통신공학

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1. 개요

통신공학은 전기 통신 기술과 관련된 공학 분야로, 유선 및 무선 통신 기술의 발전과 함께 성장해왔다. 1876년 그레이엄 벨의 전화기 발명 이후 정보통신의 역사가 시작되었으며, 1896년 마르코니의 무선 통신 개발은 무선 통신 시대를 열었다. 20세기에는 디지털 통신 기술이 등장하여 인터넷의 발전을 이끌었으며, 위성 통신과 광섬유 통신 기술이 발전하면서 통신망은 더욱 확장되었다. 통신공학은 송수신기, 전송 매체, 수신기 등 통신 기술과 이론 통신 공학, 하드웨어 통신 공학 등 다양한 분야를 다루며, 통신 장비 엔지니어, 네트워크 엔지니어, 센터 오피스 엔지니어, 외부 설비 엔지니어 등 다양한 역할을 수행하는 엔지니어를 배출한다.

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무선 통신은 전선 없이 전자기파 등을 이용하여 정보를 전달하는 방식으로, 마르코니의 무선 전신 실험 성공 이후 다양한 형태로 발전해왔으며, 현대 사회에서 필수적인 기술로 자리 잡았다.
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통신공학
지도 정보
분야
주요 분야	전기 공학 전자 공학 컴퓨터 과학
통신 공학
정의	전기 및 전자 공학 분야 중 하나로, 정보 통신 시스템의 설계 및 개발과 관련된 학문
세부 분야	아날로그 통신 디지털 통신 무선 통신 이동통신 광통신 네트워크 신호 처리
활용	통신 시스템 통신망 통신 장비 휴대 전화 인터넷 방송 위성 통신
관련 학문 분야	전기 회로 신호 및 시스템 전자기학 통계 확률 컴퓨터 네트워크
역사	전신 및 전화에서 발전 라디오 기술 발전 제2차 세계 대전 중 레이더 및 전자전 기술 발전 트랜지스터, 집적회로, 마이크로프로세서 발명 1960년대 후반 인터넷의 시작 1980년대 이후 이동통신 급속 발전 2000년대 이후 광통신 및 무선통신 급속 발전
교육
주요 커리큘럼	통신 이론 신호 처리 네트워크 안테나 전파 디지털 신호 처리 통신 시스템 설계 광통신 이동 통신 방송 통신
기타
관련 협회	IEEE 통신 학회 ITU

2. 역사

전기적 신호를 사용한 통신 연구는 19세기에 이루어졌지만, 1876년 그레이엄 벨이 실용 가능한 전화기를 발명하면서 현대 정보통신의 역사가 시작되었다. 1877년 그레이엄 벨은 벨 전화 회사를 설립하여 전화 통신망을 구축하기 시작했고, 이후 음성 전화기가 널리 보급되었다. 벨 전화 회사는 장거리 전화 설비를 위한 자회사로 AT&T를 설립했다.

마르코니는 1896년 무선 통신 개발에 성공하고, 1897년 런던에 마르코니 무선 전신사를 설립하여 무선 통신 시대를 열었다.^[10] 무선 통신 기술은 현대의 무선 이동 통신으로 발전하였다.

통신 기술의 비약적인 발전은 디지털 기반 통신 기술의 등장으로 가능해졌다. 1960년대부터 디지털 통신 기술이 등장하고 디지털 통신망이 구축되기 시작했다. 초기 디지털 통신망은 컴퓨터 간 통신망으로 활용되었으며, 1969년 미국의 ARPANET이 구축되었다. ARPANET은 미국 전역의 연구소와 대학교의 컴퓨터를 연결하는 패킷 교환망을 기반으로 했으며, 현대의 인터넷으로 발전하였다.^[15]

디지털 통신 기술은 음성 통신에 국한되었던 통신의 대상을 디지털 정보로 표현할 수 있는 모든 종류의 정보로 확대했다는 혁신적인 의미를 가진다. 현대 통신망은 디지털 기반으로 진화했으며, 통신망의 기반을 이루는 통신 장비 역시 컴퓨팅 요소를 지니고 있다.

