단파

3. 주파수 대역

세계무선통신회의(WRC)는 국제전기통신연합의 후원 하에 몇 년마다 회의를 열어 다양한 서비스에 대한 대역을 할당한다. 최근 WRC는 2023년에 개최되었다.^[11]

1997년 WRC-97부터 다음 대역이 국제방송에 할당되었다. 기존의 아날로그 오디오 방송을 위해 AM 단파 방송 채널은 5kHz 간격으로 할당된다.

국가들은 일반적으로 할당된 대역을 따르지만, 국가나 지역 간에 약간의 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 네덜란드의 공식 대역 계획에서는 49m 대역이 5.95MHz에서 시작하고, 41m 대역은 7.45MHz에서 끝나며, 11m 대역은 25.67MHz에서 시작하고, 120m, 90m, 60m 대역은 전혀 없다. 국제 방송사는 때때로 WRC에서 할당한 일반적인 대역 외부에서 운영하거나 비채널 주파수를 사용한다. 이는 실용적인 이유 또는 혼잡한 대역(60m, 49m, 40m, 41m, 31m, 25m)에서 주목을 끌기 위해 수행된다.

단파용 새로운 디지털 오디오 방송 형식인 DRM은 10kHz 또는 20kHz 채널로 작동한다. 주로 10kHz 형식으로 전송되기 때문에 DRM에 대한 특정 대역 할당과 관련하여 현재 논의가 진행 중이다.

4. 변조 방식

진폭 변조(AM)는 가장 간단한 유형이며 국제 방송에 가장 일반적으로 사용된다. 전파의 순간 진폭은 음성이나 음악과 같은 신호의 진폭에 의해 제어된다. 수신기에서는 간단한 검파기가 전파에서 원하는 변조 신호를 복구한다.

단일측파대(SSB) 송신은 진폭 변조의 한 형태이지만, 실제로는 변조 결과를 필터링한다. 진폭 변조 신호는 반송파 주파수 위아래에 모두 주파수 성분을 가지고 있다. 이 성분 중 하나의 집합과 잔류 반송파를 제거하면 나머지 집합만 전송되어 전송 전력이 감소한다. AM 신호로 전송되는 에너지의 약 ⅔는 신호에 포함된 정보를 복구하는 데 필요하지 않은 반송파에 있으며, 신호 대역폭을 줄여 AM 신호 대역폭의 절반 미만을 사용할 수 있다.

단점은 수신기가 신호를 복구하기 위해 반송파를 다시 생성해야 하므로 더 복잡하다는 것이다. 검출 과정에서 작은 오류가 발생하면 수신 신호의 음높이에 큰 영향을 미친다. 따라서 단일측파대는 음악이나 일반 방송에는 사용되지 않으며, 선박과 항공기의 장거리 음성 통신, 시민 무선, 아마추어 무선 운영에 사용된다. 아마추어 무선에서는 10MHz 미만에서는 하측파대(LSB), 10MHz 이상에서는 상측파대(USB)가 관례적으로 사용되지만, 비아마추어 서비스는 주파수에 관계없이 USB를 사용한다.

잔여대역(VSB)은 반송파와 하나의 완전한 측파대를 전송하지만 다른 측파대의 대부분을 제거하는 방식이다. 이는 진폭 변조(AM)와 단일측파대(SSB) 사이의 절충안으로, 간단한 수신기를 사용할 수 있지만 AM과 거의 같은 송신 전력이 필요하다. 주요 장점은 AM 신호의 절반만큼의 대역폭만 사용한다는 것이다. 잔여대역은 캐나다 표준 시보 방송국인 CHU에서 사용되며, 아날로그 텔레비전과 북미에서 사용되는 ATSC의 디지털 TV 시스템에서 사용되었다.

협대역 주파수 변조(NBFM 또는 NFM)는 일반적으로 20MHz 이상에서 사용된다. 더 큰 대역폭이 필요하기 때문에 NBFM은 주로 초고주파(VHF) 통신에 사용된다. 규정은 고주파(HF) 대역에서 전송되는 신호의 대역폭을 제한하며, 주파수 변조의 장점은 FM 신호의 대역폭이 넓을 경우 가장 크다. NBFM은 전리층에 의해 생성된 다상 왜곡으로 인해 단거리 전송으로 제한된다.

