휴대폰 단말기·통신서비스에 대해 연구모든 전자공학 기술이 집약된 학문
이동통신공학은 휴대전화 같은 단말기와 그것을 활용한 통신서비스에 대해 연구하는 학문이다.
전자공학의 한 분야인데,휴대전화 관련 기술이 급속히 발달하면서 주목받고 있다.
특히 스마트폰의 등장으로 이동통신공학의 인기가 부쩍 커졌다.
이동통신공학은 모든 전자공학 기술의 집합체라고 할 수 있다.
반도체,통신망,통신공학 이론,소형 축전지,안테나 기술 등이 결합돼야 비로소 이동통신이 가능하기 때문이다.
이정우 서울대 전기공학부 교수는 "통신 기술은 오랫동안 유선통신을 중심으로 발전해오다 10여년 전부터는 모바일 시대가 열렸다"며 "통신공학의 흐름이 모바일에 맞춰지고 있고 스마트폰을 비롯한 관련 산업이 계속해서 발전할 것으로 예상되는 만큼 이동통신공학에 관심을 가져볼 만하다"고 말했다.
⊙반도체 기술이 이동통신 발달의 밑거름
이동통신 단말기는 영어로 'cellular phone'이다. 여기서 셀(cell)은 이동통신에서 가장 중요한 개념으로,1947년 미국 AT&T 벨연구소에서 발명된 것이다.
넓은 지역을 작은 구역(셀)으로 나눠 주파수를 재활용함으로써 전체 사용자 수를 늘린다는 실로 획기적인 생각이었다.
하지만 당시엔 휴대전화기를 만들 수 있는 기술이 없었다.
만약 당시의 진공관 기술로 휴대전화기를 만들었다면,크기가 대형 버스보다 크고,가격도 수십억원에 달했을 것이다.
셀 개념이 실현된 것은 40년 뒤인 1980년대다. 반도체 기술이 등장했기 때문이다.
반도체 기술의 발전은 트랜지스터의 발명에서 시작됐는데,집적회로(IC)가 발명되면서 IC 한 개에 들어가는 트랜지스터의 수가 기하급수적으로 늘었다.
이같은 집적 기술의 비약적인 발전 덕분에 1940년대 대형 버스보다 크게 만들어야 했던 휴대전화기를 오늘날과 같은 크기로 만들 수 있게 됐다.
이동통신 관련 기술들 중에는 제2차 세계대전을 거치면서 태어난 것도 있다.
마이크로파가 그것이다. 주파수가 1㎓(기가헤르츠) 이상인 마이크로파는 레이더와 같은 군사적 목적으로 제2차 세계대전을 계기로 개발됐다.
당시 개발된 안테나와 마이크로파 소자 기술은 연합군의 승리를 이끄는 데 도움이 됐고,현대 휴대전화 기술의 발판이 됐다.
⊙ 이동통신공학의 분야
이동통신공학의 분야를 구분하는 방법은 여러 가지가 있다.
먼저 소프트웨어와 하드웨어로 분야를 나눌 수 있다.
통신이론은 소프트웨어 분야,휴대전화기나 기지국에 쓰이는 IC를 개발하는 반도체 설계는 하드웨어 분야에 해당한다.
이동통신 시스템의 구성 요소로 분야를 구분할 수도 있다. 휴대전화 같은 이동 단말기,기지국,그리고 기지국을 연결시켜주는 이동통신망 등이 그것이다.
휴대전화는 소형화,경량화,저전력소모 기술의 집약체이다. 국내 기업들이 휴대전화 생산에서 세계 2위권이라는 사실은 우리나라 사람들의 손재주가 작고 가벼운 휴대전화를 만드는 데 적합하다는 점을 뒷받침한다.
기지국은 여러 사용자의 신호를 동시에 처리해야 하기 때문에 매우 복잡할 뿐 아니라 높은 안정성이 요구된다.
