과학과 세라믹,그리고 Ferrite

[조선일보] 광케이블

FERRIMAN 2015. 6. 30. 23:26

 


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··일과 북미 사이에 13천 킬로미터에 달하는 광케이블이 연결될 예정입니다

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윈도우 운영체제 개발 업체인 마이크로소프트사가 최근 북미와 한··일 아시아 3개국을 잇는 초고속 해저 광케이블 구축에 투자하겠다는 발표를 했어요. 그것은 더욱 빠르고 편리한 인터넷망을 구축하여 아시아 주요국가와 더욱 활발한 정보교류를 하기 위함이라고 해요. 그런데 해저(海底)’라는 말은 바다 밑을 의미하고 케이블이란 전선을 의미하는데, 왜 바다 밑에 전선을 설치한다는 것일까요? 그리고 해저 광케이블과 인터넷은 무슨 연관이 있는 것일까요?

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지금으로부터 20여 년 전만 해도 대부분의 사람들은 무선통신기기를 이용하지 못했어요. 그래서 집 전화나 공중전화같이 고정되어 설치되어 있는 통신기기만을 사용할 수 있었지요. 이후 삐삐라는 무선호출기가 발명되었는데, 호출하는 사람의 번호가 나타나면 근처의 공중전화기로 가서 통화를 하는 방식이었지요. 당시 휴대전화기도 있었지만 신호를 보내주는 기지국에 가까이 접근하지 않으면 통신이 끊어졌기 때문에 특정 장소에서만 이용할 수 있었답니다. 하지만 지금은 전화는 물론 전 세계와 이어져 있는 인터넷까지 언제 어디서든 사용이 가능한 시대가 되었지요. 그렇다면 어떻게 전 세계 사람들과 실시간에 가깝게 통신을 할 수 있게 된 것일까요? 무선 기술의 발전 때문이라고 생각하는 사람들이 많은데, 사실 알고 보면 전 세계의 통신망은 유선으로 연결이 되어있답니다.

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물론 지금은 무선 송수신 기술이 발달하여 무선으로도 빠른 인터넷이 가능하지만 여전히 그 거리에는 한계가 있어요. 예를 들어 학교나 집에 설치된 무선공유기로 인터넷을 하는 경우 공유기와 거리가 멀어질수록 통신 속도가 느려지다가 결국에는 접속이 끊기는 현상이 일어나지요. 3G, LTE 등의 통신사에서 제공되는 인터넷의 경우에도 이런 현상이 일어나는 것은 마찬가지이기 때문에 깊은 산지나 바다 한가운데 같은 경우에는 통신을 할 수 없는 경우가 많지요. 이러한 이유로 아직까지 빠르고 안정적인 통신을 하기 위해서는 선을 이용할 수밖에 없답니다. 그렇다면 어떻게 해외 여러 나라와도 인터넷을 통한 통신을 할 수 있는 것일까요? 바로 나라와 나라 간에 케이블 즉, 선을 연결했기 때문이에요. 그것이 바로 해저 케이블인 것이지요.

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나라와 나라는 육지로 연결된 경우도 있지만 반드시 바다를 건너야만 하는 경우도 있어요. 그것도 수 천, 수 만 킬로미터나 되는 먼 거리를 말이지요. 그러니 바다 밑에 선을 설치할 수밖에 없겠지요? 지상에 선을 연결하는 경우에는 전봇대를 이용해요. 선은 사람이나 차량 등의 통행에 불편을 주지 않고, 원하는 방향으로 연결할 수 있어야 하기 때문에 선을 높이 들어주고 방향을 바꿀 수 있는 전봇대는 매우 유용하지요. 요즘은 전봇대가 없는 지역도 많은데, 그것은 선을 땅에 묻었기 때문이에요. 이 방법은 태풍, 산사태 등의 천재지변에 의한 피해에 강하고 도시의 미관을 해치지 않는다는 장점이 있지요. 바다 아래에 선을 설치하는 것도 이러한 장점이 있어요. 우선 깊은 바다에는 높은 전봇대를 세우기 어려울뿐더러 관리하기도 어렵고 강한 파도나 지나가는 선박 등에 의해 파손될 위험도 커요. 하지만 바다 밑에 묻어 놓으면 그러한 단점들이 해결 될 수 있지요. 하지만 바다 밑이라도 늘 안전한 것은 아니기 때문에 해저 광케이블은 매우 튼튼해야 해요. 이빨이 날카롭고 힘이 센 바다 생물들의 공격은 물론 큰 지진 등에 의해 파손 될 염려도 있기 때문이에요.

