아마추어 무선
1. 개요
아마추어 무선은 금전적 이익 없이 개인적인 무선 기술에 대한 흥미를 바탕으로 자기 훈련, 통신, 기술 연구를 수행하는 활동이다. 20세기 초 무선 기술 발달과 함께 시작되었으며, 1914년 미국 아마추어 무선 연맹(ARRL) 결성, 1925년 국제 아마추어 무선 연합(IARU) 결성을 거치며 발전했다. 대한민국에서는 1937년 일제강점기에 시작되었으며, 1959년 서울대학교 문리과대학에 최초의 아마추어 무선국이 허가되었다. 아마추어 무선은 다양한 통신 방식과 활동을 포함하며, 사회 공헌 및 국제 협력에도 기여한다. 자격증 취득이 필요하며, 전파 장애 및 전자기파의 인체 영향과 같은 문제점도 존재한다.
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| 정의 | 비상업적 목적으로 무선 주파수 스펙트럼을 사용하는 것 |
|---|---|
| 다른 이름 | 햄 라디오 (ham radio) |
| 설명 | 아마추어 무선은 개인적인 취미, 레크리에이션, 자기 계발 및 비상 통신을 위해 무선 주파수 스펙트럼을 사용하는 것이다. |
| 기원 | 20세기 초 |
|---|---|
| 최초 언급 | 1928년 국제 무선 전신 협약 |
| 주요 활동 | 라디오 통신 기술 실험 자기 훈련 무선 통신 비상 통신 |
|---|---|
| 통신 방식 | 음성 통신 디지털 통신 모스 부호 아마추어 텔레비전 |
| 장비 | 송신기 수신기 트랜시버 안테나 |
| 주파수 할당 | 국가별로 아마추어 무선 서비스에 특정 주파수 대역 할당 |
|---|---|
| 면허 | 국가 규제 기관에서 발급, 기술 및 규정 시험 통과 필요 |
| 주요 조직 | 미국 아마추어 무선 릴레이 리그 (ARRL) |
|---|---|
| 전 세계 아마추어 무선사 수 | 300만 명 이상 (2011년 기준) |
2. 역사
20세기 초 무선통신이 발달하면서 아마추어 무선이 시작되었다. 개인적인 흥미로 송신기, 수신기를 만들어 무선 통신을 하던 사람들은 1912년 미국에서 세계 최초의 전파법이 제정된 후 단파, 초단파를 활용하기 시작했다. 1914년 미국 아마추어 무선연맹(ARRL)이 조직되었으나 제1차 세계대전으로 활동이 중단되었다가, 전쟁 이후 1923년 장거리 교신에 성공하며 전 세계 연결 기술을 개발했다.
1925년에는 국제 아마추어 무선연합(IARU)이 조직되었으나 제2차 세계 대전으로 다시 중단되었다.
전후 각국에서 아마추어 무선 활동이 재개되었다. 대한민국에서는 일제강점기인 1937년에 시작되었으며, 한국전쟁 이후 1955년 한국 아마추어 무선연맹(KARL) 창립, 1959년 최초의 아마추어 무선국(HL2AA)이 허가되었다.
아마추어 무선의 기원은 19세기 후반으로 거슬러 올라가지만, 오늘날과 같은 아마추어 무선은 20세기 초에 시작되었다. 1909년에 제작된 미국 무선 협회의 제1회 공식 무선 청색 서적에는 아마추어 무선국 목록이 포함되어 있는데, 이 목록에는 캐나다와 미국의 무선 전신국과 89개의 아마추어 무선국이 포함되어 있다. 아마추어 무선 애호가들은 과학, 공학, 산업, 사회 봉사에 크게 기여했으며, 새로운 산업을 설립하고, 경제를 구축하고, 국가를 강화하고, 비상시에 생명을 구했다. 또한, 함(Ham) 무선은 교실에서 영어, 지도 기술, 지리, 수학, 과학, 컴퓨터 기술을 가르치는 데 사용될 수 있다.
2.1. 초기 역사
20세기 초에 무선통신이 발달하게 되자 이에 관심을 가지고 있던 여러 사람들이 개인적인 흥미로 송신기, 수신기를 만들어 무선 통신을 서로 주고받기 시작하면서 아마추어 무선이 발달하기 시작하였다. 초기에는 장파 주파수를 주로 사용하였으나, 1912년 미국에서 세계 최초의 전파법을 제정한 후 단파, 초단파 주파수를 주로 쓰기 시작했다. 이때에는 단파, 초단파가 불모의 영역으로 여겨졌으나, 차츰 아마추어 무선사들에 의해 새로운 가능성이 개척되었다.
1914년에는 미국 아마추어 무선연맹(ARRL, American Radio Relay League영어)이 조직되었다. 그러나 제1차 세계대전이 일어나면서 개인적인 무선통신은 금지되었고, 많은 아마추어 무선사들이 군에서 무선 통신을 담당하게 되었다. 전쟁 이후, 1923년 단파대에서 유럽과 미국을 잇는 장거리 교신에 성공하고, 이후에 이 주파수대를 활용하여 중계기 없이 전 세계와 연결이 가능한 기술을 개발하게 되었다.
