주파수, 이제는 HAM의 전용어가 아니다.

 

 

 

 

 

                        주파수, 이제는 HAM의 전용어가 아니다.

                                                                                        최의상

 

 

 

지금 우리 생활 속에 주파수가 일상생활화 되었다. 그 대표적인 것이 휴대전화이며 주파수는 300~3000MHz이다. 그러면 주파수란 무엇인가 우리 눈에는 보이지 않으나 그 실상을 알아보자.

 

 

1. 주파수의 정의

전자기파가 1초 동안 진동하는 횟수다.

1헤르츠(Hz)란 1초에1회 진동한다는 의미다.

Hz 단위는 1888년 전자기파가 존재한다는 것을 독일의 물리학자 하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz)가 실험을 통하여 증명하여 이를 기념해서 이 단위를 쓴 것이다.

전자파 중 3000기가헤르츠(GHz)이하의 주파수를 전파(라디오파)라 하고 전자파에는 전파 외에도 적외선. 자외선. 가시광선. X선. 감마선 등이 있다.

전파는 공기처럼 볼 수는 없으나 우리 주변에 항상 존재하는 것으로 전파는 물결처럼 진동을 하면서 흘러 다닌다. 고요한 웅덩이에 돌을 던지면 물결이 사방으로 퍼진다. 그것을 우리는 수파(水波)라 한다. 전파는 1초에 지구를 7바퀴 반(30만KHz)을 돌 수있을 정도로 빠른 속도이다. 이 전파에 음성. 영상 등의 데이터를 실어 보내는 것을 우리는 방송 또는 통신이라 한다.

 

2. 첫 전파 첫 말은 “헬로 레이니”

1892년 첫 전파 이용한 무선 통신, 첫 말은 “헬로 레이니”이다.

하인리히 헤르츠가 전자기파의 존재를 증명한 4년 후 1892년 미국 켄터케주에 살던 발명가 나단 스터블필드는 전파를 이용하여 음성을 무선으로 송신하는 데 성공했다. 그가 처음 한 말은 “헬로 레이니”였다고 한다. 무선 전화기로 자신의 집 근처 사과농장에 있는 레이니 웰스 박사를 불렀던 것이다.

장거리 무선전신에 처음 성공한 건 1901년이다. 이탈리아의 발명가이자 기업가인 마르케세 마르코니가 대서양 너머 캐나다에 무선으로 전신을 보냈다. 그 후 우리는 휴대전화를 이용하게 된 것이다.

한국에서 통신용 전파사용은 1990년 이후 활발하였다. 그 전에는 전파는 군사용이나 방송용에 한 하여 쓰였고 특히 남.북 대치상황인 우리에게는 간첩이 사용하는 전파로 무전기나 단파방송으로 잘못 사용하다 간첩으로 오인될 가능성이 있어 전파기술 개발이 제한되었다. 다만 초기의 아마추어무선사들이 어려운 허가를 받아 운용하였으나 본의 아니게 간첩으로 고발당하여 혼이 난 시대도 있었다고 한다.

기술이 발전하면서 이제는 음성뿐 아니라 e-메일. 사진. 동영상 등의 데이터도 전파에 실어 보낼 수 있게 되었다. 그러나 높은 대역의 전파는 도달 거리가 짧고 장애물을 투과하지 못한다. 남자의 낮은 목소리가 고음의 여자 목소리보다 더 멀리 퍼진다.

높은 대역 주파수의 단점을 보완하려면 기지국을 많이 설치해야 한다. 기지국이란 전파를 받아 다른 지역 기지국으로 전달해 주는 역할을 한다. 즉 옛날 봉화대의 역할과 같다.

 

3. 국내 최초 경성방송국 690KHz로 송출

2세대 휴대전화는 800KHz 썼고 개인 휴대통신(PCS)은 1.8GHz를 쓴다. 1926년 설립된 국내 최초의 경성방송국이 송출한 라디오방송은 690KHz를 썼고 그 후 나온 라디오와 TV는 30~800MHz를 쓴다. 지금은 더욱 발전하여 3세대(3G)에서 영화 한 편 내려 받는데 6분정도 걸리고 4세대(4G)이동통신은 5~6초가 걸리는데 이것도 느리다고 6세대(6G)로 달리고 있다.

 

4. 전파는 국가가 관리한다.

전파 자원이 공공재적 성격을 갖고 있어 전파를 민간인이 제멋대로 쓰게 되면 주파수들이 엉켜 충돌하거나 한 곳으로 집중되어 서로가 사용을 할 수 없게 된다. 이 사태를 막기 위하여 전파관리국을 두어 전파를 관리한다. 정부가 방송용, 통신용, 군사용 등 사용 목적에 따라 각기 다른 주파수 대역을 할당해 준다. 정부가 통신 제품의 사용도 규제한다. 형식승인은 안전상의 문제 때문에 필요하다. 필요한 통신을 하려면 정부로부터 허가 받는 절차에 의하여 자격증을 받아 운용하여야 한다. HAM을 운용하려면 아마추어 무선사 자격증을 받아야 햄을 운용할 수 있다. 가끔 경찰이 사용하는 주파수로 들어가서 장난을 하다 검거되어 처벌을 받는 사람도 있다. 전파 운용은 법의 근거에 의하여 운용되어야 한다.

 

5. 일상생활에 쓰이는 주파수

 

 

1)주파수 단위

1Hz 1초에 1번 진동

1KHz 1초에 1000번 진동

1MHz 1초에 100만 번 진동

1GHz 1초에 10억 번 진동

 

2)주파수 대역에 따라 다른 쓰임새

 

음성	300~3000Hz·
선박교신용	3~30KHz
항행용	30~300KHz
항공.AM라디오	300~3000KHz
단파라디오	3~30MHz
아마추어무선통신(HAM)	30MHz 이하 140. 400MHz
TV.FM라디오방송	30~700MHz
이동전화	300~3000MHz
위성통신.레이더	3~30GHz
미사일.우주통신	30~300GHz

 

 

 

3)일상생활 속의 주파수

 

위성방송	11GHz
고속도로하이패스	5.8GHz
와이파이(광대역 무선인터넷)	2.4GHz
와브로(근거리 무선인터넷)	2.3GHz
3세대 휴대전화	2.1GHz
2세대 휴대전화	1.8GHz 800MHz
무선인식(RFID)칩	900MHz
지상파TV	470~700MHz
FM라디오	88~108MHz
AM라디오	525~1605KHz
무선전화기(디지털)	1.7GHz 2.4GHz
무선마이크	400~600MHz 900MHz

 

 

<2010.5.25 중앙일보 E18 추출함>