인터넷은 IP(Internet Protocol)를 기반으로 하는 데이터 통신망으로, 초기에는 IPv4가 사용되었다. 그러나 IPv4는 주소 한계, 보안 및 통신 품질 제어 기능 등의 문제점을 안고 있었다. 이에 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 차세대 인터넷 프로토콜인 IPv6의 표준안을 제정하였다.

2. 1. 전기 통신의 등장

새뮤얼 모스는 1837년 9월 2일에 전기 전신의 한 버전을 독자적으로 개발하여 시연했지만 성공하지 못했다. 곧 알프레드 베일이 합류하여 종이 테이프에 메시지를 기록하는 장치인 레지스터가 통합된 전신 단말기를 개발했다. 1838년 1월 6일 약 4.83km 이상에서, 그리고 1844년 5월 24일 워싱턴 D.C.와 볼티모어 사이 약 64.37km 이상에서 성공적으로 시연되었다. 특허받은 이 발명품은 수익성이 높았고, 1851년까지 미국의 전신선은 약 32186.80km 이상에 달했다.^[3]

최초로 성공한 대서양 횡단 전신 케이블은 1866년 7월 27일에 완성되어 최초로 대서양 횡단 통신을 가능하게 했다. 1857년과 1858년에 설치된 이전의 대서양 횡단 케이블은 며칠 또는 몇 주 만에 고장 났다.^[4] 전신의 국제적 사용은 때때로 "빅토리아 시대의 인터넷"으로 불리기도 했다.^[5]

최초의 상용 전화 서비스는 1878년과 1879년에 뉴헤이븐과 런던 양쪽 대서양 연안 도시에 설치되었다. 알렉산더 그레이엄 벨은 양국에서 그러한 서비스에 필요한 전화의 기본 특허를 보유하고 있었다. 이 시점부터 기술은 빠르게 발전하여 1880년대 중반까지 미국 주요 도시마다 시내 간 전화선과 전화 교환국이 건설되었다.^[6]^[7]^[8] 1927년 1월 7일 라디오를 사용하여 연결이 설정될 때까지 대서양 횡단 음성 통신이 불가능했다. TAT-1이 1956년 9월 25일에 개통되어 36회선의 전화 회로를 제공하기 전까지는 케이블 연결이 존재하지 않았다.^[9]

1880년, 벨과 공동 발명가 찰스 서머 틴터는 포토폰에 의해 투영된 변조된 광선을 통해 세계 최초의 무선 전화 통화를 했다. 그들의 발명품의 과학적 원리는 수십 년 동안 활용되지 않다가 처음으로 군사 및 광섬유 통신에 배치되었다.

알렉산더 그레이엄 벨의 초기 상용 전화기(1876년), 미국 국립역사박물관

2. 2. 무선 통신의 발전

굴리엘모 마르코니는 1896년 무선통신 개발에 성공하고, 1897년 런던에 마르코니 무선전신사를 설립하여 무선통신 시대를 열었다.^[10] 1901년 12월, 그는 영국과 뉴펀들랜드 간의 무선 통신을 수립하여 1909년 노벨 물리학상을 칼 브라운과 공동 수상했다.^[11]

1900년 레지널드 페센든은 인간의 목소리를 무선으로 전송하는 데 성공했다. 1925년 3월 25일, 스코틀랜드의 발명가 존 로지 베어드는 런던 백화점 셀프리지에서 움직이는 실루엣 그림의 전송을 공개적으로 시연했다. 같은 해 10월, 베어드는 반톤(halftone) 음영을 가진 움직이는 그림을 얻는 데 성공했는데, 이는 대부분의 사람들이 최초의 진정한 텔레비전 그림으로 여겼다.^[12] 1926년 1월 26일 셀프리지에서 개선된 장치의 공개 시연이 이어졌다. 베어드의 초기 장치는 니프코우 원판에 의존했으며 기계식 텔레비전으로 알려지게 되었다. 이는 1929년 9월 30일부터 영국방송협회(BBC)가 실험적인 방송을 시작하는 기반이 되었다.