2.2. 국제 아마추어 무선연합 결성
1925년 국제 아마추어 무선연합(IARU영어)이 조직되었다. 제2차 세계 대전 중에는 아마추어 무선이 다시 중단되었고, 많은 아마추어 무선사들이 전쟁에 희생되었다.
2.3. 한국 아마추어 무선의 역사
대한민국에서는 일제강점기인 1937년에 몇몇 한국인이 아마추어 무선을 시작하였으며, 제2차 세계 대전 후 한국전쟁 사이에는 주한미군에 의해 한국에서 아마추어 무선 활동이 있었다. 당시에는 무선이 간첩이라는 잘못된 인식이 있어 대한민국에 아마추어 무선이 생기기에는 많은 어려움이 있었으나, 1955년 한국 아마추어 무선연맹(KARL)이 창립되고 1959년 7월 서울대학교 문리과대학에 실험무선국 HL2AA 호출부호로 최초의 아마추어 무선국이 허가되었다.
3. 정의
국제전기통신연합(ITU) 및 대한민국의 전파법 시행령 제28조 12항에 따르면, 아마추어 무선 업무는 "금전상의 이익을 위하지 아니하고 개인적인 무선 기술의 흥미에 의하여 행하는 자기 훈련, 통신과 기술적 연구의 업무"로 정의된다. 개인은 무선 전신, 무선 전화뿐만 아니라 영상 통신, 월면 반사 통신, 디지털 통신 등 다양한 방식으로 아마추어 무선을 운용할 수 있다.
4. 통신 방식
아마추어 무선 통신사들은 무선 통신을 통해 다양한 음성, 텍스트, 이미지 및 데이터 통신 방식을 사용한다. 일반적으로 새로운 방식은 아마추어 무선 서비스에서 테스트할 수 있지만, 국가 규정에 따라 새로운 방식을 무선 면허 당국에 공개하여 전송을 모니터링하도록 허용해야 할 수 있다. 예를 들어, 암호화는 위성 차량 제어 업링크의 특수한 목적을 제외하고는 일반적으로 아마추어 무선 서비스에서 허용되지 않는다.
아마추어 무선에서 사용되는 통신 방식(전파 형식)은 다음과 같다.
| 통신 방식 종류 | 내용 |
|---|---|
| 음성 통신 | 단파에서는 점유 주파수 대역폭이 좁고 전파가 멀리 도달하는 SSB가, VHF 이상에서는 음질이 좋은 FM이 많이 사용된다. AM도 애호가를 중심으로 주파수에 여유가 있는 50MHz 대역이나 28MHz 대역, 또는 일본에서 2009년에 확장된 7MHz 대역의 상단부에서 사용된다. CDMA, D-STAR, C4FM 디지털 변조 방식에 의한 음성 통신도 UHF 대역 이상의 일부에서 시작되고 있다. |
| 부호 통신 | |
| 데이터 통신 | 컴퓨터를 이용한 데이터 통신으로 패킷 통신이 사용되고 있다. 여기에는 PC 통신이나 인터넷이 활용된다. WSJT 계열 디지털 통신은 PC 소프트웨어를 사용하여 콜사인 등의 문자열을 FSK 변조를 통해 음성 신호로 변환하고, 이를 SSB 음성 신호로 송신하여 통신한다. 일반적으로 음성 통신은 7MHz 대역 이하에서는 LSB를, 10MHz 대역 이상에서는 USB를 사용하는 것이 관례이지만, WSJT(:en:WSJT (amateur radio software)) 계열 통신에서는 모두 USB를 사용한다. 초창기에는 EME 등 미약 신호에서도 효율적으로 통신할 수 있도록 JT65, FSK441, JT6M 등의 모드가 개발되었으나, FT8, FT4 등 다양한 모드가 추가되어 전리층 반사에 의한 장거리 통신에도 사용되고 있다. 통신은 모스 부호 송수신과 동일한 문자열을 소프트웨어가 통신문으로 작성하고 자동 시퀀스를 통해 보고서를 교환하지만, 오퍼레이터가 입력하거나 사전에 등록된 매크로 문자열을 송출하는 것도 가능하다. 컴퓨터 시간은 NTP나 GPS를 사용하여 정확하게 맞춘다. |
4.1. 음성 통신
단파에서는 점유 주파수 대역폭이 좁고 전파가 멀리 도달하는 SSB가, VHF 이상에서는 음질이 좋은 FM이 많이 사용된다. AM도 애호가를 중심으로 주파수에 여유가 있는 50MHz 대역이나 28MHz 대역, 또는 일본에서 2009년에 확장된 7MHz 대역의 상단부에서 사용된다. CDMA, D-STAR, C4FM 디지털 변조 방식에 의한 음성 통신도 UHF 대역 이상의 일부에서 시작되고 있다.
4.2. 부호 통신
* 모스 부호(CW) 통신
:* 점유 주파수 대역폭이 500Hz 정도로 좁아 혼신에 강하고, 약한 전파에서도 통신이 가능하다.
:* Q 부호나 무선통신 약어를 나열하여 교신하므로, 외국어를 몰라도 세계 각국과 교신하는 데 큰 어려움이 없다. 항공 무선과 마찬가지로 영어가 세계 공통으로 사용된다.
