노트북, 컴퓨터 등 전자기기에 있는 블루투스와 와이파이에 대한 개념 설명

안녕하세요. Jwnism 입니다.

카페, 도서관 등 외부 공공장소에서 와이파이(Wi-fi)가 있는지 물어보고 비밀번호를 물어보는 경우가 많지 않으신가요? 또한, 이어폰, 스피커를 사용할 때, 더 이상 단자가 있는 케이블을 전자기기와 연결하는 것이 아닌 블루투스 기능을 통해 무선으로 사용하고 있을 것입니다. 이번 포스팅에서는 스마트폰, 카메라, 태블릿 PC, TV 등 대부분의 전자기기에 탑재되어 있는 블루투스 기능과 와이파이에 대해 설명하겠습니다.

[주파수]

어떠한 소리를 귀로 들을 수 있는 이유는 소리를 내는 개체가 특정한 떨림을 전달하기 때문입니다. 각 개체만의 떨림이 다 다르며, 이 떨림이 주파수를 의미합니다. 단위는 헤르츠(Hz)를 사용하며 주파수의 크기에 따라 사용 용도가 다 다릅니다.

[블루투스]

- 근거리 무선 통신 (NFC, Near Field Communication) 기술을 기반으로 한 디지털 전자기기의 통신 규격 표준입니다. 국제 전기 통신 연합에서 지정한 ISM 대역에 포함되는 주파수를 이용하여 데이터를 주고받는 방식입니다. 주로, 무선 통신을 통해 데이터를 주고받는 방식으로 이루어져 있습니다.

* ISM (Industrial Scientific Medical)

⑴ 단파 : 3MHz ~ 30MHz 대역 대의 주파수입니다.

⑵ 극초단파 : 300MHz ~ 3GHz 대역 대의 주파수입니다. 주파수 폭이 넓은 것이 특징이며, 스마트폰, 카메라 등 수많은 무선 네트워크 통신을 통해 데이터를 교류할 때 사용되고 있습니다. 블루투스는 2.4GHz 대역의 극초단파를 사용합니다.

⑶ 전파 : 3KHz ~ 3THz 사이의 전자기파입니다. 라디오, TV 등 범위가 넓고 거리가 먼 광역 대의 무선 통신에서 사용됩니다.

에이서 스위프트3 SF314-42 노트북은 블루투스 5.0 버전을 탑재하고 있습니다. 블루투스 5.0의 데이터 전송 속도는 2Mb/s 입니다. 애플에서 제조한 에어팟과 에이서 스위프트3 노트북을 블루투스로 직접 연결해보았는데, 에어팟의 특정한 주파수를 노트북이 굉장히 빠르게 수신했습니다. 한번 에어팟의 주파수를 인식하고 나니 이후 사용할 때마다 자동으로 에어팟과 노트북이 연결되는 것이 놀라웠습니다.

* 무선 통신 (Wireless Communication)

- 직접적으로 전도체를 연결하는 것이 아닌 초음파 영역의 고주파 신호를 이용한 통신 방법입니다.

⑴ 사람이 들을 수 없는 영역 (초음파) : 주파수 20.000Hz 이상

⑵ 사람이 들을 수 있는 영역 (가청 주파수) : 주파수 15Hz ~ 20,000Hz

주파수의 특징은 파장이 길면 진동수가 작아진다는 것입니다. 에이서 스위프트 SF314-42 노트북의 주파수 대역폭도 수신 거리에 따라 달라집니다. 수신 거리가 길 때, 파장이 길 때 2.4GHz 이며, 수신 거리가 짧을 때, 파장이 짧을 때 5GHz 입니다. 리피터와 거리가 가까울수록 주파수가 높기 때문에 데이터 전송 속도가 빠르고 인터넷이 빨라지는 것을 체감할 수 있습니다.