2. 3. 디지털 통신과 인터넷

디지털 통신 기술은 1960년대에 등장하기 시작했고, 이어 디지털 통신망이 구축되기 시작했다. 초기의 디지털 통신망은 컴퓨터 간 디지털 통신망으로 활용되었다. 1969년 미국의 ARPANET이 구축되었는데, 이는 미국 전역에 분산되어 있던 연구소와 대학교의 컴퓨터를 연결하는 패킷교환망을 기반으로 하였다. ARPANET은 현대의 인터넷으로 발전하였다.^[15]

디지털 통신 기술 개발의 혁신적인 의미는 음성 통신에 국한되었던 통신의 대상이 디지털 정보로 표현할 수 있는 모든 종류의 정보로 확대될 수 있다는 점에 있다. 디지털 정보는 컴퓨팅 처리를 통해 디지털 통신으로 용이하게 전달될 수 있게 되었다. 이에 따라 현대 통신망(네트워크)은 이미 디지털 기반으로 진화했으며, 통신망의 기반을 이루는 통신 장비 역시 모두 컴퓨팅 요소를 지닌 장비로 구성되고 있다.

WWW의 등장으로 인터넷 구축과 활용이 급속히 확장되어, 현재는 모든 종류의 통신망이 하나로 융합될 수 있는 기반 통신망으로 성장하게 되었다.

인터넷은 IP(Internet Protocol)를 기반으로 하는 데이터 통신망이다. 초기 인터넷에 적용된 IP는 IPv4(Internet Protocol version 4)이며 현재까지 인터넷 기반 프로토콜로 기능하고 있다. 그러나 IPv4는 IP 주소가 제공할 수 있는 주소의 한계, 상업적 용도로 적용하기에는 미흡한 보안 기능, 통신 품질 제어 기능 등의 문제를 안고 있었다. 차세대 인터넷을 준비하면서 인터넷 표준 기구인 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 차세대 인터넷 프로토콜인 IPv6(Internet Protocol version 6)의 표준안을 제정하였다. 향후 인터넷은 기존의 IPv4 기반 인터넷망과 IPv6 기반 인터넷망이 공존하는 오랜 기간을 거쳐 IPv6 기반 인터넷으로 발전할 전망이다.

1940년 9월 11일, 조지 스티비츠는 전신 타자기를 사용하여 뉴욕에 있는 자신의 복소수 계산기에 문제를 전송하고, 뉴햄프셔주 다트머스 대학교에서 계산 결과를 다시 받을 수 있었다.^[14] 1969년 12월 5일, 4개 노드의 네트워크가 등장했고, 이 네트워크는 곧 아르파넷이 되었다. 아르파넷은 1981년까지 213개의 노드로 구성되었다.

아르파넷 개발은 RFC(Request for Comments) 프로세스를 중심으로 이루어졌으며, 1969년 4월 7일 RFC 1이 발표되었다. 1981년 9월, RFC 791은 인터넷 프로토콜 버전 4(IPv4)를, RFC 793은 전송 제어 프로토콜(TCP)을 도입하여 오늘날 인터넷의 상당 부분이 의존하는 TCP/IP 프로토콜을 만들었다.

2. 4. 위성 통신

미국 최초의 통신 중계 위성은 1958년 스코어 계획(Project SCORE)으로, 음성 메시지를 저장 및 전달하는 데 테이프 레코더를 사용했다. 이는 미국 대통령 드와이트 D. 아이젠하워(Dwight D. Eisenhower)의 성탄 인사를 세계에 전송하는 데 사용되었다. 1960년 NASA는 에코 위성을 발사했다. 약 30.48m 크기의 알루미늄 처리된 PET 필름 풍선은 무선 통신을 위한 수동 반사체 역할을 했다. 필코(Philco)가 제작한 쿠리어 1B(Courier 1B)도 1960년에 발사되어 세계 최초의 능동 중계 위성이 되었다. 오늘날 위성은 GPS, 텔레비전, 인터넷, 전화 등 다양한 용도로 사용된다.

텔스타(Telstar)는 최초의 능동 직접 중계 상업용 통신위성이었다. AT&T 소유였으며, 1962년 7월 10일 NASA에 의해 케이프커내버럴(Cape Canaveral)에서 발사되었는데, 이는 최초의 민간 후원 우주 발사였다. 릴레이 1(Relay 1)은 1962년 12월 13일에 발사되어 1963년 11월 22일 태평양을 가로질러 방송한 최초의 위성이 되었다.^[13]

통신 위성의 최초이자 역사적으로 가장 중요한 응용 분야는 대륙 간 국제전화였다. 고정된 공중전화망(Public Switched Telephone Network)은 유선 전화에서 지구국으로 전화를 중계하며, 그런 다음 지구 궤도의 정지궤도 위성을 통해 수신 위성 안테나로 전송된다.

