방송공학

3. 방송 기술의 분류

방송 기술은 다루는 영역에 따라 크게 다음과 같이 분류할 수 있다.

• '''기존 방송 기술''': 전통적인 아날로그 및 베이스밴드 신호 처리를 기반으로 하는 기술 분야이다. 오디오 및 비디오 장비의 측정과 관리, 표준 화질(SD) 및 고화질(HD) 영상 신호 처리, 텔레비전 스튜디오 및 라디오 스튜디오의 음향 설계, 방송용 비디오 카메라 및 오디오/비디오 믹서 등 핵심 장비 운영 기술을 포함한다.

• '''IT 기반 방송 기술''': 컴퓨터와 네트워크 기술을 방송 제작, 편집, 저장, 송출 전반에 활용하는 현대 방송 기술의 핵심 분야이다. 비디오 압축, 디지털 서버 기반의 콘텐츠 관리 및 재생, 방송 자동화, 대용량 스토리지(RAID, NAS, SAN) 및 아카이브 관리, 컴퓨터 네트워킹, 다양한 운영 체제 환경에서의 시스템 운영, 비선형 편집 시스템(NLE)을 이용한 후반 작업 등이 이 분야에 속한다.

• '''RF 기술''': 전파를 이용하여 방송 신호를 송수신하는 기술 분야이다. 위성 통신을 이용한 신호 송수신(업링크/다운링크) 기술과 지상파 방송을 위한 송신기, 안테나, 송전선 등 관련 시설의 유지보수 및 관리 기술을 포함한다.

• '''건강 및 안전''': 방송 시설 및 장비 운영 과정에서 발생할 수 있는 위험 요소를 관리하고 안전한 작업 환경을 확보하기 위한 기술 및 규정을 다룬다. 산업 안전 보건 기준 준수, 화재 진압 시스템(FM-200 등) 관리, 시설물의 구조적 안전성 확보, RF 노출 위험 관리 등이 포함된다.

3. 1. 스튜디오 기술

3. 1. 1. 영상 장비

• 영상 신호 측정 및 분석 장비: 오디오 및 비디오 신호의 품질을 측정하고 분석하는 데 사용된다.
• 베이스밴드 비디오 시스템: 표준 화질 및 고화질 영상 신호를 처리하고 전송하는 기반 시스템이다.
• 텔레비전 스튜디오 장비:
• * 방송용 비디오 카메라 및 카메라 렌즈: 고품질 영상 촬영을 위한 핵심 장비이다.
• * 프로덕션 스위처(비디오 믹서): 여러 영상 소스를 전환하고 합성하는 장치이다.

• 비디오 압축 기술: DV·MPEG·DVB·ATSC·ISDB 등 다양한 표준을 사용하여 영상 데이터 크기를 줄인다.
• 디지털 서버 및 재생 기술: 압축된 영상 콘텐츠를 저장하고 재생하는 시스템으로, VDCP·Louth·Harris 등의 제어 프로토콜을 사용한다.
• 후반 작업 시스템:
• * 비디오 캡처: 아날로그 또는 디지털 영상 소스를 컴퓨터 파일로 변환한다.
• * 비선형 편집 시스템 (NLE): 컴퓨터를 사용하여 영상을 자유롭게 편집하는 시스템이다.

3. 1. 2. 음향 장비

• 방송 스튜디오 음향: 스튜디오 내부의 소리 반사, 흡음 등을 고려하여 최적의 녹음 및 방송 환경을 구축하는 기술을 포함한다. 이는 명확한 소리 전달을 위해 필수적이다.
• 오디오 믹서: 여러 오디오 소스(마이크로폰, 배경음악 등)의 소리를 혼합하고 음량, 음색 등을 조절하는 핵심 장비이다. 아날로그 믹서와 디지털 믹서 등 다양한 종류가 있다.
• 오디오/비디오 계측 및 측정: 음향 신호의 레벨, 주파수 특성 등을 정확히 측정하고 분석하여 방송 품질 기준을 충족시키는 데 사용된다.

