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장파 표준시 방송
2014-11-17

장파 표준시 방송 
장파 표준시 방송 장비   
 

현대에 들어서 산업과 과학의 혁신적인 발전은 점점 더 정밀하고 정확한 시간을 필요로 하게 되었다. 시간의 활용은 유무선통신망, 금융과 전자상거래, 방범 및 보안 시스템, 전력송출 및 교통 제어시스템, 항법시스템 등등 다양한 분야에서 우리 생활과 밀접하게 연결되어 있다. 특히 20세기 하반기 들어서 우리나라는 정보통신의 눈부신 발전을 이루어 왔으며 1984년 처음으로 개통된 이동통신 보급으로 현재 국민 대다수가 휴대전화를 이용하고 있으며 초고속통신망을 이용한 인터넷 사용이 어디나 보편화되어 있다. 이러한 발전의 밑거름에 GPS가 없었다면 불가능하였을 것이다. 그러나 GPS는 미국의 군사목적 위성이므로 상황에 따라 사용이 불가능해 질 수도 있다는 점, 그리고 방해전파에 매우 취약하다는 단점이 있다. 실제로 북한의 고의적인 방해전파로 인해 경기도, 강원도, 수도권의 일부 지역에서는 이동통신 및 항법에 곤란을 겪는 경우가 일어나고 있다.  

GPS와 같은 항법위성을 이용하여 시간을 표시하는 것은 가장 정확하기는 하지만 안테나가 늘 하늘의 위성을 바라봐야 한다는 것은 가장 큰 이용의 걸림돌이다. 이러한 단점을 극복하는 대안으로 실내 어디서나 안테나를 설치하면 수신이 가능한 지상파를 이용하면 되는데, 이는 라디오를 실내에서 수신할 수 있는 것과 같은 이치다. 지상파를 이용한 시간표준 전달은 단파와 장파를 이용하는 방법이 있다. 단파는 직접파에 의해 전달되는 거리가 짧고 전리층 반사에 의해 주로 전달되는데, 이 전달과정에서 주변환경과 이온층 변동에 따라 잡음이 심해 오히려 근거리에서 더 수신이 안되는 경우가 많다. 그럼에도 불구하고 전리층 반사에 의해 지구 반대편까지도 도달되는 특성으로 주로 해상에서 원거리용 통신으로 활용되어 왔다.

또한 낮은 송신출력과 장파에 비해 상대적으로 짧은 송신 안테나를 사용하는 이점 때문에 저비용의 구축과 유지가 가능하다. 반면 장파는 다소 높은 출력을 요구하지만 지표파로전달되기 때문에 신호가 매우 안정적이며 데이터를 충실히 수신기까지 전달할 수 있다는 것과 50 kW 정도의 한 개 송신국으로 우리나라 전역을 넘는 500~1000 km에 이르는 넓은 수신 반경을 가진다는 장점이 있다. 하지만 단파에 비해 상대적으로 높은 전력과 큰 안테나 그에 따른 넓은 부지 등이 필요해 구축 및 유지비용이 높다는 단점이 있다.

그러나 이러한 단점은 현 세대에서는 경제적, 사회적 편익을 볼 때 더 이상의 단점이 될 수 없으므로 최근에는 많은 나라들이 장파에 의한 시간표준을 전달하기 위해 이미 구축하였거나 추진하고 있다. 자국의 항법시스템을 보유하고 있는 국가 즉, GPS의 미국, GLONASS의 러시아, Galileo의 유럽, QZSS의 일본, Beidou의 중국 등이 적극적으로 운용하고 있고 더 나아가 추가 구축을 고려하고 있는 것을 봐도 장파에 의한 시간표준 전달이 얼마나 중요하고 필요한 지 알 수 있다.

우리나라도 국내 타이밍 산업을 보호하고 육성하며 보다 나은 서비스를 제공하기 위해 장파 표준시 방송국구축이 절실히 필요한 시기라 여겨진다. 장파는 파장이 길기 때문에 수신 가능 지역이 넓고 쉽게 건물 내부까지 전달되므로 소형의 수신기 제작이 가능하고 실내외 대부분의 지역에서 수신도 가능하다. 유럽, 미국, 일본에서는 오래 전부터 대형에서 소형에 이르기까지 전파시계가 상용화되어 자국의 표준시를 주요 시설은 물론 국민의 손목에 까지 전달하여 국민의 편의를 제공하고 있다.

또한 수신 신호를 디지털화하여 과학과 정
보산업의 다양한 분야에 활용하고 있다. 더 나아가 장파방송을 이용하여 국민의 안전과 편익을 위한 부가서비스를 제공할 수도 있는데, 우리나라 전역에 재난, 안전 정보를 제공할 수도 있으며, 스마트 가전, 스마트 그리드 등과 같은 차세대 지능형 가전시스템과전력 효율화 등에 활용할 수도 있다.

장파 표준시 방송이 우리나라에도 서비스된다면 위성항법시스템과 더불어 상호보완적 기능 또는 대체 기능을 담당하는 매우 중요한 국가 타이밍 인프라가 될 것이다.

글_양성훈(시간센터)