상업용 장거리 전화 서비스가 통신 위성을 통해 확립된 후, 1979년부터 위성 이동 전화, 위성 라디오, 위성 텔레비전, 위성 인터넷을 포함한 다른 많은 상업용 통신도 유사한 위성에 적용되었다.

2. 5. 광섬유 통신

광섬유는 유연하고 케이블로 묶을 수 있어 통신 및 컴퓨터 네트워크 매체로 사용된다. 특히 장거리 통신에 유리한데, 이는 빛이 전기 케이블에 비해 감쇄가 거의 없이 광섬유를 통해 전파되기 때문이다. 이를 통해 중계기를 거의 사용하지 않고도 장거리 통신이 가능하다.

1966년 찰스 K. 카오와 조지 호크햄은 영국 해로우에 있는 STC 연구소(STL)에서 기존 유리의 손실이 1000dB/km(동축 케이블의 5dB/km~10dB/km와 비교)인 이유가 불순물 때문이며, 이를 제거할 수 있다는 것을 보여주면서 광섬유를 제안했다.

1970년 코닝 글래스 웍스는 통신용으로 충분히 낮은 감쇄(약 20dB/km)를 가진 광섬유를 성공적으로 개발했고, 동시에 소형이면서 광섬유 케이블을 통해 장거리로 빛을 전송하는 데 적합한 GaAs(갈륨비소) 반도체 레이저가 개발되었다.

1975년부터 시작된 연구 기간 이후, 최초의 상용 광섬유 통신 시스템이 개발되었는데, 이 시스템은 약 0.8 μm의 파장에서 작동하고 GaAs 반도체 레이저를 사용했다. 이 1세대 시스템은 최대 10km의 중계기 간격으로 45 Mbps의 비트 전송률로 작동했다. 곧 1977년 4월 22일, 제너럴 텔레폰 앤드 일렉트로닉스는 캘리포니아주 롱비치에서 6 Mbit/s 처리량으로 최초로 광섬유를 통해 실시간 전화 통신을 실시했다.

세계 최초의 광섬유 광역 네트워크 케이블 시스템은 1978년 영국 이스트 서식스주 헤이스팅스에 있는 레디퓨전(Rediffusion)이 설치한 것으로 보인다. 케이블은 마을 전체에 설치된 도관에 설치되었으며, 1000명이 넘는 가입자가 있었다. 당시 이 케이블은 지역 수신 문제로 이용할 수 없었던 텔레비전 채널 전송에 사용되었다.

광섬유를 사용한 최초의 대서양 횡단 전화 케이블은 Desurvire 최적화 레이저 증폭 기술을 기반으로 한 TAT-8이다. 1988년에 가동되었다.

3. 통신 기술

통신 기술은 정보를 주고받기 위한 기술로, 크게 유선 통신과 무선 통신으로 나뉜다.

유선 통신은 지하 통신 케이블(드물게는 지상선)등을 이용하여 정보를 전달하고, 무선 통신은 전파 등을 이용하여 전선, 케이블 또는 기타 전기 전도체의 도움 없이 정보를 원거리로 전달한다.

3. 1. 유선 통신

유선 통신은 지하 통신 케이블(드물게는 지상선), 특정 지점에 연결 케이블에 삽입된 전자 신호 증폭기(중계기) 및 사용되는 유선 통신의 종류에 따라 다양한 유형의 단말 장치를 사용한다.^[18]

3. 2. 무선 통신

무선 통신은 전선, 케이블 또는 기타 전기 전도체의 도움 없이 정보를 원거리로 전송하는 것을 포함한다.^[19] 무선 통신은 전선을 사용하여 구현하기 어렵거나 비실용적인 장거리 통신과 같은 서비스를 가능하게 한다. 이 용어는 일반적으로 전기가 없는 통신 시스템(예: 라디오 송수신기, 원격 제어 등)을 가리키는 데 사용되며, 여기서 어떤 형태의 에너지(예: 전파, 음향 에너지 등)가 전선을 사용하지 않고 정보를 전송하는 데 사용된다.^[20] 이러한 방식으로 정보는 단거리와 장거리 모두에서 전송된다.