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해저 광케이블은 나라와 나라 사이의 통신을 위한 선인만큼 엄청난 양의 데이터를 송수신 할 수 있어야 해요. 그러다 보니 그 두께가 엄청나게 두꺼울 거라 생각하는 사람이 많아요. 하지만 두께가 4cm에서 어른 팔뚝정도밖에 되지 않아요. 그것도 잘 끊어지지 않고 부식을 막기 위해 구리, 알루미늄, 폴리카보네이트, 금속와이어 등으로 감쌌기 때문이지 순수하게 데이터만을 송수신하는 부분인 광섬유는 무척 얇답니다. 놀라운 건 머리카락보다도 가느다란 1/8mm의 광섬유 한 가닥으로 전화 12,000회선의 역할을 할 수 있고 4032명이 동시에 통신을 할 수 있을 정도로 뛰어난 정보 송수신 능력을 가지고 있다는 것이지요.

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광케이블 안에 들어가는 광(: 빛 광)섬유는 빛을 이용해 통신신호를 전달한다고 해서 지어진 이름이에요. 예전에는 전기신호인 통신신호를 전달하기 위해 전기가 잘 통하는 구리선을 사용했어요. 하지만 전기신호가 구리선을 지나가면 조금씩 에너지 손실이 일어나기 때문에 먼 거리에 신호를 보내기 위해서는 중간 중간 신호를 증폭하는 장치를 달아야 했지요. 게다가 두껍고 무거워서 많은 양의 신호를 전달하기 위해서는 비용도 많이 들고 설치 또한 어려웠어요. 광섬유는 이런 단점을 획기적으로 극복했어요. 광섬유는 전반사라는 빛의 성질을 이용해요. 빛은 공기 중에서 유리나 물을 통과할 때, 일부는 반사되고, 일부는 굴절되어 들어가요. 조명을 어둡게 하고 손전등을 이용해 어항에 빛을 비추어 보면 빛을 비추는 각도에 따른 변화를 볼 수 있는데, 어느 각도 이상으로 빛을 기울이면 들어가는 빛은 전혀 없이 반사만 일어나는 것을 볼 수 있어요. 이것을 전반사라고 해요. 광섬유는 유리와 같은 성분으로 만들어져있기 때문에 빛을 광섬유 속에 일정한 각도로 쏘면 전반사가 일어나며 에너지의 손실이 없이 아무리 먼 곳이라도 빛의 속도인 초속 30km라는 빠른 속도로 나아갈 수 있는 것이지요. 또한 정보는 끄고, 켜는 두 가지 신호로 나타낼 수 있으므로 빛을 빠르게 깜박거리는 방식으로 정보 전달이 가능해요.

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어떤가요? 눈에 보이지 않는 넓은 바다 밑에 전 세계를 연결하는 통신선이 있다는 것이 정말 놀랍죠? 이와 같은 해저 광케이블의 발달로 우리는 수 천, 수 만 킬로미터 떨어져 있는 다른 나라와도 빠르게 정보를 주고받을 수 있게 되었어요. 나라마다 국경이 있고, 대륙마다 넓은 바다를 사이로 나뉘어있지만 알고 보면 전 세계는 하나로 연결되어 있는 셈이지요.

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-추가-

마이크로소프트사가 이번에 설치하기로 한 북미-아시아 간 광케이블은 최신 기술을 사용하여 초당 80테라비트(Tb) 전송량을 제공한다고 해요. 여기서 데이터의 양을 나타내는 단위인 테라비트를 우리가 자주 접하는 단위인 MB(메가바이트)GB(기가바이트)로 환산하면 얼마나 될까요?

(1B(바이트)8bit(비트)이고 1MB1바이트의 100만 배를 의미해요. 1GB(기가바이트)1MB1000배이며, 1TB(테라바이트)1GB1000배를 의미하지요. 80테라비트는 10TB이며 10,000GB, 10,000,000MB가 되요. 이것은 시디 한 장분 용량(700MB)의 영화를 1초에 14천 편 이상 보낼 수 있음을 의미한답니다.)