연속파(CW)는 사인파 반송파의 온-오프 키잉 방식으로, 모스 부호 통신과 헬슈라이버 팩시밀리 기반 전신 전송에 사용된다. 데이터 모드이지만, 종종 별도로 분류된다. 일반적으로 하단 또는 상단 SSB 모드를 통해 수신된다.

무선전신, 팩스, 디지털, 저속 주사 텔레비전 및 기타 시스템은 단파 반송파에 주파수 편이 변조 또는 오디오 부반송파의 형태를 사용한다. 이러한 시스템은 일반적으로 사운드 카드가 장착된 컴퓨터의 소프트웨어와 같은 특수 장비를 사용하여 복호화해야 한다.

최신 컴퓨터 기반 시스템에서는 디지털 모드가 일반적으로 컴퓨터의 사운드 출력을 무선기기의 SSB 입력에 연결하여 전송된다.

주로 사용되는 변조 방식은 진폭 변조(AM)이다. 스테레오 방송은 사양상 대응하지만, 과거를 포함하여 세계 어느 방송국에서도 실시된 적이 없다.

1987년세계 무선 통신 주관청 회의(WARC-HF-BC-87)에서 2015년 말까지 SSB로 완전히 전환하는 것이 제안되었지만, 2003년세계 무선 통신 회의(WRC-03)에서 기한을 정하지 않고 디지털 방식으로 전환하기로 변경^[22]되었다. 이 디지털 방식이 바로 디지털 라디오 몽디에르(DRM)이다. DRM 신호는 대응 수신기로 듣거나, 아날로그 수신기로 수신하여 중간 주파수를 DRM 컨버터에 입력하여 복조할 수 있다. 일본 사양의 DRM 대응 단말기는 존재하지 않지만, 외국 사양의 대응 단말기로 수신하는 것은 일본에서도 가능하다.

5. 디지털 라디오 몬디얼 (DRM)

'''디지털 라디오 몬디얼'''(Digital Radio Mondiale, DRM)은 아날로그 변조 방식을 이용하는 기존의 단파 방송과 달리 디지털 손실압축 포맷을 이용하는 AM 방송이다. 유럽계 방송사의 주도로 개발되었으며, 현재 유럽 지역을 중심으로 송출되고 있다. DRM은 적은 출력으로도 기존 방식과 비슷한 청취 범위를 확보할 수 있고, 잡음에 강하며, FM 모노 방송에 근접한 음질을 제공한다는 장점이 있다. 그러나 수신기 보급이 부족하여 대중화되지 못하고 있다.^[22]

6. 한국의 단파 방송

대한민국에서는 1953년 8월 15일 '자유 대한의 소리'(Voice of Free Korea, 현재 KBS 월드 라디오)가 개국하여, 1957년 9월 2일 한국어 방송에 처음으로 단파를 사용하였다.

한국방송공사(KBS)의 KBS 월드 라디오와 민영방송(민방) 한국경제TV에서 단파 방송을 실시하고 있다. 민간단체 '특정실종자문제조사회'는 북한 납치 문제 관련 방송 '시오카제'를 KDDI 야마타 송신소에서 송출한다(업무용 특별업무국 면허).^[23] 일본 정부 '납치 문제 대책 본부'는 해외 제3국 송신소를 통해 '고향의 바람'을 방송한다.

2000년대 이후 위성방송, 인터넷 등 발달로 선진국에서 단파 방송 중요도는 저하되었지만, 통신 설비가 미비한 개발도상국 등에서는 여전히 중요하다.

6. 1. 주요 방송국 (대한민국)

7. 해외의 주요 단파 방송국

8. 단파 방송의 장단점

단파 방송은 전리층 반사를 통해 원거리 통신이 가능한 특성을 이용한다. 주로 국제 방송에 사용되지만, 러시아나 중국처럼 영토가 넓은 국가에서는 국내 방송에도 활용된다. 이러한 특성 덕분에 검열이 어려운 환경에서 중요한 정보 전달 수단으로 사용되기도 한다.

단파 방송에는 다음과 같은 장단점이 있다.