이동통신이란 자동차, 열차, 선박, 항공기 등의 이동하는 물체와 고정된 지점 간 또는 이동하는 물체 상호간을 연결하는 통신방식으로, 통상 HF, VHF, UHF 및 SHF 대의 전파가 사용되고 있다. 이동 통신은 무선을 사용하며, 사용 가능한 무선 주파수가 한정되어 주파수의 이용 효율을 높이는 기술을 요구한다.

개인 이동 통신으로 셀 분할 방식의 셀룰러(cellular) 시스템과 위성 이동 통신이 있다. 셀룰러 시스템은 아날로그 방식의 AMPS, TDMA를 거쳐 현재 디지털화된 기술로 현재 한국과 북미에서 주로 사용하는 CDMA 방식과, 그 외 다른 나라에서 사용하는 유럽방식의 GSM이 주로 사용되고 있다. 위성 이동 통신은 미국 모토롤라를 중심으로 한 이리듐(IRIDIUM)이 1990년대 상용 서비스를 하였으나, 상업적으로는 실패하였다.

주요 무선 데이터 통신 기술은 다음과 같다.

3. 3. 통신망 융합

현대 정보통신은 음성, 동영상, 정지영상, 각종 데이터 정보 교환이 디지털 통신망을 통해 통합적으로 처리될 수 있는 환경을 지향한다. 디지털 통신은 차세대 통신 환경이 다양한 형태의 통신 미디어 융합으로 진화하는 것을 가속화한다.

기존에는 각 목적별로 유선통신망과 무선이동통신망이 구축되었으나, 이들이 하나의 통합된 디지털 통신망으로 융합되고 있다. 하나의 통합망에서 다양한 통신 서비스를 제공하는 것이 차세대 정보통신망의 목표이다.

미국의 ARPANET에서 진화한 인터넷은 1990년대 WWW의 등장으로 급속히 확장되어, 현재는 모든 종류의 통신망이 하나로 융합될 수 있는 기반 통신망으로 성장했다.

인터넷은 IP(Internet Protocol)를 기반으로 하는 데이터 통신망이다. 초기 인터넷에는 IPv4(Internet Protocol version 4)가 적용되었으나, 주소 한계, 보안 기능 미흡, 통신 품질 제어 기능 등의 문제가 있었다. 차세대 인터넷을 준비하면서 인터넷 표준기구인 IETF(Internet Engineering Task Force)는 차세대 인터넷 프로토콜인 IPv6(Internet Protocol version 6) 표준안을 제정하였다.

향후 인터넷은 IPv4 기반 인터넷망과 IPv6 기반 인터넷망이 공존하는 오랜 기간을 거쳐 IPv6 기반 인터넷으로 발전할 전망이다. 또한 IPv6 기반 인터넷망은 유선-무선 통신, 방송-통신, 음성-데이터 통신의 융합통신망을 구현하는 기반 통신망으로 자리할 것이다.

4. 통신 공학 분야

통신공학은 여러 세부 학문 분야로 나뉜다.

하위 학문 분야는 다음과 같다:

기초 학문
이론 통신 공학
하드웨어 통신 공학

분류:통신공학

4. 1. 기초 학문

미적분
공업수학
선형대수
이산수학
수치해석
확률론
통계학

4. 2. 이론 통신 공학

통신이론, 암호학, 대기행렬이론 등이 이론 통신 공학에 포함된다.