3. 1. 3. IT 기반 방송 기술

• 비디오 압축 - DV25, MPEG, DVB 또는 ATSC (또는 ISDB)
• 디지털 서버 재생 기술 - VDCP, Louth, Harris, 제어 프로토콜
• 방송 자동화
• 디스크 스토리지 – RAID / NAS / SAN 기술
• 아카이브 - 테이프 아카이브 또는 그리드 스토리지 기술
• 컴퓨터 네트워킹
• 운영 체제 - 마이크로소프트 윈도우 / macOS / 리눅스 / RTOS
• 후반 작업 - 비디오 캡처 및 비선형 편집 시스템 (NLE)

3. 2. 송출 기술

• '''위성 통신''':
• * '''위성 업링크''': 지상에서 인공위성으로 방송 신호를 송신하는 과정이다. 이때 신호 증폭을 위해 고출력 증폭기(HPA, High-Power Amplifier^eng)가 사용된다.
• * '''위성 다운링크''': 위성에서 보낸 신호를 지상에서 수신하는 과정이다. 수신 장비(IRD, Integrated Receiver/Decoder^eng)를 통해 특정 주파수 대역과 반송파를 감지하고 신호를 복조하는 기술이 필요하다.
• '''송신기 유지보수''': 지상파 방송을 위한 송신 설비를 관리하는 것은 중요하다.
• * 다양한 종류의 송신기(UHF, VHF, MF)와 그 구성 요소(진공관 또는 반도체)에 대한 이해가 필요하다.
• * 관련 설비인 안테나, 송전선, 고출력 필터, 디지털 변조기, 타워, 타워 조명 시스템, 백업 발전기 등의 유지보수 및 관리가 포함된다.
• * 송신 설비 변경 시 발생할 수 있는 전파 간섭 문제에 대한 대처 능력도 요구된다.

• '''비디오 압축''': 대용량의 비디오 데이터를 효율적으로 전송하기 위해 DV, MPEG, DVB, ATSC, ISDB 등의 표준 압축 기술을 사용한다.
• '''디지털 서버 재생''': VDCP, Louth, Harris 등과 같은 제어 프로토콜을 사용하여 방송 콘텐츠를 안정적으로 재생하고 관리한다.
• '''방송 자동화''': 사전에 편성된 스케줄에 따라 프로그램, 광고 등을 자동으로 송출하는 시스템이다. 현대 방송국 운영의 효율성을 높이는 데 필수적이다.
• '''저장 및 아카이브''': 대규모 방송 데이터를 저장하고 관리하기 위해 RAID, NAS, SAN과 같은 디스크 스토리지 기술과 테이프 또는 그리드 스토리지 기반의 아카이브 시스템을 활용한다.
• '''컴퓨터 네트워킹''': 방송 시스템 간의 데이터 전송 및 제어를 위한 네트워크 기술에 대한 이해가 필요하다.
• '''운영 체제''': 서버 및 제어 시스템 운영을 위해 윈도우, macOS, 리눅스, RTOS 등 다양한 운영 체제에 대한 지식이 요구된다.

• '''산업 안전 보건''': 관련 법규 및 규정을 준수하여 안전한 작업 환경을 조성해야 한다.
• '''소화 시스템''': FM-200과 같은 특수 소화 설비를 포함한 화재 예방 및 진압 시스템을 관리한다.
• '''기초 구조 공학''': 송신탑과 같은 구조물의 안전성을 유지하기 위한 기본적인 지식이 필요하다.
• '''RF 유해 요소 완화''': 고출력 RF 신호에 노출될 수 있는 위험을 인지하고 이를 최소화하기 위한 안전 조치를 시행한다.

3. 3. 수신 기술

4. 디지털 방송 공학

디지털 방송으로의 전환은 방송 기술자들이 기존의 아날로그 원리뿐만 아니라 디지털 TV 및 디지털 라디오 기술에도 능숙해야 함을 의미한다. 송신기, 라디오 안테나, 수신기에 이르는 장비 전반에 걸쳐 새로운 기술이 도입되었으며, 여러 방송국이 방송 타워나 안테나를 공유하는 다중화 기술처럼 엔지니어에게 더 높은 수준의 전문 지식이 요구되고 있다.

디지털 오디오와 디지털 비디오 기술은 방송 공학 분야에 큰 변화를 가져왔다.^[4] 방송 스튜디오와 제어실은 상당 부분 디지털화되었으며, 비선형 편집 시스템과 디지털 신호 처리 기술 덕분에 과거에는 어렵거나 비용이 많이 들었던 작업들을 효율적으로 수행할 수 있게 되었다. 오디오 및 비디오 믹싱 콘솔, 디지털 미디어 라이브러리를 위한 컴퓨터 저장 장치 등 관련 장비들도 디지털화되는 추세이다.

최근 방송 산업은 IP 기반의 제작 및 콘텐츠 전송 기술로 빠르게 전환하고 있다. 'Broadcast 3.0'이라고도 불리는 이러한 변화는 제작 기술과 작업 흐름(워크플로우)에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 방송 기술자에게 IT 및 IP 네트워킹에 대한 깊이 있는 이해를 요구하고 있다.^[5][26] IP 기반 환경으로의 전환은 방송 시스템의 구성과 운영 방식에 근본적인 변화를 가져오고 있다.

