30~300MHz의 초단파 통신은 군용, 산업용, 아마추어용, TV용 등으로 발전하였습니다.

300MHz~3000MHz의 극초단파 통신은 안테나의 형태도 로드형 안테나에서 루프안테나, 헬리컬 안테나, TV 송수신용 야기 안테나, 오목거울과 같은 파라 보라 안테나로 마이크로파 통신이나 위성통신에 활용되었습니다.

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새 천년의 2000년 초에는 디지털 기술이 대세로 자리 잡혀 소형화된 무선 송수신 기기가 다량 공급되므로 더 많은 가입자를 지원하기 위하여 더 높은 3GHz~30GHz, 30~300GHz의 빛에 가까운 주파수의 직진성 한계점으로 더 많은 수의 중계기를 설치해야 하므로 수 백 GHz의 광통신 케이블을 전국 각지에 포설 되고 무선중계기로 휴대폰뿐만 아니라 소형화된 변복조 기기로 컴퓨터 통신망인 광케이블이 산간오지에도 거의 다 포설 된 우리나라는 IT 강국이라는 별칭이 통하게 되었고 수 나노미터급의 반도체 생산과 2020년 초에는 코로나19의 영향으로 비대면 접속의 필요성에 따라 초등학생도 휴대폰 인터넷 통신으로 정규교육이 행해지고 있으며 머지않아 사물 간 인공지능 등 휠씬 영리해진 다기능 5G 통신 형태로 발전되어갑니다.

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위 설명은 다양한 기준들이 혼재하지만 다시 정리해 보면

1. 전자기 통신 형태는 앞서 설명드린 전선의 전기회로를 이용하는 유선통신과 무선통신으로 분류했고

2. 장파, 중파, 단파, 초단파, 극초단파 등 주파와 AM, FM, 디지털 등 변조 방식과에 따른 기술적 분류

3. 군용, 선박, 자동차, 열차무선, 우편 전신, 방송용 등 공용 통신, 아마추어 통신, 퍼스널 컴퓨터, 휴대폰 인터넷 등 통신의 이용에 따른 분류되는 것 같습니다.