기지국은 휴대전화처럼 크기를 작게 만들어야 할 필요가 없기 때문에 크기에 구애받지 않고 복잡한 고성능 기술을 다양하게 적용할 수 있다.
이동통신망을 흘러다니는 신호는 90% 이상의 시간을 유선망에서 보낸다.
이동통신망에서 무선인 부분은 실제로는 극히 일부분이란 얘기다.
따라서 이동통신 시스템을 전공하더라도 인터넷과 같은 유선 통신망에 대해 잘 이해해야 한다.
⊙물리학 수학 등 기초학문이 필수
이동통신공학에는 물리학 수학 등 기초학문이 응용되는 경우가 많다.
예를 들어 여러 위성에서 오는 신호의 시간차를 이용해 위치를 측정하는 위성위치시스템(GPS)의 경우, 시간을 정확히 맞추기 위해서는 아인슈타인의 일반상대성이론을 알아야 한다.
위성으로부터 오는 주파수가 중력에 따라 달라지는 것을 고려해야 하기 때문이다.
이동통신공학에선 수학이론이 동원되기도 한다. 현대 대수학과 같은 고등 수학은 이동통신 시스템의 오류 신호 정정 및 암호화에 놀라울 정도로 많이 사용되고 있다.
이처럼 기초학문이 중요하기 때문에 이동통신 엔지니어가 되기 위해선 전자공학과에 진학해 기초를 탄탄하게 다지는 방법을 생각할 수 있다.
전자공학과에 입학해 1~3학년 때 통신이론 신호처리 확률이론 공학수학 등 기초과목을 익히고,4학년쯤 돼서 이동통신공학에 특화된 과목을 배우는 것이다.
학과 이름에 이동통신 또는 모바일이 들어간 곳을 골라 진학할 수도 있다.
경북대 모바일공학과가 대표적이다. 경북대는 삼성전자와 산학연계로 모바일공학과를 만들어 이번에 처음으로 신입생을 뽑고 있다.
이 학과에 진학하면 4년간 전액 장학금과 삼성전자 취업에 유리한 조건을 보장받는 등의 혜택을 누릴 수 있다.
⊙ 이동통신 분야 전망은 매우 밝아
이동통신을 전공하면 연구소 기업 대학 등에서 고등 통신이론을 연구하는 연구자가 될 수 있다.
엔지니어링(설계)에 관심이 많은 사람은 대기업이나 벤처기업에서 소프트웨어 또는 하드웨어 전문 엔지니어가 되기도 한다.
또 벤처기업의 관리자로서 사업이나 마케팅을 담당하는 전문 경영인이 되는 경우도 적지 않다.
이동통신 분야에선 지적소유권에 관한 분쟁이 많다.
따라서 이동통신 엔지니어로서 경력을 쌓은 후 이 분야의 특허 전문 변호사 또는 변리사가 될 수도 있다.
이동통신 산업은 반도체 산업과 함께 한국 경제의 견인차 역할을 하고 있다.
앞으로 수십년 동안 이런 추세가 지속될 전망이다.
그만큼 이동통신 분야의 전망이 밝은 것이다. 고급 연구인력은 부족한 실정이다.
고등학생들이 대학에 들어가 이동통신 분야를 전공한다면,다양한 진로를 선택할 수 있고,직업의 안정성과 경제적 보상도 얻게 될 것으로 보인다.
📰
커버스토리
흑백 브라운관에서 LCD까지…TV 기술의 ‘화려한 진보’
한국 TV 기술은 1966년 흑백 브라운관에서 출발하여 1980년대 컬러 TV, 2000년대 초 LCD로 진화하며 눈부신 발전을 이루었다. LCD 기술과 반도체 기술의 결합으로 삼성전자와 LG전자는 세계 시장을 주도하게 되었으며, 최근에는 인터넷 기능이 탑재된 콘텐츠 TV의 등장으로 TV가 단순한 방송 수신기에서 정보와 엔터테인먼트를 제공하는 통합 기기로 변모하고 있다.