:* 한글 부호를 사용한 교신은 가타카나로 이루어진 보통문(전보와 같음)이 된다. 베테랑 아마추어 무선사들이 주로 사용하며, 국내 통신이 주가 되는 3.5, 7, 144, 430MHz 대역을 많이 이용한다. 재해 등의 비상시에는 "전 무선국 공통 비상 호출 주파수"를 통해 경찰이나 자위대 전신국과도 통신할 수 있다.
* 라디오 텔레타이프(RTTY)
:* 인쇄 통신 방식이다. 과거에는 기계식 텔레타이프 단말기와 변복조기가 사용되었으나, 현재는 PC의 사운드 입출력 단자에 인터페이스를 연결하고 소프트웨어(MMTTY 등)를 이용하여 RTTY 송수신을 한다. 일본어 멀티바이트 문자 통신이 가능한 PSK31 방식도 등장하였다.
* 자동 타건
:* 135kHz (장파) 대역이나 475kHz (중파) 대역처럼 대역폭이 좁고, 잡음이 적으며, 송신 전력이 적게 드는 환경에서 주로 운용된다.
:* 단점 또는 이와 비슷한 시간을 수 초에서 수십 분으로 늘려 파장의 폭을 수 Hz 이하로 줄이는 방식이 주로 사용된다. 극히 좁은 대역폭을 만들기 위해 ppm 단위의 주파수 정확도가 필요하다.
:* 모스 부호 기반 통신 방식으로는 QRSS, DFCW가 있으며, 모스 부호 이외의 부호 방식을 사용하는 것으로는 WSPR, Opera, Slow-hell 등이 있다.
:* 교신 시간의 길이를 청각으로 맞춰 수신하는 것은 어렵기 때문에, 소프트웨어를 이용해 수신한다. 일본에서는 QRSS 및 Opera는 전파 형식을 A1A로 송신해야 하며, DFCW 및 Slow-Hell은 F1B로 허가받아야 한다.
:* 자동 수신이 필수적이므로, 비콘을 이용한 수신 보고 자동 수집이 이루어진다.
4.3. 데이터 통신
컴퓨터를 이용한 데이터 통신으로 패킷 통신이 사용되고 있다. 여기에는 PC 통신이나 인터넷이 활용된다. WSJT 계열 디지털 통신은 PC 소프트웨어를 사용하여 콜사인 등의 문자열을 FSK 변조를 통해 음성 신호로 변환하고, 이를 SSB 음성 신호로 송신하여 통신한다. 일반적으로 음성 통신은 7MHz 대역 이하에서는 LSB를, 10MHz 대역 이상에서는 USB를 사용하는 것이 관례이지만, WSJT(:en:WSJT (amateur radio software)) 계열 통신에서는 모두 USB를 사용한다. 초창기에는 EME 등 미약 신호에서도 효율적으로 통신할 수 있도록 JT65, FSK441, JT6M 등의 모드가 개발되었으나, FT8, FT4 등 다양한 모드가 추가되어 전리층 반사에 의한 장거리 통신에도 사용되고 있다. 통신은 모스 부호 송수신과 동일한 문자열을 소프트웨어가 통신문으로 작성하고 자동 시퀀스를 통해 보고서를 교환하지만, 오퍼레이터가 입력하거나 사전에 등록된 매크로 문자열을 송출하는 것도 가능하다. 컴퓨터 시간은 NTP나 GPS를 사용하여 정확하게 맞춘다.
아마추어 TV(ATV)도 활용되는데, 디지털 텔레비전 방송과 동일 규격(국제 우주 정거장과의 DVB)과 SSTV(저속 주사 = 슬로우 스캔 TV)가 있다. 전자는 9MHz의 넓은 점유 주파수 대역폭을 필요로 하여 1200MHz 대역 이상에서 허가된다. 후자는 한 장의 정지 화상을 30초에 걸쳐 전송하는 방식으로, 사용하는 주파수 대역이 음성과 동일한 정도(2.5kHz 정도)이므로 단파를 사용하여 해외 국과의 교류도 가능하다. PC의 사운드 입출력 단자에 무선 장치를 연결하고 소프트웨어만으로 SSTV를 구현할 수 있다.
라디오팩스의 경우에도 PC의 사운드 입출력 단자에 무선 장치를 연결하고 소프트웨어만으로 아마추어 팩스를 운용할 수 있다.
5. 아마추어 무선 활동
아마추어 무선은 다양한 관심사를 가진 사람들에게 매력적인 취미이다. 많은 이들이 무선 통신에 대한 흥미로 시작하여, 다른 개인적인 관심사와 결합해 취미를 더욱 풍성하게 만든다.
아마추어 무선 활동의 주요 분야는 다음과 같다.
* 무선 콘테스트
* 전파 연구
* 공공 서비스 통신
* 기술 실험
* 컴퓨터 네트워킹
아마추어 무선가들은 다양한 통신 방식을 사용한다. 음성 통신에서는 주로 주파수 변조(FM)와 단측파대 변조(SSB)를 사용한다. FM은 깨끗한 음질을 제공하며, SSB는 제한된 대역폭 환경에서 장거리 통신에 유리하다.