'''장점'''

• 억압적인 국가에서 당국의 검열을 피할 수 있다. 예를 들어, 1991년 소련 쿠데타 시도 당시 미하일 고르바초프는 단파 방송을 통해 BBC 월드 서비스의 정보를 얻었다.
• 저렴한 비용으로 구축 및 운용이 가능하다. 간단한 부품으로 재생 수신기를 만들 수 있으며, 개발도상국 등에서 널리 사용된다.
• 휴대용 수신기, 배터리, 손으로 돌리는 라디오 등을 통해 재난 상황에서도 유용하다.
• 지상파 방송, 케이블 텔레비전 등 다른 통신 수단이 없을 때 유용하다.
• FM 방송보다 훨씬 멀리 전파되며, 뇌우로 인한 간섭에 중파 방송보다 덜 취약하다.
• 장거리 양방향 통신에 필요한 인프라가 적다.

• 대부분의 서구 국가에서는 단파 수신 기능이 있는 라디오가 드물어 청취자가 제한적이다.^[21]
• 선진국 도시 지역에서는 여러 전자기기로 인해 수신이 어렵다.
• 변조 방식과 간섭으로 인해 음질이 제한적이다.
• 전리층 상태에 따라 수신 상태가 좋은 주파수가 달라지므로, 방송국은 주파수를 변경하거나 여러 주파수를 동시에 사용해야 한다.
• 태양 흑점 활동에 따라 수신 상태가 달라진다.

8. 1. 장점

• 억압적인 국가에서 당국이 방송을 검열하기 어렵다. 인터넷을 감시하고 검열하는 것이 상대적으로 쉬운 것과 달리, 정부 당국은 어떤 방송국(사이트)을 듣고 있는지(접근하고 있는지)를 모니터링하는 데 기술적인 어려움에 직면한다. 예를 들어, 소련 대통령 미하일 고르바초프에 대한 쿠데타 시도 당시 그의 통신 접근이 제한되었을 때(예: 전화, 텔레비전 및 라디오가 차단됨), 고르바초프는 단파를 통해 BBC 월드 서비스로 정보를 얻을 수 있었다.
• 저렴한 단파 라디오는 세계에서 가장 억압적인 국가를 제외한 모든 국가에서 널리 사용 가능하다. 간단한 단파 재생 수신기는 몇 가지 부품으로 쉽게 만들 수 있다.
• 많은 국가들(특히 대부분의 개발도상국과 냉전 시대의 동구권에서) 단파 수신기 소유는 널리 보급되어 있었고 계속 보급되고 있다. (이러한 많은 국가에서 일부 국내 방송국도 단파를 사용했다).
• 많은 새로운 단파 수신기는 휴대 가능하며 배터리로 작동할 수 있어 어려운 상황에서 유용하다. 새로운 기술에는 배터리 없이 전력을 공급하는 손으로 돌리는 라디오가 포함된다.
• 단파 라디오는 지상파 방송, 케이블 텔레비전, 위성 텔레비전, 유선 전화, 휴대 전화, 위성 전화, 위성 통신 또는 인터넷이 일시적, 장기적 또는 영구적으로 사용할 수 없거나(또는 감당할 수 없거나) 사용할 수 없는 상황에서 사용할 수 있다.
• 단파 라디오는 FM 방송(88~108 MHz)보다 훨씬 더 멀리 전파된다. 단파 방송은 여러 대륙을 포함하여 수천 마일의 거리로 쉽게 전송될 수 있다.
• 특히 열대 지역에서는 단파가 뇌우로 인한 간섭에 중파 방송보다 다소 덜 취약하며 상대적으로 낮은 전력(따라서 비용)으로 광범위한 지역을 커버할 수 있다. 따라서 이러한 많은 국가에서 국내 방송에 널리 사용된다.
• 단파 라디오를 사용한 장거리 양방향 통신에는 매우 적은 인프라만 필요하다. 각각 안테나가 있는 한 쌍의 송수신기와 배터리, 휴대용 발전기 또는 전력망과 같은 에너지원만 있으면 된다. 이것은 단파 라디오를 간섭이나 불량한 전리층 상태에 의해서만 중단될 수 있는 가장 강력한 통신 수단 중 하나로 만든다. MFSK 및 Olivia와 같은 최신 디지털 전송 모드는 더욱 강력하여 기존 수신기의 잡음 레벨을 훨씬 밑도는 신호의 성공적인 수신을 가능하게 한다.

