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네트워크 공부

무선랜 속 비밀, RF 주파수의 마법! 2.4GHz vs 5GHz 비교분석

by think2144 2024. 10. 31.

무선 인터넷 세상을 가능하게 하는 마법, RF 주파수! 여러분은 지금 스마트폰으로 이 글을 읽고 있을 가능성이 높습니다. 그럼 혹시 어떻게 스마트폰이 와이파이를 통해 인터넷에 연결될 수 있는지 궁금해 본 적 있으신가요? 바로 오늘, 우리는 무선랜(WLAN)의 핵심을 꿰뚫는 RF 주파수의 세계로 떠나 그 비밀을 파헤쳐 보려고 합니다. 무선랜이 어떻게 작동하는지, RF 주파수가 어떤 역할을 하는지, 그리고 2.4GHz와 5GHz 주파수 대역의 차이는 무엇인지 흥미진진한 이야기들과 함께 알아보도록 하겠습니다.

 


무선랜(WLAN)의 기본, RF 주파수란 무엇일까요?

RF 주파수는 Radio Frequency의 약자로, 우리말로는 라디오 주파수라고 합니다.  쉽게 말해, 전파가 공간을 이동할 때 1초 동안 진동하는 횟수를 의미합니다. 마치 1초에 몇 번이나 흔들리는 줄넘기처럼 생각하면 이해가 쉬울 거예요. 무선랜은 이 RF 주파수를 이용하여 데이터를 공중에 쏘아 보내고, 다시 받아들이는 방식으로 통신을 합니다. 2.4GHz나 5GHz 와이파이를 사용해 본 경험이 있으실 텐데, 이 숫자가 바로 RF 주파수를 나타내는 것이랍니다. 예를 들어, 2.4GHz는 1초에 24억 번이나 진동하는 전파를 사용한다는 뜻이죠.

 

RF 주파수는 전파의 파장과 밀접한 관련이 있습니다. 파장이 길수록 주파수는 낮아지고, 파장이 짧을수록 주파수는 높아집니다. 마치 긴 줄넘기는 천천히 흔들고, 짧은 줄넘기는 빠르게 흔드는 것과 같은 원리입니다. 그래서 2.4GHz 대역은 5GHz 대역보다 파장이 길어 더 넓은 범위를 커버할 수 있지만, 데이터 전송 속도는 5GHz 대역이 더 빠릅니다.  넓은 공간을 커버하는 와이파이를 원한다면 2.4GHz를, 빠른 속도를 원한다면 5GHz를 선택하는 것이 좋겠죠?

 


2.4GHz와 5GHz 주파수 대역, 무엇이 다를까요?

앞서 살짝 언급했듯이, 무선랜은 주로 2.4GHz와 5GHz 두 가지 주파수 대역을 사용합니다.  두 대역은 전파의 특성과 활용 측면에서 차이가 있습니다. 2.4GHz는 파장이 길어 장애물을 쉽게 통과하고 넓은 지역을 커버할 수 있습니다. 하지만, 전자레인지, 블루투스 등 다른 기기와 주파수가 겹쳐 간섭이 발생할 가능성이 높습니다. 반면, 5GHz는 파장이 짧아 데이터 전송 속도가 빠르고 간섭이 적습니다. 하지만, 벽이나 장애물을 통과하는 능력이 2.4GHz보다 떨어지고, 커버리지 범위도 좁습니다.

 

2.4GHz 대역과 5GHz 대역의 비교

 

파장 길다 짧다
커버리지 넓다 좁다
속도 느리다 빠르다
간섭 많다 적다
장애물 통과 쉽다 어렵다

특징 2.4GHz 5GHz

 

어떤 주파수 대역을 선택하는 것이 좋을까요? 여러분의 환경과 필요에 따라 적절한 주파수 대역을 선택하는 것이 중요합니다. 넓은 공간을 커버하고 여러 기기가 동시에 연결되는 환경에서는 2.4GHz가 유리하며, 빠른 속도를 요구하는 환경에서는 5GHz가 더 적합합니다.

 


무선랜과 안테나의 찰떡궁합, 어떻게 신호를 주고받을까요?

무선랜은 전기 신호를 전자기파로 변환하여 안테나를 통해 공중으로 쏘아 보내고, 다시 안테나로 전자기파를 받아 전기 신호로 바꾸는 방식으로 통신합니다. 마치 편지를 써서 우체통에 넣고, 상대방이 우체통에서 편지를 꺼내 읽는 것과 같다고 할 수 있습니다. 이때 안테나는 전기 신호와 전자기파를 서로 변환해주는 역할을 하는 중요한 부품입니다. 안테나의 크기는 사용하는 주파수의 파장과 밀접한 관계가 있습니다. 주파수가 높을수록 파장이 짧아지고, 안테나의 크기도 작아집니다. 5GHz 주파수는 2.4GHz 주파수보다 파장이 짧기 때문에 더 작은 안테나를 사용할 수 있습니다.