* 리피터 (Repeater)

- 네트워크 시스템에서 통신 신호를 전달할 때, 매체와의 전달 거리가 멀어질수록 신호가 약해집니다. 리피터는 약해진 신호를 수신하고 주파수를 다시 증폭 시켜 전송하여 먼 거리까지 신호가 닿을 수 있도록 돕습니다. 대표적으로, 사람들에게 가장 친숙하고 사람들이 많이 사용하는 리피터는 근거리 통신망입니다.

* 근거리 통신망 (Lan, Local Area Network)

- 카페, 회사, 도서관 등 공공장소에서 인터넷을 사용할 수 있는 이유는 근거리 통신망이 있기 때문입니다. 광역 통신망에서 전송되는 네트워크 전자 통신 신호를 받아 일부 구역 내에 통신 신호를 증폭하여 노트북, 스마트폰 등 전자기기에서 인터넷을 사용할 수 있도록 하는 것입니다.

카페에서 노트북을 사용하려고 해도 어떤 자리에 앉아서 인터넷을 사용하는 지에 따라 속도가 다른 것을 체감할 수 있습니다. 노트북 성능 중 주파수 대역폭에 따라 네트워크 속도가 달라집니다. 에이서 스위프트3 SF314-42 노트북은 대역폭이 160MHz로 업그레이드 되었습니다. 실제로, 집이든 카페든 근거리 통신망을 통한 인터넷 연결이 굉장히 빠르게 이루어지고 있다는 것이 느껴지고 있습니다. 무선 랜보다 유선 랜이 더 빠르지만, 주파수 대역폭이 2배 가량 넓어져서 유선 랜을 연결하여 사용하는 것만큼 인터넷 속도가 매우 빠르다고 생각합니다.  

* 무선 랜 (Wireless Lan)

- IEEE 802.11 무선 네트워크 표준 기술을 토대로 네트워크 신호를 전달하여 전자기기와 연결하는 기술입니다. 흔히 알고 있는 '와이파이'는 이 무선 랜을 지칭하는 단어로 사용하고 있습니다. 굉장히 편리하고 접속이 간단하며 동시에 많은 전자기기에서 네트워크에 접속할 수 있습니다. 다만, 공용으로 사용한 동일한 주파수의 네트워크 신호는 보안에 취약한 것이 단점입니다.

예전 노트북 I/O 포트에는 유선 랜 단자가 있었습니다. 하지만, 경량 노트북 시장이 점점 더 커지고 수요가 많아지면서 노트북을 점점 더 얇게 만드는 것이 유행이 되었습니다. 그러다 보니 자연스럽게 유선 랜이 사라지고 무선 랜을 통한 네트워크 성능에 더욱 주력하고 있는 추세입니다.

처음 무선 이어폰이 출시되었을 때, 정말 충격을 받았습니다. 선이 없는데 데이터를 수신하고 그대로 출력하는 기능을 갖춘 블루투스 기술이 신기했습니다. 선이 있을 때 불편했던 점들이 사라지며 삶의 질이 매우 높아졌습니다. 현재, 블루투스는 인공지능(AI), 사물 인터넷(IOT)과 스마트폰을 서로 연동하게 하며 사람들에게 더욱 큰 편리성을 제공하는 기술로 활용되어지고 있습니다. 무선 네트워크 기술이 어디까지 활용되어질지 매우 기대됩니다.

또한, 대한민국에서 와이파이가 없는 곳을 찾을 수 없다는 말이 나올 정도로 거의 대부분의 장소에 와이파이가 있으며 많은 사람들이 유용하게 사용하고 있습니다. 매일 사용하는 와이파이가 스마트폰, 노트북 등 전자기기 시장이 발전하는데 크나큰 기여를 한다고 생각합니다. 카페에서는 와이파이가 없으면 사람들이 크게 불편함을 느낄 정도로 필수 아이템이 되었습니다. 이제는 와이파이를 통한 인터넷 속도가 얼마만큼 빨라질지 정말 기대가 됩니다.

이상으로, 사람들이 매일같이 쓰는 네트워크 통신 기술인 블루투스와 와이파이에 대한 설명을 마치겠습니다.

감사합니다.