8. 2. 단점

• 대부분의 서구 국가에서는 새로운 표준 라디오에 단파 대역 수신 기능이 없어, 단파 라디오 소유는 일반적으로 애호가에게만 국한되어 서구 시청자가 제한적이다.^[21]
• 선진국 도시 지역에서는 스위칭 모드 전원 어댑터, 형광등이나 LED 광원, 인터넷 모뎀 및 라우터, 컴퓨터 등 많은 무선 간섭원으로 인해 단파 수신이 매우 어렵다.
• 간섭과 사용되는 변조 방식으로 인해 오디오 품질이 제한될 수 있다. 국제방송이나 국토가 광대한 국가의 광역 국내방송에 사용된다. 중파(MW)에 의한 중파방송과 대조적으로 단파(SW)를 줄여 '''SW'''로 표시한다. 변조 방식은 중파방송과 마찬가지로 양측파대의 진폭 변조(AM)가 주이다.
• 전리층 상태 변화에 따라 수신 상태가 좋은 주파수는 계절(하계와 동계) 및 시간(주간과 야간)에 따라 달라지기 때문에, 방송국은 양호한 수신을 위해 주파수를 변경하거나 여러 주파수를 동시에 사용하여 방송한다.
• 전리층의 상태는 태양 흑점 활동의 영향을 받기 때문에 태양 흑점 수는 약 11년 주기로 증감하며, 태양 흑점 수에 따라 수신 상태가 좋은 주파수가 달라진다.

9. 단파 청취

단파 청취(SWL)는 1921년 12월 최초로 대서양 횡단 시험이 성공한 이래 많은 사람들이 즐기는 취미 활동이다. 2002년 아시아 태평양 통신 공동체(Asia-Pacific Telecommunity)는 약 6억 대의 단파 방송 수신기가 사용 중이라고 추산했으며, WWCR(World Wide Christian Radio)는 전 세계적으로 15억 대의 단파 수신기가 있다고 주장한다.

단파 청취는 다음과 같이 다양한 방식으로 즐길 수 있다.

일부 단파 청취자는 인터넷의 "잠수함(lurkers)"처럼 듣기만 하고 자신의 신호를 보내지 않지만, 다른 청취자들은 클럽에 참여하거나, QSL 카드를 주고받거나, 아마추어 무선에 참여하여 직접 송신하기도 한다.

오늘날, 인터넷 발전으로 아마추어는 전 세계의 원격 제어 또는 웹 제어 단파 수신기를 통해 단파 신호를 들을 수 있으며, 단파 라디오를 소유하지 않고도 가능하다.^[12] 많은 국제 방송국은 웹사이트에서 라이브 스트리밍 오디오를 제공하며, 일부는 인터넷 전송을 선호하여 단파 서비스를 완전히 중단하거나 크게 축소했다.^[13]

단파 청취자(SWL)는 방송국, 유틸리티 방송국, 아마추어 무선 통신사로부터 QSL 카드를 취미의 트로피로 얻을 수 있다. 일부 방송국은 단파 청취자에게 특별 인증서, 기념 깃발, 스티커 및 기타 토큰과 홍보 자료를 제공하기도 한다.

10. 단파 방송과 음악

일부 음악가들은 단파 라디오 특유의 음향에 매료되었다. 진폭 변조의 특성, 다양한 전파 조건, 그리고 간섭의 존재로 인해 단파 라디오는 일반적으로 지역 방송, 특히 FM 방송보다 충실도가 낮다. 단파 전송은 종종 왜곡이 발생하고 특정 청각 주파수에서 "텅 빈" 소리의 선명도 손실이 발생하여 자연 음향의 배음이 변하고 때때로 메아리와 위상 왜곡으로 인해 이상한 "몽환적인" 특징을 만들어낸다.