분야	세부 학문
전산학	자료구조, 운영 체제, 데이터베이스, 소프트웨어공학, 컴퓨터네트워크, 네트워크보안

4. 3. 하드웨어 통신 공학

양자역학, 전자회로, 디지털 공학, 전자기학, 확률 및 통계, 회로이론, 신호 및 시스템, 컴퓨터 구조, RF 시스템 공학, 디지털 멀티미디어 방송, 마이크로프로세서, 무선 통신 공학, 이동 통신 공학, 지능 제어 시스템, 자동 제어, 비선형 제어 시스템, 광전자 공학, 컴퓨터 통신망, 데이터 통신, 마이크로파 공학, 부호 이론, 안테나 공학, 임베디드 시스템, 전파 공학, 디지털 신호 처리, 시스템 온 칩 설계, 병렬 처리 시스템, 위성 통신 공학, RFID, 텔레매틱스, 광통신, 필터 설계, EMI/EMC, MIC 설계, 레이다 공학, 레이저 공학, 로봇 공학, 마이크로스트립 회로, 영상 신호 처리, 음성 신호 처리, 음향 공학, 정보 이론, 최적화 이론

5. 통신 엔지니어의 역할

통신 시스템은 현대 사회의 필수적인 부분이며, 이러한 시스템의 개발, 구축, 운영 및 유지 보수에는 다양한 분야의 엔지니어들이 참여한다. 이들은 각자의 전문성을 바탕으로 통신 기술 발전에 기여하고 있다.

통신 장비 엔지니어: 라우터, 스위치, 다중화기 등 통신 네트워크 인프라에 사용되는 특수 장비를 설계하는 전자 엔지니어이다.
네트워크 엔지니어: 컴퓨터 네트워크의 설계, 구축 및 유지 관리를 담당하며, 네트워크 운영 센터 운영, 백본 인프라 설계, 데이터 센터 상호 연결 등을 담당하는 컴퓨터 엔지니어이다.
센터 오피스 엔지니어: 중앙국 (또는 와이어 센터)에서 통신 장비 설계 및 구현을 감독하며, 다음과 같은 주요 업무를 수행한다.
기존 네트워크에 신기술 통합
장비 위치 할당 및 시설 제공
케이블 배포 방법 설계
장비 설치 및 가동 감독
외부 설비 엔지니어: 현장에서 통신 설비(구리선, 광섬유 등) 설치 및 관리를 담당하며, 현장 엔지니어라고도 불린다. 이들은 와이어 센터에서 분배 지점 또는 목적지까지 구내 설비를 설치하고 관리하며, 다음과 같은 역할을 수행한다.
서비스 지역 인터페이스 설치를 통한 연결 용이성 확보
고객 수리 시간 및 비용 절감
지하 매설, 지중, 수중, 상공 설비 등 다양한 설치 방법 활용

5. 1. 통신 장비 엔지니어

통신 장비 엔지니어는 라우터, 스위치, 다중화기 및 통신 네트워크 인프라에 사용하도록 설계된 기타 특수 컴퓨터/전자 장비 등을 설계하는 전자 엔지니어이다.

5. 2. 네트워크 엔지니어

네트워크 엔지니어는 컴퓨터 네트워크의 설계, 구축 및 유지 관리를 담당하는 컴퓨터 엔지니어이다. 또한, 네트워크 운영 센터에서 네트워크 운영을 감독하거나, 백본 인프라를 설계하거나, 데이터 센터의 상호 연결을 감독하기도 한다.

5. 3. 센터 오피스 엔지니어

센터 오피스(CO) 엔지니어는 중앙국(또는 와이어 센터)에서 통신 장비의 설계 및 구현을 감독한다. 주요 업무는 다음과 같다.^[21]

기존 네트워크에 신기술 통합
와이어 센터 내 장비 위치 할당
새 장비에 전력, 클럭킹(디지털 장비의 경우), 알람 모니터링 시설 제공
전력, 클럭킹 및 알람 모니터링 시설 추가 (기존 시설 부족 시)
케이블 배포 방법 설계
새 장비 설치 및 가동 감독

5. 3. 1. 세부 역할

구내전화국(CO) 엔지니어는 구조공학자로서 설비 설치를 위한 랙과 베이의 구조 설계 및 배치뿐 아니라 설비 배치를 위한 공장 설계도 담당한다.