모스 부호를 사용하는 무선 전신(CW)은 사무엘 모스가 개발한 유선 전신의 무선 확장으로, 무선 통신의 초기부터 사용되었다. 현재는 컴퓨터 기반 디지털 방식이 상업 및 군사 분야에서 CW를 대체했지만, 여전히 많은 아마추어 무선가들이 단파 대역이나 지구-달-지구 통신과 같은 실험적인 통신에서 CW를 즐겨 사용한다. Q 코드와 같이 국제적으로 합의된 부호를 사용하면 서로 다른 언어를 사용하는 사람들 간에도 통신이 가능하다. 또한, CW 송신기는 구조가 간단하고, 인간의 청각-뇌 신호 처리 시스템은 잡음 속에서도 약한 CW 신호를 구별해낼 수 있기 때문에, 홈브루어나 초저전력(QRP) 애호가들에게 인기가 높다. 이와 유사하게 진폭 변조(AM)는 빈티지 아마추어 무선 및 진공관 기술 애호가들이 선호하는 방식이다.
과거에는 30MHz 미만 주파수에서 송신하는 아마추어 무선 면허 취득 시 모스 부호 숙련도 증명이 필수였다. 그러나 2003년 국제 규정 변경으로 이 요건은 폐지되었다. 미국 연방 통신 위원회는 2007년 2월 23일 모든 면허 등급에서 이 요건을 단계적으로 폐지했다.
현대에는 개인용 컴퓨터를 활용한 디지털 통신이 활발해졌다. 1970년대 패킷 무선 개발을 주도한 아마추어 무선가들은 AX.25 및 TCP/IP와 같은 프로토콜을 사용했다. PSK31과 같은 디지털 모드는 단파 대역에서 실시간 저전력 통신을 가능하게 했지만, FT8과 같은 새로운 디지털 모드가 등장하면서 선호도가 변화하고 있다.
IP over 무선(RoIP)은 Voice over IP(VoIP)와 유사하지만, 양방향 무선 통신을 지원한다. VoIP 기술을 사용하는 에코링크와 IRLP는 리피터를 연결하여 통신 범위를 확장한다.
자동 링크 설정(ALE)을 사용하면 고주파수 대역에서 전 세계적인 아마추어 무선 네트워크를 운영할 수 있다. WSJT와 같은 소프트웨어를 사용하는 FSK441 등의 모드는 유성 산란 및 달 반사 통신과 같은 미약 신호 통신에 사용된다.
아마추어 텔레비전은 저렴한 비디오 장비와 PC를 활용하면서 인기를 얻었다. 넓은 대역폭과 안정적인 신호가 필요하여 주로 70cm(420–450MHz)에서 운용되지만, 33cm(902–928MHz), 23cm(1240–1300MHz) 등에서도 제한적으로 사용된다. 이러한 제약으로 인해 신호 범위는 30–100km로 제한된다.
리피터 시스템을 사용하면 VHF 이상 주파수에서도 수백 킬로미터 이상 통신이 가능하다. 리피터는 높은 곳에 설치되어 휴대용 또는 모바일 송수신기로도 넓은 범위의 통신을 지원하며, 다른 아마추어 무선 대역, 유선 또는 인터넷으로 연결될 수 있다.
아마추어 무선 위성은 핸드헬드 송수신기(HT)와 "고무 오리" 안테나로도 접속 가능하다. 달, 오로라, 유성의 이온화된 흔적을 전파 반사체로 활용하기도 한다. 국제 우주 정거장(ISS)과의 교신도 가능한데, 많은 우주 비행사들이 아마추어 무선사 자격을 보유하고 있기 때문이다.
아마추어 무선 운영자는 자신의 아마추어 무선 방송국으로 개인 간 교신뿐 아니라, "넷"(네트워크)이라고 불리는 정기적인 회의에 참여하기도 한다. "넷 컨트롤" 운영자가 회의를 진행하며, 비상 절차 훈련, 토론, 특정 관심사 공유 등 다양한 목적으로 활용된다.
자연 재해 등으로 인해 일반 통신망이 마비되었을 때, 아마추어 무선 운영자는 배터리나 발전기로 작동하는 장비를 사용하여 필수적인 통신을 지원한다.
많은 아마추어 무선 운영자들은 정해진 시간 동안 최대한 많은 다른 아마추어 무선국과 교신하는 라디오 콘테스트에 참가한다. 콘테스트 외에도 하늘에서의 정상 회담, 하늘에서의 섬, 모두 연결됨, 하늘에서의 잼버리와 같은 "공중" 이벤트도 진행된다.
아마추어 무선 운영자는 전파 연구 및 대기 과학 분야에서 시민 과학자 역할을 수행하기도 한다.
5.1. 교신
아마추어 무선 통신사들은 무선 통신을 통해 다양한 음성, 텍스트, 이미지 및 데이터 통신 방식을 사용한다.
아마추어 무선가들은 다음과 같은 다양한 방식으로 아마추어 무선을 즐긴다.
* 래그 튜 (Ragchew): 영어 "Chew the rag"(천 조각을 씹다)에서 유래되었다. 낯선 친구를 찾는 아마추어 무선의 기본적인 활동이다. 국제 통신 시에는 일상 대화 수준의 영어 실력이 필요하다.
* 원거리 통신 (DX): DX는 "Distant"(원거리)의 약자이지만, 주로 단파에서는 해외와의 원거리 통신을 가리킨다. 고이득 안테나와 고도의 기술이 필요하다. 무인도나 아마추어 무선가가 없는 지역에 장비를 운반하여 해당 지역의 전기 통신 당국의 허가를 받아, 아마추어 국을 임시로 개설하고 전 세계로부터의 교신 요청에 응하는 것을 DX 페디션이라고 한다.