단파 수신 왜곡을 연상시키는 효과는 지연 또는 피드백 루프, 이퀄라이저 또는 심지어 단파 라디오를 라이브 악기로 연주하는 방법을 통해 록 및 클래식 작곡에 통합되었다. 방송의 일부는 아날로그 테이프 루프 또는 디지털 샘플을 통해 전자 사운드 콜라주 및 라이브 악기에 믹스되었다. 때로는 악기 소리와 기존 음악 녹음이 리믹싱 또는 이퀄라이징을 통해 수정되고 다양한 왜곡이 추가되어 단파 라디오 수신의 혼란스러운 효과를 재현하기도 했다.

라디오 효과를 음악에 통합하려는 최초의 시도는 러시아 물리학자이자 음악가인 레옹 테레민(Léon Theremin)이었다. 그는 1928년에 일종의 라디오 발진기를 악기로 완성했으며, 같은 해 프랑스 첼리스트이자 전 무선 통신 기술자인 모리스 마르테노(Maurice Martenot)가 발명한 온드 마르테노(Ondes Martenot)가 개발되었다. 칼하인츠 슈톡하우젠(Karlheinz Stockhausen)은 ''히므넨(Hymnen)''(1966~1967), 베토벤 탄생 200주년을 기념하여 필터링되고 왜곡된 베토벤 음악의 조각으로 편곡된 ''쿠르츠벨렌(Kurzwellen)''(1968), ''스파이럴''(1968), ''폴'', ''엑스포''(1969~1970), 그리고 ''미카엘리온(Michaelion)''(1997) 등의 작품에서 단파 라디오와 효과를 사용했다.

키프로스 작곡가 얀니스 키리아키데스(Yannis Kyriakides)는 1999년 작 ''ConSPIracy 칸타타''에 단파 넘버스 스테이션 전송을 통합했다.

슈톡하우젠의 제자인 홀거 추카이(Holger Czukay)는 록 음악 맥락에서 단파를 사용한 최초의 인물 중 한 명이었다. 1975년, 독일 전자 음악 밴드 크라프트베르크(Kraftwerk)는 모의 라디오파와 단파 사운드를 중심으로 한 정규 컨셉 앨범인 ''라디오-액티비티''를 녹음했다. 더 더(The The)의 Radio Cineola 월간 방송은 단파 라디오 사운드를 많이 사용했다.

11. 단파 방송의 미래

인공위성을 통한 직접 방송의 발달로 단파 수신기 하드웨어에 대한 수요는 줄었지만, 여전히 많은 단파 방송국들이 존재한다. 새로운 디지털 라디오 기술인 디지털 라디오 몽디알(Digital Radio Mondiale, DRM)은 매우 낮은 수준의 단파 오디오 품질을 적절한 수준으로 개선할 것으로 기대된다.^[14] 단파 라디오의 미래는 전력선 통신(power line communication, PLC)(또는 전력선 광대역(Broadband over Power Lines, BPL)이라고도 함)의 부상에 의해 위협받고 있다. BPL은 차폐되지 않은 전력선을 통해 전송되는 데이터 스트림을 사용하는데, BPL에 사용되는 주파수가 단파 대역과 겹치기 때문에 심각한 왜곡으로 인해 전력선 근처에서 아날로그 단파 라디오 신호를 듣는 것이 어렵거나 불가능해질 수 있다.

월드 라디오 TV 핸드북(World Radio TV Handbook)의 전 편집장인 앤디 세니트(Andy Sennitt)는 단파가 비싸고 환경 친화적이지 않은 레거시 기술이며, 몇몇 국가들이 이를 고수하고 있지만, 대부분의 국가들은 단파의 황금기가 지났다는 사실을 받아들였다고 평가했다. 그는 종교 방송국들은 청취율에 그다지 신경 쓰지 않기 때문에 여전히 단파를 사용할 것이라고 언급했다.

그러나 단파 뉴스 사이트 ''SWLingPost.com''의 편집장인 토마스 위더스푼(Thomas Witherspoon)은 단파가 여전히 청취자에게 완벽한 익명성을 보장하는 가장 접근하기 쉬운 국제 통신 매체로 남아 있다고 주장했다.^[15]

2018년, BBC 월드 서비스(BBC World Service) 그룹의 배포 책임자인 나이젤 프라이(Nigel Fry)는 21세기에도 단파가 존재할 자리가 있다고 생각하며, 특히 지역 방송 및 인터넷 인프라가 파괴되는 자연 재해가 발생하기 쉬운 지역에 도달하는 데 유용하다고 말했다.