 

안테나의 모양과 크기에 따라 전파가 퍼져나가는 방향과 범위가 달라집니다. 무지향성 안테나는 모든 방향으로 균일하게 전파를 방출하고, 지향성 안테나는 특정 방향으로 전파를 집중시킵니다. 안테나의 이득(Gain)은 안테나가 전파를 얼마나 집중시키는지를 나타내는 척도로, dB(데시벨) 단위로 표시합니다. 안테나 이득이 높을수록 전파가 더 멀리까지 도달하고, 통신 품질이 향상됩니다.

 


무선랜에서 사용하는 주요 모듈레이션 기법은 무엇일까요?


무선랜은 데이터를 전송하기 위해 전기 신호를 전자기파로 변환하는 과정에서 모듈레이션 기법을 사용합니다. 모듈레이션은 데이터를 전파에 실어 보내는 방법이라고 생각하면 됩니다. 무선랜에서는 주로 FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)와 DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum) 두 가지 모듈레이션 기법이 사용됩니다. FHSS는 여러 주파수를 왔다 갔다 하면서 데이터를 전송하는 방식으로, 간섭에 강하지만 속도가 느립니다. DSSS는 하나의 주파수를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로, FHSS보다 속도가 빠르지만 간섭에 약합니다.

 

FHSS와 DSSS는 각각 장단점을 가지고 있어 상황에 맞게 적절한 기법을 선택하여 사용합니다. 예를 들어, 군사 통신이나 간섭이 심한 환경에서는 FHSS를, 빠른 속도가 요구되는 환경에서는 DSSS를 사용하는 것이 유리합니다.  최근에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이라는 새로운 모듈레이션 기법이 등장하여 더욱 빠르고 효율적인 무선랜 통신을 가능하게 했습니다.

 


무선랜의 미래, Wi-Fi 6와 802.11 표준의 진화

무선랜 기술은 끊임없이 발전하고 있으며, Wi-Fi 6(802.11ax)와 같은 새로운 표준이 등장하여 더 빠르고 안정적인 무선 인터넷 환경을 제공합니다. Wi-Fi 6는 이전 버전인 Wi-Fi 5(802.11ac)보다 훨씬 향상된 성능을 제공하며, 여러 장치가 동시에 연결될 때 발생하는 네트워크 혼잡을 줄이고 효율성을 높이는 데 초점을 맞추고 있습니다.

 

IEEE 802.11 표준은 무선랜 기술의 발전을 이끌어 왔습니다. 802.11b, 802.11g, 802.11a, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax 등 다양한 표준이 등장했고, 각 표준은 데이터 전송 속도, 주파수 대역, 안테나 기술 등 다양한 측면에서 개선되었습니다.  802.11 표준의 발전은 더 빠르고, 안정적이며, 효율적인 무선랜 환경을 구축하는 데 기여했습니다. 이러한 발전은 앞으로도 계속될 것이며, 우리는 더욱 혁신적인 무선랜 기술을 경험하게 될 것입니다.

 

한눈에 보기

RF 주파수 전파가 1초 동안 진동하는 횟수
2.4GHz 넓은 커버리지, 느린 속도, 많은 간섭
5GHz 좁은 커버리지, 빠른 속도, 적은 간섭
안테나 전기 신호와 전자기파를 변환
모듈레이션 데이터를 전파에 실어 보내는 방법
Wi-Fi 6 빠르고 안정적인 무선 인터넷 환경 제공

특징 내용

 

오늘 알아본 내용 어떠셨나요? 무선랜(WLAN)의 핵심인 RF 주파수와 그 중요성을 조금이나마 이해하셨기를 바랍니다. 무선 인터넷 환경은 우리 삶의 필수적인 부분이 되었고, RF 주파수는 그 핵심을 이루는 중요한 요소입니다. 앞으로도 더욱 발전할 무선랜 기술에 대한 기대감을 가지고, 이 글을 통해 조금 더 즐겁고 편리한 무선 인터넷 세상을 누리시길 바랍니다! 다른 유용한 IT 정보들을 확인하고 싶으시다면, 저희 블로그를 구독하시고 자주 방문해주세요!