끊김 없이, 시그널 보내! 생활 속의 주파수

5세대(5G) 이동통신 주파수 경매가 얼마 남지 않았습니다. 국내에 주파수 경매 제도가 도입된 이후 벌써 네 번째 열리는 경매지만, 4G에서 5G로 이동통신의 세대교체라는 점에서 의미가 남다릅니다. 주파수 경매의 목적은 한정된 주파수를 시장 원리에 따라 필요한 사업자에게 할당하는 것인데요. 5G 서비스의 출발점에서 이동통신사들은 양질의 주파수를 저렴한 가격에 확보하고 고객에게 서비스하기 위한 전략 마련으로 그 어느 때보다 분주합니다.
 
 
 

 
 
이렇게 주파수 경매에 시선이 집중되는 가운데, 실질적인 영향을 받게 될 일반인들은 전파나 주파수에 대한 이해가 그리 높지 않은데요. 눈에 보이지 않아도 우리 생활 곳곳에 숨어서 영향을 미치고 있는 주파수, 과연 우리 생활 속에서 얼마나 다양하게 사용되고 있는지 알아보겠습니다.
 
 
 

전파와 주파수, 어떻게 다를까?

 
 

주파수를 이용한 와이파이 송수신 원리

 
 
전파의 사전적 의미는 ‘진동전류에 의해 에너지가 공간으로 방사되는 현상’으로 빛이나 소리보다 공기 중에 잘 사라지지 않는 성질을 지녔습니다. 대기 중에서는 빛의 속도로 멀리까지 전달되기 때문에 음성이나 동영상, 데이터 등 원하는 정보를 멀리 실어 나르는 다양한 분양에 활용되고 있죠.
 
주파수는 전파가 1초 동안 진동한 횟수를 뜻합니다. 단위는 Hz(헤르츠)로 1초에 진동이 한 번 일어나면 1Hz, 100만 번 일어나면 1MHz(메가헤르츠)입니다. 주파수는 전파의 특성을 결정짓는 요소로 앞에 붙은 숫자가 클수록 더 많이 진동하는 주파수를 의미합니다.
 
진동이 적은 주파수를 뜻하는 저주파는 전파 도달거리가 길고 전파손실이 적은데, 이는 장애물을 피해 전파를 전송하는 비율인 회절률이 높기 때문입니다. 반대로 고주파는 빠른 진동으로 전파 속도가 빠르고 저주파와 비교해 많은 정보를 실어 나를 수 있는 반면, 전파의 도달거리가 짧은 특성을 지녔습니다.
 
 
 

생활 속 주파수의 무한한 스펙트럼

 
 

‘한국방송통신전파진흥원’ 자료 ‘전자파의 분류’ 참고

 
 
그렇다면 주파수는 실제로 우리 생활에 어떻게 쓰이고 있을까요? 주파수는 대역별 특성을 살려서 다양한 분야에 이용되고 있습니다.
 
먼저 TV나 에어컨, 자동차 등 다양한 기기를 손쉽게 제어하는 리모컨을 살펴보겠습니다. 리모컨은 전자기기에 신호를 보내 멀리서도 작동할 수 있게 하는 원격 조종 장치인데요. 장애물을 피해서 전파 신호를 멀리까지 보낼 수 있도록 38kHz 정도의 낮은 주파수를 이용합니다.
 
버스나 지하철을 타기 위해 하루에도 몇 번씩 꺼내는 교통카드 역시 주파수를 이용하는 대표적인 기술입니다. 13.56MHz의 주파수 대역으로 근거리무선통신(NFC)이라는 비접촉식 통신 기술을 사용하는데, 상대적으로 보안이 우수하고 가격도 저렴해서 폭넓게 활용되고 있습니다.
 
이외에도 바다에서 어선이 사용하는 무선통신, 위성이나 항공기가 상황실과 주고받는 무전, 열차 통신과 신호제어 등 주파수는 우리 삶을 더욱 안전하고 편리하게 만듭니다. 경찰이나 소방관, 해양경찰 등은 400MHz 또는 900MHz 대역의 주파수를 사용하고요. 현재 본사업을 앞둔 재난안전통신망은 700MHz를 사용합니다. 이처럼 공공기관이 저주파를 사용하는 것은 전파 도달 길이가 길고 전파 손실이 적어서 우수한 통신 품질과 효율적인 비용의 인프라 구축이 가능하기 때문입니다.
 
주파수는 오락을 위해서도 사용됩니다. ‘혼코노’라는 신조어가 생길 정도로 요즘 많은 사람들이 찾는 코인노래방도 예외는 아닙니다. 집에 가는 길, 코인노래방에 들러서 노래를 부르면 900MHz(과거 700MHz) 대역을 사용하는 무선마이크가 주파수를 이용해서 노랫소리를 울려 퍼지게 만드는 것입니다.
 
생활 속에서 무엇보다 주파수가 활발하게 사용되는 곳은 스마트폰일 텐데요. 현대인의 필수품이 된 스마트폰도 주파수가 없으면 단순 게임기나 계산기에 불과합니다. 뉴스 검색이나 모바일 메신저 등 외부와 신호를 주고받는 모든 일에 주파수가 활용되기 때문입니다. 여기서 스마트폰 기기는 두 가지 대역의 주파수를 사용하게 되는데요. 외부에서는 주로 900MHz~2.1GHz 대역의 LTE를 사용하고, 무선공유기가 설치된 실내에서는 2.4GHz나 5.8GHz 대역의 와이파이를 사용합니다.
 
 
 

초광대역 주파수가 바꾸는 미래

 
 

SK텔레콤과 한국교통안전공단이 개발하고 있는 5G자율주행차의 시험 운행 모습

 
 
이제 주파수 경매를 기점으로 우리는 기존 LTE 표준(최초 100Mbps)보다 무려 200배나 빨라진 5G 서비스를 경험하게 됩니다. 초광대역 주파수, 초고속‧초저지연‧초연결이라는 5G 고유의 특성을 활용해 인공지능(AI)과 자율주행차, 가상‧증강현실(VR‧AR)과 홀로그램 등 대용량 데이터 전달이 필요한 최첨단 서비스가 가능해지죠. 지금까지 볼 수 없었던 새로운 산업과 서비스의 등장도 예상되는 만큼 경매가격 역시 LTE보다 높아질 수밖에 없습니다.
 
그러나 주파수와 경매의 목적은 결국 이용자의 편익입니다. 정부는 적정 대가를 거둬들이고 이동통신사는 출혈 경쟁 없이 필요한 주파수를 확보해서 소비자에게 양질의 서비스를 제공하는 게 무엇보다 바람직하겠죠? 이제는 생활의 필수재가 된 주파수를 현명하게 분배하고 사용해서 보다 멋진 미래의 통신 세상을 그려나가길 기대합니다.
 
 
 
 

 
 
 
 

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