전기공학자로서, 구내전화국 엔지니어는 명료하고 선명한 전화 서비스와 깨끗하고 안정적인 데이터 서비스를 보장하기 위해 모든 신규 설비의 저항, 정전용량, 및 인덕턴스(RCL) 설계를 담당한다. 서비스 제공에 필요한 케이블 길이와 크기를 결정하기 위해 감쇠 또는 점진적인 강도 감소 및 루프 손실 계산이 필요하다. 또한, 구내전화국에 설치되는 모든 전자 장비에 전력을 공급하기 위해 전력 요구량을 계산하고 제공해야 한다.^[22]^[23]

전반적으로, 구내전화국 엔지니어는 구내전화국 환경에서 새롭게 등장하는 과제들을 경험하고 있다. 데이터 센터, 인터넷 프로토콜(IP) 시설, 휴대전화 기지국 및 통신 네트워크 내의 기타 신기술 장비 환경의 출현으로 일관된 일련의 확립된 관행이나 요구 사항을 구현하는 것이 중요하다.^[22]^[23]

설치업체 또는 하청업체는 제품, 기능 또는 서비스에 대한 요구 사항을 제공해야 한다. 이러한 서비스는 신규 또는 확장 장비 설치뿐 아니라 기존 장비 제거와 관련될 수 있다.^[22]^[23]

다음과 같은 몇 가지 다른 요소들을 고려해야 한다.^[22]^[23]

설치 규정 및 안전
유해 물질 제거
장비 설치 및 제거에 일반적으로 사용되는 도구

5. 4. 외부 설비 엔지니어

외부 구내(Outside plant, OSP) 엔지니어는 현장에서 통신 설비(구리선, 광섬유 등) 설치 및 관리를 담당하며, 토목 환경, 상공, 지상 및 지하에 대한 정보를 기록하므로 현장 엔지니어라고도 불린다. OSP 엔지니어는 와이어 센터에서 분배 지점 또는 목적지까지 구내 설비를 설치하고 관리한다.^[1]

분배 지점 설계 시, 특정 지역 서비스를 위해 전략적 위치에 크로스 커넥트(Cross-connect) 박스 (서비스 지역 인터페이스)를 설치한다. 이는 와이어 센터에서 목적지까지 연결을 쉽게 하고 시설 사용을 줄인다.^[1] 구내 설비는 터미널이라고 하는 소형함에 직접 연결되며, 필요시 접근 가능하다. 이는 고객 수리 시간을 단축하고 전화 운영 회사의 비용을 절감한다.^[1]

구내 설비는 지하 매설, 덕트를 통한 지중 설비, 수중 설치, 전화주나 전주를 이용한 상공 설비, 또는 장거리의 경우 마이크로웨이브 무선 신호를 통해 제공될 수 있다.^[1]

5. 4. 1. 세부 역할

구조공학자로서 OSP 엔지니어는 셀룰러 타워와 전신주의 구조 설계 및 설치는 물론, 새로운 설비가 추가되는 기존 전신주 또는 전주에 대한 허용 능력 계산을 담당한다. 고속도로와 같이 통행량이 많은 지역을 관통하거나 교량과 같은 다른 구조물에 부착할 때는 구조 계산이 필요하다. 또한 대형 트렌치나 구덩이에는 지지 작업도 고려해야 한다. 도관 구조에는 종종 슬러리를 감싸는 부분이 포함되는데, 이는 구조물을 지탱하고 주변 환경(토양 유형, 통행량이 많은 지역 등)에 견딜 수 있도록 설계되어야 한다.

전기공학자로서 OSP 엔지니어는 전화 서비스가 선명하고 또렷하며 데이터 서비스가 깨끗하고 안정적이도록 모든 신규 설비의 저항, 정전 용량, 인덕턴스(RCL) 설계를 담당한다. 요구되는 서비스를 제공하는 데 필요한 케이블 길이와 크기를 결정하려면 감쇠 또는 강도의 점진적인 감소 및 루프 손실 계산이 필요하다. 또한 현장에 설치되는 모든 전자 장비에 전력을 공급하기 위해 전력 요구 사항을 계산하고 제공해야 한다. 낙뢰, 부적절하게 접지되거나 파손된 전력 회사 시설로부터의 고전압 차단 및 다양한 전자기 간섭 원을 고려하여 현장에 장비, 시설 및 설비를 배치할 때 접지 전위를 고려해야 한다.