4. 1. 디지털 전환의 영향

4. 2. IP 기반 방송 기술

• '''비디오 압축''': MPEG, DVB, ATSC, ISDB 등 다양한 표준을 이용해 대용량 비디오 데이터를 효율적으로 처리하고 전송한다.
• '''디지털 서버 및 재생 기술''': VDCP와 같은 제어 프로토콜을 사용하여 비디오 서버를 제어하고 콘텐츠를 재생한다.
• '''방송 자동화''': 복잡한 방송 송출 과정을 자동화하여 효율성을 높인다.
• '''디스크 저장''': RAID, NAS, SAN과 같은 기술을 이용해 대용량 방송 콘텐츠를 안정적으로 저장하고 관리한다.
• '''아카이브''': 테이프나 그리드 스토리지 기술을 사용하여 방대한 양의 방송 자료를 장기 보존한다.
• '''컴퓨터 네트워킹''': IP 네트워크를 통해 방송 장비 간 데이터 전송 및 시스템 제어가 이루어진다.
• '''운영 체제''': 윈도우, 맥 OS, 리눅스, RTOS 등 다양한 운영 체제가 방송 시스템 운영에 사용된다.
• '''비선형 편집''': 컴퓨터 기반의 편집 시스템을 통해 비디오 캡처 및 편집 작업을 효율적으로 수행한다.

5. 안전 및 규제

방송국은 특정 기술적 요구 사항을 충족하기 위해 외부 전문 엔지니어링 서비스를 이용하는 경우가 많다. 예를 들어, 송신탑 건설과 같이 고도의 구조 공학 지식이 필요한 분야는 일반적인 방송 공학의 범위를 벗어나므로, 전문 타워 회사가 설계를 담당하는 것이 일반적이다.

또한, 방송국 설립이나 운영 허가를 신청할 때는 관련 법규 준수와 기술적 증명이 필수적이다. 특히 북아메리카에서는 제안된 방송 시설이 다른 방송에 전파 간섭을 일으키지 않으면서 할당된 전파 스펙트럼을 효율적으로 사용한다는 것을 방송국 스스로 증명해야 할 책임이 있다. 이러한 복잡한 과정을 돕기 위해 방송 공학과 방송법 모두에 전문성을 갖춘 회사들이 존재한다. 이 회사들은 방송국을 대신하여 미국 연방 통신 위원회(FCC)나 캐나다 라디오-텔레비전 통신 위원회(CRTC) 같은 규제 당국에 필요한 서류를 제출하고 승인 절차를 진행하기도 한다.

6. 방송 엔지니어의 역할 및 자격

방송 엔지니어는 방송 시스템의 설계, 구축, 운영, 유지보수를 위해 다양한 기술 분야를 다룬다. 주요 기술 영역은 다음과 같다.

• 기존 방송 기술: 오디오 및 비디오 장비 측정, 베이스밴드 비디오 신호 처리(SD, HD), 텔레비전 스튜디오 음향 및 카메라/렌즈 관리, 비디오 믹서(프로덕션 스위처), 오디오 믹서 운영.
• IT 기반 방송 기술: 비디오 압축(DV, MPEG, DVB, ATSC, ISDB 등), 디지털 서버 재생 기술 및 제어 프로토콜(VDCP 등), 방송 자동화, 디스크 저장 장치(RAID, NAS, SAN) 관리, 아카이브 시스템(자기 테이프, 그리드 스토리지) 운영, 컴퓨터 네트워킹, 운영 체제(윈도우, 맥 OS, 리눅스, RTOS) 관리, 비선형 편집 시스템 운영.
• RF(무선 주파수) 기술: 위성 통신 업링크(HPA) 및 다운링크(IRD 조정 등) 관리, 송신기(IOT, UHF, VHF, MF) 유지보수, 안테나, 전송선, 고성능 필터, 디지털 변조기, 전파탑 조명 시스템, 비상 발전기 관리.
• 건강 및 안전: 산업안전보건 규정 준수, 화재 진압 시스템(FM-200 등) 관리, 기본적인 구조 공학 지식, RF 위험 완화 조치.