* 콘테스트: 콘테스트는 참가자끼리 교신 점수를 겨루는 경기이다.
* 어워드: 어워드는 쌓아온 교신이 정해진 조건을 만족했을 때 주어지는 상이다.
* [[QSL 카드]]: 아마추어 무선에서는 교신을 하면 그 증명이 되는 QSL 카드 (교신 증명서)를 교환하는 관습이 있다. 그러나 교신 증명서 발급은 법적 의무는 아니다.
5.2. 이동 운용
아마추어 무선에는 옥외로 무선기와 안테나를 가지고 나가는 이동 운용의 즐거움도 있다.
; 모빌
: 모빌이란, 자동차나 오토바이에 소형 무선기와 헤드셋 또는 특수한 송수신 시스템을 조합하여 이동하며 통신하는 것을 가리킨다. 휴대 전화나 카 내비게이션 시스템의 등장과 운전 중 사용 등으로 인한 교통 사고가 문제가 되어, 도로교통법에 의해 규제 대상이 되었지만, 헤드셋이나 각종 분할형 원터치 스위치 등이 연구 · 실현되어, 규제 후에도 모빌 통신법과 함께 아마추어국 등에서 운용이 가능하다。
; 폭스 헌팅
: 찾아내기 어려운 전파 발신원(송신기)을 찾아내는 것이다. 경기에 따라서는 스태프가 소지하고 이동하는 경우도 있다。
: 일반적으로, 소형에 뾰족한 지향성을 가진 공중선을 수신기에 장착하여 찾아내는 시간을 겨룬다.
; ARDF
: 신호를 발신하고 있는 폴을 찾아서, 폭스 헌팅을 오리엔티어링과 비슷한 규칙으로 경기화한 것이 ARDF (Amateur Radio Direction Finding)이다. 야산을 뛰어다니는 하드한 스포츠라는 점에서, 다른 아마추어 무선의 즐거움과 크게 다르다.
ARDF 세계 대회(2004년 체코)에서
5.3. 자연 현상 이용 통신
자연 현상을 이용한 통신은 불안정할 수 있으며, 설치 장소를 선택하여 장거리 통신을 가능하게 한다.
* 전리층 반사 통신: 전파가 전리층과 지표면 사이에서 반사를 반복하면서 멀리까지 전파되는 성질을 이용한다. 초여름부터 여름에 걸쳐 스포라딕 E층(E 스포)이라고 불리는 고밀도 전리층이 국지적으로 발생할 수 있는데, 이는 VHF까지의 전파를 반사하여 평소 교신할 수 없는 원거리 지역과의 교신을 가능하게 한다. 하지만 감쇠가 있을 수 있다. 전리층은 태양 활동의 영향을 강하게 받으며, 11년 주기로 증감하는 SSN이 태양 활동 상황을 파악하는 데 중요하게 여겨진다.
* 유성 산란 통신: 우주 공간의 작은 먼지가 대기 중에 돌입할 때 대기 중의 원자를 전리시켜 일시적으로 미소한 전리층이 발생한 것처럼 되어 전파를 반사하는 현상을 이용한다. 반사된 전파는 학문적, 실용적으로 활용된다. 통신 수단 확보 관점에서는 유성 버스트 통신(MBC)이라고도 한다.
* 월면 반사 통신(EME): 달을 전파 반사 대상으로 이용하는 통신 방식이다.
5.4. 기타 활동
* QRP
: Q 부호 중 하나로, 안테나 전력을 낮추는 것을 의미하지만, 여기서는 "가능한 한 소전력으로" 원거리 통신에 도전하는 것을 가리킨다.
* 중계 설비 이용
: 개인이 개설한 것부터 JARL이 개설한 것까지 다양한 중계 업무로 운영되고 있다. 이를 통해 통신 가능한 범위가 넓어진다.
:: 아마추어 위성 통신
::: 우주 공간에는 아마추어 무선을 위한 통신 위성인 아마추어 위성이 발사되어 있다. 현재 아마추어 통신용 위성이 10기 이상 운용되고 있으며, 아마추어 무선가에게 친숙하다. 위성에는 통신 중계 기능이나 지상 송신 신호를 일정 시간 기억하여 재송출하는 기능이 탑재되어 있어, 전화·전신으로 직접 교신하는 외에 컴퓨터를 이용한 데이터 전송도 가능하다. 단, 정지 위성이 아니기 때문에 안테나로 위성을 추적하는 설비와 기술이 필요하다.
:: 레피터
::: 산 정상이나 빌딩 등에 설치된 레피터(리피터)를 통해 장거리 통신 등을 안정적으로 실현한다.
:: 폰 패치
::: 중계에 유선 통신을 이용하는 것이다. 통신 중간에 전화망이나 인터넷을 끼워 넣어 직접 전파가 닿지 않는 지역과 통신을 실현한다. 유선 전화기에서 공중 회선을 통해 아마추어 무선에 접속하므로, 전화기 쪽 사람이 아마추어 무선가가 아닌 경우도 있다. 구미에서는 오래전부터 실용화되었으며, 특히 미국에서 보급되었다.