2022년 러시아의 우크라이나 침공 기간 동안 BBC 월드 서비스는 우크라이나와 러시아의 청취자를 위해 두 개의 새로운 단파 주파수를 개설하여 러시아 국가의 검열을 피해 영어 뉴스 업데이트를 방송했다. 미국의 상업 단파 방송국 WTWW과 WRMI도 많은 프로그램을 우크라이나로 전환했다.^[16][17][18]

참조

_[1] 웹사이트 Why the BBC World Service's New Ukrainian Shortwave Service Matters https://www.rand.org[...] 2022-03-25
_[2] 웹사이트 Ukraine: BBC adds two shortwave broadcasts, NEXUS adds MW service https://swling.com/b[...] 2022-12-04
_[3] 웹사이트 BBC World Service 15735 AM 1400 utc 25 Feb 2022 - new transmission https://www.hfunderg[...] 2023-12-04
_[4] 웹사이트 BBC World Service 5875 kHz Shortwave Russia Ukraine War broadcast https://www.youtube.[...] 2023-12-04
_[5] 뉴스 BBC Revives Old-School Radio Service To Help Ukraine As TV And Internet Attacked https://www.huffingt[...] 2022-03-02
_[6] 서적 My Father, Marconi https://books.google[...] Edizione Frassinelli 1996
_[7] 웹사이트 Marconi wireless on Cape Cod http://www.stormfax.[...] 2009-05-24
_[8] 서적 Global Aeronautical Distress and Safety Systems (GADSS): Theory and Applications https://books.google[...] Springer Nature 2019-12-10
_[9] 서적 The Early Shortwave Stations: A Broadcasting History Through 1945 https://books.google[...] McFarland 2013-09-20
_[10] 서적 Pirate Radio Stations: Tuning in to underground broadcasts in the Air and Online https://books.google[...] McGraw Hill Professional 2002
_[11] 웹사이트 WRC-23 – World Radiocommunication Conferences (WRC) https://www.itu.int/[...] 2024-05-13
_[12] 웹사이트 Live tunable receivers https://wiki.radiore[...] 2020-01-02
_[13] 웹사이트 Whatever Happened to Shortwave Radio? https://www.radiowor[...] 2022-03-18
_[14] 서적 Guia Moderno do Radioescuta Amazon 2021
_[15] 뉴스 [no title cited] 2020-06-00
_[16] 웹사이트 Lubbock radio DJ reaching Ukraine on shortwave WTWW with truth, hope, classic hits https://www.kcbd.com[...] 2022-11-10
_[17] 웹사이트 San Diego Radio Host Broadcasts from His Closet for Listeners in Ukraine https://www.nbcsandi[...] 2022-11-10
_[18] 뉴스 Shortwave Radio Signal From Florida Cow Pasture Reaches Russia Carrying Latest News https://miami.cbsloc[...] WFOR-TV 2022-03-17
_[19] 법규 平成6年郵政省令第28号による電波法施行規則改正により定義
_[20] 서적 Fell's Guide to Operating Shortwave Radio Lifetime Books 1969-06-01
_[21] 뉴스 短波ラジオとテレビの禁制やめる 毎日新聞（大阪） 1945-09-18
_[22] 법규 電波法施行規則、無線設備規則、特定無線設備の技術基準適合証明等に関する規則及び電波の利用状況等の調査に関する規則の各一部改正にする省令案について https://warp.ndl.go.[...] 2005-06-08
_[23] 법규 電波法施行規則第2条第1項第20号
_[24] 웹사이트 ソニー公式サイトの商品ページ https://web.archive.[...] www.sony.jp 2018-02-17
_[25] 웹사이트 ICF-SW7600GR https://web.archive.[...] bbs.kakaku.com 2019-03-11
_[26] 문서 原則として、輸入貨物の価格に日本までの運賃と保険料を加算したもの。
_[27] 서적 Fell's Guide to Operating Shortwave Radio Lifetime Books 1969-06-01