신호등 (광통신)
1. 개요
신호등은 19세기 후반 영국 해군에서 처음 개발된 광학 통신 방식이다. 깃발 신호에 이어 사용되었으며, 트라팔가 해전 전에 넬슨 제독의 명언을 전달하는 데 사용되었다. 1867년 필립 하워드 콜롬 대위는 램프를 사용하여 점과 대시를 깜박이는 아이디어를 처음 실현했으며, 제1차 세계 대전 중에는 독일군이 광학 모스 부호 송신기를 사용했다. 현대에는 군사 통신 및 항공 교통 관제에서 사용되며, 특히 라디오 침묵 기간이나 전자 공격 가능성이 있을 때 유용하다. 항공 교통 관제에서는 무선 통신 고장 시 백업 수단으로 활용된다.
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| 종류 | 광학 통신 장치 |
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| 용도 | 주간 통신 단거리 통신 |
|---|---|
| 통신 방식 | 모스 부호 |
| 작동 방식 | 전등의 빛을 차단하고 드러내는 방식 |
| 개발 배경 | 전신의 단점 보완 |
|---|---|
| 활용 | 20세기 초 해군에서 널리 사용 |
| 휴대용 신호 램프 | "알디스 램프"라고도 불림 권총 그립, 조준경이 달림 |
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| 대형 신호 램프 | 전함에 장착 더 멀리 신호를 보낼 수 있음 |
| 관련 용어 | 기함 |
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모스 부호 -
CQD
CQD는 마르코니 회사에서 개발한 해상 무선 전신 고난 호출 신호로, 초기 무선 조난 신호였으나, 수신 혼동 가능성으로 인해 SOS 신호로 대체되었다. -
모스 부호 -
전건
전건은 모스 부호 통신에 사용되는 스위치 장치로, 상하식 키, 복식 전신 키, 반자동 전신 키, 자동 전신 키 등 다양한 형태가 있으며 아마추어 무선 통신에서 사용된다. -
광 통신 -
다크 파이버
다크 파이버는 통신 사업자가 사용하지 않는 비어있는 광섬유 케이블을 의미하며, 케이블 설치 비용 절감을 위해 수요보다 더 많은 광섬유를 설치하는 과정에서 발생한다. -
광 통신 -
횃불
횃불은 나무 막대기에 인화성 물질을 감아 만든 도구로, 고대부터 조명, 신호, 의식, 상징 등 다양한 용도로 사용되었으며, 자유, 계몽, 희망과 같은 긍정적인 의미와 죽음, 애도의 의미를 동시에 지닌다. -
등 -
LED 조명
LED 조명은 1960년대에 개발된 저전력 발광 다이오드를 활용한 기술로, 백열전구, 형광등에 비해 긴 수명, 낮은 소비 전력, 높은 내구성을 가지며 다양한 용도로 사용된다. -
등 -
주마등
주마등은 18세기 후반에 마법 등불로 유령이나 괴물 환영을 만들어 공포감을 주는 공연 예술로, 프랑스 혁명 이후 낭만주의 유행과 함께 인기를 끌었으며 현대 공포 영화 등 다양한 매체에 영향을 미쳤다.
2. 역사
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신호등은 19세기 후반 영국 해군에 의해 개척되었다. 이는 깃발 신호에 이은 영국 해군의 2세대 신호 방식이었다. 가장 유명하게는 트라팔가 해전 전에 넬슨 제독이 "영국은 모든 사람이 그의 의무를 다할 것을 기대한다"라는 사기 진작 구호를 전파하는 데 사용되었다.
등불에서 점과 대시를 깜박이는 아이디어는 1867년 영국 해군의 대위이자, 훗날 부제독이 된 필립 하워드 콜롬에 의해 처음 실현되었다. 콜롬의 설계는 조명으로 라임라이트를 사용했다. 그의 원래 코드는 모스 부호와 동일하지 않았지만, 이후 모스 부호가 채택되었다.
장거리에서 빛을 집중시키는 렌즈가 달린 등유 램프인 Begbie 램프도 신호등의 일종이었다.
제1차 세계 대전의 참호전 상황에서 유선 통신이 자주 끊기자, 독일군은 세 가지 유형의 광학 모스 부호 송신기를 사용했는데, 이를 Blinkgerät독일어라고 불렀다. 이 중 중간 유형은 낮에는 최대 4km, 밤에는 최대 8km 거리에서 사용되었으며, 감지되지 않는 통신을 위해 빨간색 필터를 사용했다.
1944년, 영국 발명가 아서 시릴 웹 앨디스는 개선된 셔터가 특징인 소형 휴대용 설계를 특허로 등록했다.
2.1. 초기 발전
신호등은 19세기 후반 영국 해군에 의해 개척되었다. 이는 영국 해군의 두 번째 세대 신호 방식으로, 깃발 신호 이후에 사용되었으며, 가장 유명하게는 트라팔가 해전 전에 넬슨 제독의 사기 진작 구호인 "영국은 모든 사람이 그의 의무를 다할 것을 기대한다"를 전파하는 데 사용되었다.