::: 일본에서는 종전의 공중 전기 통신법 하에서 공중 통신 회선에 무선기를 접속하는 것은 일본 경찰, 일본 소방 등 공공 목적 외에는 금지되었다. 1985년 공중 전기 통신법 폐지 및 전기 통신 사업법 시행으로 원칙적으로 금지되지는 않았지만, 1998년에 우정성 전기 통신국(현 총무성 종합 통신 기반국)이 요건을 명확히 함으로써 인정되었다.
::: 구체적으로는 D-STAR, WiRES, DMR, Echolink, eQSO, IRLP 등이 있으며, 스마트폰이나 컴퓨터를 사용하여 무선기를 사용하지 않고 송신하는 것도 가능하다.
:: 패킷 통신
::: 아마추어 무선을 이용한 데이터 통신이다. OSI 참조 모델에 기반하여 각 계층의 프로토콜 및 서비스가 개발되고 있다. 데이터 링크층 프로토콜로는 패킷 교환 방식인 AX.25가 사실상의 표준 규격이며, 이 때문에 패킷 통신이라고 불리게 되었다. 상위 계층에서는 RBBS (Radio BBS)가 운용되고 있으며, TCP/IP를 구현하여 인터넷과 접속하는 것도 이루어지고 있다.
* 아파만 햄
: 아파트나 맨션 등 공동주택의 테라스나 옥상에 안테나를 설치하는 아마추어 무선가를 "아파만 햄"이라고 칭한다. 인접한 집(옆집)과 거리가 짧고 공동 주택이므로 이에 대한 배려가 필요하다. 소형·고성능·안전한 안테나가 요구되기 때문에 기술 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 개인 웹사이트나 서적에 아이디어를 공개하는 경우도 많다.
: 세계 각국에 아파만 햄이 있다. "제한된 공간에서 어떻게 안테나를 동작시킬 것인가"라는 연구가 활발하다.
: 아파트에서는 접지 조건이 수직형 안테나의 효율에 크게 영향을 미치기 때문에, 접지 연구나 안테나 전개 방식, 재료 등도 논의된다. 아파만 햄에게는 기술적으로 자동차나 이동 운용에 사용하는 안테나를 응용, 활용할 수 있다는 공통 부분도 적지 않다. 또한, 단독 주택 소유자이지만 여러 가지 주택 사정으로 인해 연구 테마나 조건은 아파만 햄과 동일하다. 미국에서는 공동 주택의 경우, 다른 모든 입주자의 동의가 있더라도 무선 안테나 설치는 금지되어 있다.
6. 사회 공헌
아마추어 무선은 재해 및 비상 시 통신 지원 등 사회에 기여한다. 한국에서 휴대 전화나 인터넷이 널리 보급된 오늘날에도, 재해 발생 시 아마추어 무선의 역할에 대한 사회적 기대가 크다.
한국에서는 다음과 같은 재해 및 비상 상황에서 아마추어 무선이 중요한 역할을 수행했다.
| 연도 | 사건 | 내용 |
|---|---|---|
| 1934년 | 함관화재 | 아마추어 무선이 최초로 활용된 사례이다. |
| 1953년 | 쇼와 28년 서일본 수해 | |
| 1964년 | 니가타 지진 | 연락이 두절된 사도섬의 무사를 확인했다. |
| 1995년 | 한신·아와지 대지진 | 체신성으로부터 JARL에 임시 발급국이 면허되었고, 일본 아마추어 무선 기기 공업회(JAIA)의 협력으로 재해 지역에 무전기를 보냈다. |
| 2008년 | 이와테·미야기 내륙 지진 | 산간 지역에서 고립된 마을이나 산속 행락객의 통보를 통해 다수의 고립자가 신속하게 구조되어 인명 피해 확대를 막았다. |
| 2011년 | 동일본 대지진 | 총무성으로부터 JARL에 임시 발급국이 면허되었다. 쓰나미로 이와테현 오쓰치정 아카하마 지역이 고립되었을 때, 아마추어 무선이 지역을 구하는 데 큰 역할을 했다. |
대한민국에서는 A1A에 한해 4630kHz가 비상 통신용 주파수로 설정되어 있다.
국제적으로도, 2004년 수마트라섬 지진을 계기로 국제 조약 정비를 위한 국제 회의가 발족하여, 각국 관계 주관청에 활동이 진행되고 있다. 미국에서는 재해 등 비상 시 통신을 주 목적으로 하는 아마추어 무선에 의한 비영리 공공 업무(public service)를 추진하기 위한 관련법을 정비했다.
7. 특수 아마추어 무선국
국제우주정거장에서는 아마추어 무선국 ARISS (Amateur Radio on the ISS, 국제 우주 정거장 아마추어 무선)가 운용되고 있다. 모국 면허를 가진 우주 비행사 각자가 여가 시간을 이용하여 운용을 한다. 일반적인 통신 외에 교육을 목적으로, 미리 특정 학교와 날짜를 정하여 통신을 하는, 스쿨 컨택트라고 불리는 운용도 이루어지고 있다. 이때의 호출 부호는 NA1SS와 RS0ISS가 사용된다. 우주 왕복선이나 미르에서도 유사한 운용 실적이 있으며, 각각 SAREX, MIREX라고 불렀다. 세계 최초로 우주 공간에서의 운용을 한 것은 오웬 개리엇이다.