토목기술자로서 OSP 엔지니어는 통신 설비가 배치될 방법에 대한 도면을 수작업 또는 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어를 사용하여 작성할 책임이 있다. 지자체와 협력할 때는 종종 트렌치 또는 관통 허가가 필요하며 이에 대한 도면을 작성해야 한다. 이러한 도면에는 종종 도로 포장이나 기존 도로에 차선을 추가하는 데 필요한 상세 정보의 약 70%가 포함된다. 고속도로와 같이 통행량이 많은 지역을 관통하거나 교량과 같은 다른 구조물에 부착할 때는 구조 계산이 필요하다. 토목기술자로서 통신 엔지니어는 오늘날 문명 전반에 걸쳐 분포된 모든 기술적 통신의 현대적 통신 백본을 제공한다.

통신 엔지니어링의 독특한 특징은 공기 코어 케이블을 사용하는 것인데, 이는 압축기, 매니폴드, 조정기 및 시스템당 수백 마일의 공기관과 같이 광범위한 공기 취급 장비 네트워크가 필요하며, 이는 압력이 가해지는 스플라이스 케이스에 연결되어 이 특수한 구리 케이블에 압력을 가하여 습기를 차단하고 고객에게 깨끗한 신호를 제공하도록 설계되었다.

정치적, 사회적 대사로서 OSP 엔지니어는 전화 운영 회사의 얼굴이자 현지 당국 및 기타 유틸리티 회사에 대한 목소리이다. OSP 엔지니어는 종종 지자체, 건설 회사 및 기타 유틸리티 회사와 만나 우려 사항을 해결하고 전화 유틸리티의 작동 방식에 대해 교육한다. 또한 OSP 엔지니어는 크로스 커넥트 박스를 배치하기 위한 지상권과 같은 외부 시설을 배치할 부동산을 확보해야 한다.

참조

_[1] 논문 The First Telecommunications Engineering Program in the United States http://www.jee.org/2[...] American Society for Engineering Education 2012-09-22
_[2] 웹사이트 Program criteria for telecommunications engineering technology or similarly named programs http://www.abet.org/[...] ABET 2012-09-22
_[3] 웹사이트 The Electromagnetic Telegraph http://www.du.edu/~j[...] 2000-04-01
_[4] 서적 The Atlantic Cable http://www.sil.si.ed[...] Burndy Library Inc.
_[5] 뉴스 Wiring up the 'Victorian internet' http://news.bbc.co.u[...] 2005-11-29
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_[7] 웹사이트 History of AT&T http://www.att.com/h[...]
_[8] 논문 Communication By Wire And "Wireless": The Wonders of Telegraph and Telephone https://books.google[...] 2009-07-10
_[9] 웹사이트 History of the Atlantic Cable & Submarine Telegraphy http://www.atlantic-[...]
_[10] 서적 Icons of invention: the makers of the modern world from Gutenberg to Gates https://books.google[...] ABC-CLIO 2017-06-22
_[11] 웹사이트 Tesla Biography http://www.teslasoci[...] Tesla Memorial Society of New York
_[12] 웹사이트 The Baird Television Website http://www.bairdtele[...]
_[13] 간행물 Significant Achievements in Space Communications and Navigation, 1958-1964 https://ntrs.nasa.go[...] NASA 2009-10-31
_[14] 웹사이트 George Stlibetz http://www.kerryr.ne[...]
_[15] 서적 Where Wizards Stay Up Late: The Origins Of The Internet Simon & Schuster
_[16] 웹사이트 Moore's Law and Communications http://www-ee.stanfo[...] 2017-06-22
_[17] 웹사이트 Radio Frequency, RF, Technology and Design, ''Radio Receiver Technology'' http://www.radio-ele[...] 2017-06-22
_[18] 서적 The Great Soviet Encyclopedia The Gale Group, Inc. 2017-06-22
_[19] 웹사이트 What is wireless communication technology and its types http://www.engineers[...] 2017-06-22
_[20] 웹사이트 ATIS Telecom Glossary 2007 http://www.atis.org/[...] atis.org 2008-03-16
_[21] 웹사이트 What is a Central Office http://www.frankover[...] 2017-06-22
_[22] 웹사이트 GR-1275, Central Office/Network Environment Equipment Installation/Removal Generic Requirements http://telecom-info.[...]
_[23] 웹사이트 GR-1502, Central Office/Network Environment Detail Engineering Generic Requirements http://telecom-info.[...]

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