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등불에서 점과 대시를 깜박이는 아이디어는 1867년 영국 해군의 대위, 후일 부제독인 필립 하워드 콜롬에 의해 처음 실현되었다. 콜롬의 설계는 조명을 위해 라임라이트를 사용했다. 그의 원래 코드는 모스 부호와 동일하지 않았지만, 이후 모스 부호가 채택되었다.
또 다른 신호등으로는 장거리에서 빛을 집중시키는 렌즈가 달린 등유 램프인 Begbie 램프가 있었다.
제1차 세계 대전의 참호전 동안 유선 통신이 자주 끊기면서 독일군은 세 가지 유형의 광학 모스 부호 송신기를 사용했는데, 이를 Blinkgerät독일어라고 불렀다. 이 중 중간 유형은 낮에는 최대 4km, 밤에는 최대 8km 거리에서 사용되었으며, 감지되지 않는 통신을 위해 빨간색 필터를 사용했다.
1944년, 영국 발명가 아서 시릴 웹 앨디스는 개선된 셔터가 특징인 소형 휴대용 설계를 특허로 등록했다.
2.2. 제1차 세계 대전
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제1차 세계 대전의 참호전 동안 유선 통신이 자주 끊기면서, 독일군은 세 가지 유형의 광학 모스 부호 송신기를 사용했는데, 이를 Blinkgerät독일어라고 불렀다. 이 중 중간 유형은 낮에는 최대 4km (약 4.02km), 밤에는 최대 8km (약 8.05km) 거리에서 사용되었으며, 감지되지 않는 통신을 위해 빨간색 필터를 사용했다.
2.3. 제2차 세계 대전 이후
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제1차 세계 대전 당시 참호전으로 유선 통신이 자주 끊기자, 독일군은 세 가지 유형의 광학 모스 부호 송신기인 Blinkgerät독일어를 사용했다. 이 중 중간 유형은 낮에는 최대 4km, 밤에는 최대 8km까지 통신이 가능했으며, 빨간색 필터를 사용하여 통신이 노출되지 않도록 했다.
1944년, 영국의 발명가 아서 시릴 웹 앨디스는 개선된 셔터를 가진 소형 휴대용 신호등을 특허로 등록했다.
3. 설계
현대 신호등은 초점화된 빛 펄스를 생성할 수 있다. 대형 버전에서는 램프 앞에 장착된 셔터를 수동 압력 스위치(이후 버전에서는 자동)로 작동시켜 펄스를 생성한다. 휴대용 램프는 방아쇠로 오목 거울을 기울여 빛을 펄스로 집중시킨다. 이 램프는 보통 광학 조준경을 갖추고, 정지/통과 신호에 색상 신호를 사용하며 군함 및 항공 교통 관제 타워에서 가장 일반적으로 사용되었다. 수동 신호 방식에서 신호병은 빛을 수신 선박에 조준하고 레버를 돌려 램프 위 셔터를 여닫아 모스 부호로 메시지를 보냈다. 수신 선박에서는 신호병이 쌍안경으로 깜박이는 빛을 관찰하고 코드를 텍스트로 변환했다. 점멸식 조명 장치의 최대 전송 속도는 분당 14 단어를 넘지 않는다.
일부 신호등은 선박 마스트 헤드에, 소형 휴대용 버전은 다른 곳에 사용된다. 더 강력한 버전은 받침대에 장착된다. 이 대형 버전은 직경 약 50.80cm인 탄소 아크 램프를 광원으로 사용, 밝은 햇빛에서도 지평선에 신호를 보낼 수 있다.
4. 현대적 사용
신호등은 현대에도 군사 통신 및 항공 교통 관제 분야에서 여전히 사용되고 있다. 군사 분야에서는 해군 함정 간 통신, 특히 전파 침묵이 요구되는 상황에서 유용하게 활용된다. 또한, 항공 교통 관제탑에서는 항공기 무선 통신 고장 시 비상용으로 사용된다.
4.1. 군사 통신
신호등은 오늘날에도 해군 함정에서 편리하고 비교적 안전한 통신 수단으로 계속 사용되고 있다. 특히 라디오 침묵 기간(예: 대서양 해전 중 작전하는 호송선단)에 유용하다.
영연방 해군과 북대서양 조약 기구군은 무선 통신 침묵을 유지해야 하거나 전자적 "스푸핑 공격"이 발생할 가능성이 있을 때 신호등을 사용한다. 현대 군대에서 야간 투시 장비가 널리 사용됨에 따라, 야간 신호는 적외선(IR) 부분의 전자기 스펙트럼에서 작동하는 조명으로 이루어져 탐지될 가능성이 낮다. 모든 현대 군대는 디지털 통신의 기술적 발전에 따라 이를 따르고 있다.