산업용 네트워크 통신 매체의 종류

매체는 물리적인 데이터 전송로를 의미한다. 산업용 네트워크에서 주로 사용되는 통신 매체로는 꼬임쌍선, 동축 케이블, 광섬유가 대표적이다.
꼬임쌍선
꼬임쌍선은 두가닥의 절연된 구리선이 하나의 쌍(pair)을 이루어 균일하게 서로 감겨있는 형태를 가진다. 이 하나의 쌍이 하나의 통신로의 역할을 담당한다. 일반적으로 여러 개의 이러한 쌍이 다발로 묶여 하나의 케이블을 형성하고, 이 케이블은 외피로 감싸 보호된다. 이는 가장 흔히 사용되는 통신 매체로써 전화 시스템의 근간을 형성하며 건물 내의 통신수단으로 유용하다.
디지털과 아날로그 신호 모두를 전송할 수 있으며, 디지털인 경우에는 2 ~ 3km마다 중계기가 필요하고, 아날로그인 경우에는 5 ~ 6km마다 증폭기가 필요하다. 다른 매체와 비교하여 거리, 대역폭, 데이터 전송률에 있어서 상대적으로 많은 제약을 받기도 한다. 특히 자기장에 따른 간섭이나 잡음에 매우 민감한 단점이 있다.
이러한 간섭이나 잡음에 의한 오류를 줄여주기 위해 보통 금속망으로 전선을 감싸 외부 신호로부터의 간섭을 감소시키고 있다. 또한 근접한 꼬임 쌍선끼리는 그들 각각의 전선을 꼬는 길이를 다르게 함으로써 누화 현상을 감소시킨다.
동축 케이블
동축 케이블은 내부 도체와 그를 감싸고 있는 원통형의 외부 도체로 구성된다. 그러나 꼬임 쌍선에 비해 보다 폭넓은 주파수 범위를 허용할 수 있다. 따라서 동축 케이블은 장거리전화, 텔레비전 분배, 근거리 통신망 등 가장 용도가 다양한 통신 매체이다.
특히 동축 케이블은 꼬임 쌍선에 비해 우월한 주파수 특성을 가지며, 따라서 보다 높은 주파수와 데이터 전송률을 가진다. 또한 꼬임 쌍선에 비해 차폐가 잘되어 있고 집중적인 구조를 가져 간섭과 누화 현상이 적다는 특징이 있다.
동축 케이블을 이용하여 아날로그 신호를 전송하는 경우에는 수 km마다 증축기를 사용해야 하며, 디지털 신호인 경우에는 약 1km마다 중계기를 사용해야 한다. 또한 데이터 전송률을 높이기 위해서는 증폭기 및 중계기 사용거리를 좁혀야 한다.
광 섬유
광 섬유는 두께가 가늘고 구부릴 수 있으며 광선 투과가 가능한 통신 매체이다. 여러가지의 유리나 플라스틱으로 제작되며, 순수한 용해 규소 섬유로 만들어진 광 섬유는 손실도가 가장 낮다.
광 섬유는 장거리 통신용으로 많이 사용되어 왔으며, 특히 군사용으로 많이 사용중이다. 최근에는 꼬임 쌍선이나 동축 케이블보다 넓은 대역폭, 작고 가벼운 무게, 작은 감쇠성, 전자기적 격리, 넓은 중계기 설치 간격 등으로 근거리 통신망 등에서 새롭게 부각되고 있다. 광 섬유는 광파만을 전송할 수 있기 때문에 아날로그 신호 전송용으로 사용된다. 디지털 신호를 전송하기 위해서는 적절한 변조가 필요하다.
아이씨엔 매거진 2007년 01월호