6. 1. 역할

6. 2. 직함

• 방송 설계 엔지니어
• 방송 통합 엔지니어
• 방송 시스템 엔지니어
• 방송 IT 엔지니어
• 방송 IT 시스템 엔지니어
• 방송 네트워크 엔지니어
• 방송 유지보수 엔지니어
• 방송 기술자
• 비디오 방송 엔지니어
• TV 스튜디오 방송 엔지니어
• 이동 방송 엔지니어
• 원격 방송 엔지니어

6. 3. 자격 요건

• 전기 공학 학위
• 전자 공학 학위
• 통신 공학 학위
• 컴퓨터 공학 학위
• 경영 정보 시스템 학위
• 방송 기술 학위

7. 관련 단체

미국에서는 많은 방송 기술자들이 방송 기술자 협회(SBE)에 소속되어 있다.^[19] 일부는 영화 텔레비전 기술자 협회(SMPTE)^[20] 또는 오디오 공학회(AES)나 전기 전자 기술자 협회(IEEE)^[21] - IEEE 방송 기술 협회(BTS)와 같은 관련 분야의 단체에 소속되기도 한다. 공영 라디오 분야에서는 2006년 5월 말에 공영 라디오 기술자 협회가 설립되었다.^[22]

대한민국에서는 한국방송공학기술인협회(KOBETA)가 주요 관련 단체이다.

참조

_[1] 웹사이트 about.com - Broadcast Technician or Sound Engineering Technician: Career Information https://web.archive.[...] Careerplanning.about.com 2013-08-03
_[2] 웹사이트 U.S. Department of Labor - Bureau of Labor Statistics - Broadcast and Sound Engineering Technicians and Radio Operators http://www.bls.gov/o[...] Bls.gov 2013-08-03
_[3] 웹사이트 Transmission Engineer - TV https://web.archive.[...] skillset 2013-08-03
_[4] 웹사이트 Broadcast Engineering Basics http://mhp-interacti[...] 2007-05-05
_[5] 웹사이트 Understanding IP Networks https://www.thebroad[...] 2017-05-05
_[6] 웹사이트 Central Canada Broadcast Engineers (CCBE) http://www.ccbe.ca/ Ccbe.ca 2013-08-03
_[7] 웹사이트 WABE - The Western Association of Broadcast Engineers http://www.wabe.ca/ Wabe.ca 2013-08-03
_[8] 웹사이트 IEEE Broadcast Technology Society https://web.archive.[...] Ieee.org 2013-08-03
_[9] 웹사이트 FKTG – Fernseh- und Kinotechnische Gesellschaft e.V. (Germany) https://web.archive.[...] Fktg.de 2013-08-03
_[10] 웹사이트 BES - Broadcast Engineering Society (India) http://www.besindia.[...] Besindia.com 2013-08-03
_[11] 웹사이트 IRIBU - Iran Broadcasting University (Iran) https://web.archive.[...] IRIBU.ir 2013-08-03
_[12] 웹사이트 China Society of Motion Picture and Television Engineers, China(CSMPTE) http://www.csmpte.co[...]
_[13] 웹사이트 IEEE Broadcast Technology Society (BTS) - Beijing Section ) http://www.cie-china[...] 2008-10-29
_[14] 웹사이트 Society of Motion Picture and Television Engineers-(Hong Kong) Section (SMPTE-HKG) https://web.archive.[...] Smpte.org.hk 2013-08-03
_[15] 웹사이트 Society of Broadcast Engineers Hong Kong Chapter(SBE HK Chapter) https://web.archive.[...] Sbe.org.hk 2013-08-03
_[16] 웹사이트 Hong Kong Televisioners Association (HKTVA), Hong Kong http://www.hktva.org[...] HKTVA 2013-08-03
_[17] 웹사이트 SABC – Official Website – South African Broadcasting Corporation https://www.sabc.co.[...]
_[18] 웹사이트 Hoş Geldiniz http://www.emo.org.t[...] EMO 2013-08-03
_[19] 웹사이트 Society of Broadcast Engineers http://www.sbe.org/ Sbe.org 2013-08-03
_[20] 웹사이트 Society of Motion Picture and Television Engineers https://web.archive.[...] Smpte.org 2013-08-03
_[21] 웹사이트 Institute of Electrical and Electronics Engineers https://web.archive.[...] 2008-12-07
_[22] 웹사이트 Association of Public Radio Engineers http://www.apre.us/
_[23] 웹사이트 about.com - 放送技術者または健全な工学技術者：キャリア情報 http://careerplannin[...] Careerplanning.about.com 2013-08-03
_[24] 웹사이트 労働の米国局 - 労働統計局 - 放送および健全な工学技術者およびラジオオペレータ http://www.bls.gov/o[...] Bls.gov 2013-08-03
_[25] 웹사이트 伝送技術者 - テレビ http://www.skillset.[...] スキルセット 2013-08-03
_[26] 웹사이트 IPネットワークの理解 thebroadcastbridge.com 2017-05-05