특수한 환경에서 관측 등의 업무를 수행하는 과학자나 기술자가 업무 시간 외 여가를 이용하여 아마추어국을 운용하는 경우가 있다. 과거에는 가혹한 환경에서 생활하는 운용자의 정신 위생을 유지하는 효과도 있었지만, 위성 통신의 발달로 인해 생활에 필요하게 되었다. 아마추어 무선가에게는 기회가 적은 장소와의 통신이라는 희소 가치가 있다.
큰 행사, 특히 국제적인 행사 시에는 기념국이 개설된다. 방문한 아마추어 무선가가 운용하는 경우가 있다. 아마추어 무선의 교신은 가장 알기 쉬운 민간 수준의 국제 교류이므로, 만국 박람회, 올림픽, FIFA 월드컵 등에는 기념국이 적극적으로 개설된다. 기념국의 운용이나 그곳과의 교신도 아마추어 무선가에게는 기념이 된다.
남극의 경우 다음과 같은 기지가 알려져 있다.
8. 자격증
대한민국에서 아마추어 무선을 운용하려면 자격증이 필요하다. 자격증은 1급, 2급, 3급(전신), 3급(전화), 4급으로 나뉘며, 전파진흥원에서 발급한다.
| 자격증 | 운용 범위 |
|---|---|
| 1급 | 아마추어국의 안테나 공급전력 1킬로와트 이하의 무선설비 운용 |
| 2급 | 아마추어국의 안테나 공급전력 200와트 이하의 무선설비 운용 |
| 3급 (전신급) | 아마추어국의 안테나 공급전력 100와트 이하의 무선설비로서 21MHz 이상 또는 8MHz 이하의 주파수의 전파를 사용하는 것 운용 |
| 3급 (전화급) | 아마추어국의 안테나 공급전력 100와트 이하의 무선설비로서 21MHz 이상 또는 8MHz 이하의 주파수의 전파를 사용하는 것 운용. 단, 모르스 부호에 의한 통신은 제외 |
| 4급 | 아마추어국의 안테나 공급전력 10와트 이하의 무선설비로서 30MHz 이상의 주파수의 전파를 사용하는 것 운용. 단, 모르스 부호에 의한 통신은 제외 |
무선 전송은 무선 전파가 국경을 넘어 전파되므로 국가 정부에 의해 엄격하게 통제되며, 따라서 국제적인 관심사이다.
8.1. 국제 상호 운용 협정
국가 간 상호 운용 협정을 통해 외국에서 발급받은 자격으로도 해당 국가에서 아마추어 무선을 운용할 수 있다. 이는 아마추어 무선 면허가 해당 면허를 발급한 국가 또는 그 국가와 상호 면허 협정을 체결한 다른 국가에서만 유효하기 때문이다.
9. 용어
아마추어 무선 통신에서는 Q 부호나 통화표와 같이 정해진 무선 용어 외에도, 이 업무에 적합한 용어가 사용된다. 아마추어 업무에서 암어 사용은 금지되어 있다(일본 전파법 제58조). 이는 아마추어국의 통신 상대방이 "전 세계 불특정 아마추어국"이기 때문이다. 다른 무선 통신 업무에서도 통신 상대방이 이와 유사한 경우 암어 사용은 금지된다.
발신자 신원 보증 및 통신 내용에 대해서는 규정이 있으며(허위 통신 금지 및 벌칙 규정 - 전파법 제106조), 통신 내용의 정확성이 담보된다. 또한, 무선국 운용 규칙 제259조에 따라 비상 통신 등을 제외하고 제3자의 의뢰에 의한 통보는 할 수 없다.
아마추어 무선에서 사용되는 다양한 용어에 대한 자세한 내용은 하위 문서를 참고할 수 있다.
9.1. 부호
아마추어 무선에서 사용하는 약부호는 다음과 같다.
| 약어 | 의미 |
|---|---|
| FB | 좋다 |
| OM | 선배 (Old Man) |
| OT | 오랫동안 아마추어 무선을 해온 사람. 2018년 기준 주로 HL전치부호 투콜(ex. HL1AA 등) |
| RIG | 무선기기 |
| TX | 송신기, 송신중 (Transmitter, Transmitting) |
| RX | 수신기, 수신중 (Receiver, Receiving) |
| NG | 나쁘다 (Not Good) |
| YB | 후배, 초보자 (Young Boy) |
| WX | 날씨 (Weather) |
| XYL | 부인 (ex-Young Lady) ※ ex- 는 '전'이라는 접두사임 |
| YL | 숙녀 (Young Lady) 여성 OP를 말함 |
| 73 | 안녕 (Best Regard) |
| 88 | 안녕 (Love and Kisses) ※ YL의 종료 인사 |
그 외에도 여러 약어가 있으며, 무선국업무규정 등도 확인해보면 도움이 된다. 정해진 무선 용어 (Q 부호나 통화표) 외에도, 이 업무에 적합한 용어가 사용되며, 아마추어 업무에서 암어의 사용은 금지되어 있다. 이는 아마추어국의 통신 상대방이 "전 세계 불특정 아마추어국"이라는 데 기인한다. 다른 무선 통신 업무에서도 통신 상대방이 이와 유사한 경우, 암어의 사용은 금지되어 있다.
9.2. "햄"(HAM)의 유래
"햄(Ham)"이라는 용어는 19세기에 전문 유선 전신에서 조악한 모스 부호 전송 기술을 가진 통신사들을 조롱하기 위해 사용된 비하적인 용어였다("(솜씨 없는)"). 이 용어는 라디오 발명과 무선 전신에 대한 아마추어 실험의 확산 이후에도 계속 사용되었으며, 육상 및 해상 기반 전문 라디오 통신사들에게 "햄(ham)" 아마추어는 골칫거리로 여겨졌다. "어설픈 또는 미숙한"이라는 의미의 "햄(ham)" 사용은 오늘날 다른 분야에서도 드물게 남아 있다(예: "햄 배우").
아마추어 무선 커뮤니티는 이후 이 단어를 자부심의 꼬리표로 되찾기 시작했고, 20세기 중반에 이르러 비하적인 의미를 잃었다. 약어나 두문자어는 아니지만, 종종 대문자로 "HAM"이라고 쓰인다.
아마추어 무선가를 햄(HAM)이라고도 부르는데, 이 단어의 유래에는 여러 설이 있다.
* amateur의 처음 두 글자를 따서 발음하기 쉽게 h를 붙인 것.
* 이른바 "어설픈 배우"(아마추어)를 영어로 ham이라고 하는 데서 유래.
* 아마추어 무선 초창기에 유명했던 아마추어국의 콜사인에서 유래.
* 아마추어 무선 초창기에 유명했던 3명의 아마추어 무선가의 이니셜에서 유래.
* 전원 교류의 유입이나 앰프의 저주파 발진에 의한 붕하는 노이즈를 햄 노이즈, 줄여서 햄이라고도 하는데, 옛날 아마추어의 장비에서는 이것이 전파에 실린 데서 유래했다는 설. 그 철자는 hum이다.
또한, "아마추어 무선" 그 자체를 햄이라고 부르는 경우도 있지만, 이것은 일반적으로 잘못된 사용법으로 여겨지며, 정확하게는 앞서 언급한 대로 "아마추어 무선가"를 뜻한다. 영어권에서는 아마추어 무선을 "amateur radio" 또는 "ham radio"라고 하며, "ham"이라고만 부르는 경우는 없다. "hammy"(해미)라고 부르는 경우는 있다.
10. 관련 문제점
아마추어 무선 운용은 주변 전자기기에 영향을 줄 수 있다. 주요 문제로는 전파 장애와 전자기파 인체 영향이 있다.
자세한 내용은 #전파 장애 및 #전자기파의 인체 영향 문단을 참조하라.
10.1. 전파 장애
아마추어 무선은 인근 기기에 전파 장애를 일으키는 경우가 있다. 텔레비전(지상파 디지털 방송으로 전환된 이후 감소 추세), 라디오, 컴퓨터, 무선 LAN, 의료 기기 또는 기타 응급 무선, 소방 무선 등의 무선 장치에 전파 방해나 혼신을 일으키는 것이 문제가 된다.
자국에서 발사하는 전파가 다른 무선국의 운용 또는 방송 수신에 지장을 주거나, 줄 우려가 있을 때에는 즉시 해당 주파수에 의한 전파 발사를 중지해야 한다。 아마추어 무선국은 그러한 사태를 피하기 위해 대처해야 한다고 명시되어 있다.
10.2. 전자기파의 인체 영향
전자기파가 건강에 악영향을 미치거나 미칠 가능성이 있다.
2013년 현재, 병리학적으로 전자기파가 생체에 미치는 영향은 명확하지 않다. 어느 정도 수준의 전자기파부터 규제할지는 국가에 따라 차이가 있다. 일본에서는 아마추어국을 포함한 무선국은 주파수와 복사 전력 등에 따른 방호 대책을 강구하는 것(전파 방호 지침이라고 한다.)이 전파법 시행 규칙 제21조의 3에 규정되어 있다.
국제 비전리 방사선 방호 위원회 가이드라인이나 전파 방호 지침을 바탕으로 자기장 강도뿐만 아니라 전계 강도까지 고려하면, 예를 들어 자기장 방출형 루프 안테나 (주파수 14MHz, 공중선 전력 10W로 가정) 등은 인체로부터 2m 이상의 거리를 확보해야 한다고 한다.
11. 주요 관련 기업 및 단체
아마추어 무선 관련 주요 기업 및 단체는 다음과 같다.
* CQ 출판(잡지 "CQ ham radio"를 발행)
* 총무성 - 소관 관청, 구 우정성
11.1. 무전기 제조사
* JVC 켄우드 (켄우드(구 트리오) 브랜드)
* 야에스무선
* 아이콤
* 알린코
* AOR (수신기만)
* 아츠덴(Atzeden) (헤드셋, 리니어 앰프 등. 과거에는 무전기 및 수신기도 제조)
11.2. 안테나 제조사
* 제일전파공업
* 코멧
* 아츠덴(Atzeden) (헤드셋, 리니어 앰프 등. 과거에는 무전기 및 수신기도 제조)
11.3. 관련 단체
* 국제 전기 통신 연합(ITU)
* 국제 아마추어 무선 연합(IARU)
* 일본 아마추어 무선 연맹(JARL)
* 일본 아마추어 무선 진흥 협회(JARD)
* 일본 아마추어 무선 기기 공업회(JAIA)
* 한국 아마추어 무선 연맹(KARL)