유선망

유선망의 전송 매체는 정보를 전달하는 물리적 통로로, 주로 구리선과 광섬유 케이블이 사용된다. 가장 오래된 매체는 구리선으로, 전화선이나 동축 케이블의 형태로 활용된다. 전화선은 꼬임선 쌍으로 구성되어 기본적인 음성 통화와 저속 데이터 통신에 사용되며, 동축 케이블은 구리 심선을 절연체와 차폐망으로 감싼 구조로, 높은 주파수 대역의 신호 전송이 가능해 과거 케이블 TV와 초고속 인터넷 전송에 널리 쓰였다.

현대의 고속 유선망은 광섬유를 핵심 매체로 채택하고 있다. 광섬유는 유리나 플라스틱으로 만들어진 가는 실 형태로, 빛의 반사를 이용해 데이터를 전송한다. 동축 케이블에 비해 손실이 극히 적고, 간섭에 강하며, 대역폭이 매우 넓다는 장점이 있다. 이로 인해 장거리 백본 네트워크 구축은 물론, 최종 사용자까지 직접 연결하는 FTTH 방식의 초고속 인터넷 서비스의 기반이 된다.

이러한 다양한 전송 매체는 단독으로도 사용되지만, 실제 네트워크 구축에서는 혼합되어 활용되기도 한다. 예를 들어, 광섬유가 아파트 단지까지 연결된 후, 건물 내부에서는 동축 케이블이나 구리선을 이용해 각 가정에 서비스를 제공하는 하이브리드 네트워크 구조가 있다. 각 매체는 비용, 성능, 설치 환경에 따라 선택되며, 기술 발전에 따라 광섬유의 보급률이 지속적으로 증가하는 추세이다.

유선망의 네트워크 구조는 크게 액세스 네트워크, 집중국, 백본 네트워크로 구분된다. 사용자 가정이나 사무실까지 연결되는 최종 구간을 액세스 네트워크라고 하며, 전화선을 이용한 xDSL이나 동축 케이블을 이용한 케이블 모뎀 방식이 대표적이다. 최근에는 광섬유를 가정까지 직접 연결하는 FTTH 구조가 확산되고 있다.

액세스 네트워크에서 수집된 트래픽은 지역별로 설치된 집중국으로 모인다. 집중국에서는 DSLAM이나 CMTS 같은 장비를 통해 사용자 신호를 처리하고, 이를 더 큰 규모의 백본 네트워크로 전달한다. 백본 네트워크는 고속의 광섬유 링크로 구성된 핵심 통신망으로, 인터넷 서비스 제공업체의 데이터 센터나 다른 통신사업자의 네트워크와 연결되는 역할을 한다.

이러한 계층적 구조는 전통적인 공중전화망에서 발전해 왔으며, 인터넷 프로토콜 기반의 패킷 교환 네트워크로 진화하고 있다. 초기에는 회선 교환 방식으로 음성 통화를 주로 처리했지만, 현재는 음성, 데이터, 영상 등 모든 정보를 패킷 단위로 처리하는 통합 네트워크 구조가 표준이다.

유선망의 대역폭과 속도는 사용되는 전송 매체와 기술에 따라 크게 달라진다. 초기 공중전화망은 음성 통화를 주 목적으로 하여 대역폭이 매우 좁았으나, 디지털 가입자 회선 기술의 발전으로 음성 대역을 넘어 데이터 통신이 가능해졌다. 동축 케이블을 기반으로 한 케이블 인터넷은 케이블 TV의 방송 신호를 전송하던 광대역 특성을 활용하여 상대적으로 높은 속도를 제공했으며, 현재는 광섬유를 도입한 HFC 방식으로 진화하고 있다.

가장 높은 대역폭과 속도를 구현하는 것은 광섬유를 직접 가정이나 사무실까지 끌어오는 FTTH 방식이다. 이는 빛의 파장을 이용해 데이터를 전송하므로 이론적으로 거의 무제한에 가까운 대역폭을 제공하며, 기가비트급의 초고속 인터넷 접속을 실현한다. 동축 케이블이나 전화선을 이용한 기술도 DOCSIS나 G.fast 같은 표준의 발전을 통해 수백 메가비트에서 기가비트에 근접하는 속도를 달성하고 있다.

유선망의 속도는 일반적으로 무선망에 비해 안정적이고 빠르며, 지연 시간이 짧고 패킷 손실률이 낮은 특징이 있다. 이는 실시간 화상 통화, 원격 근무, 클라우드 게임, 대용량 파일 전송 등 고대역폭과 낮은 지연을 요구하는 서비스에 필수적이다. 따라서 데이터 센터 간 백본 연결이나 기업 네트워크의 핵심 인프라는 대부분 유선, 특히 광섬유 기반으로 구축된다.

유선망을 통한 인터넷 접속은 전화선, 동축 케이블, 광섬유 등 물리적 케이블을 매체로 사용하여 데이터를 전송하는 방식이다. 이는 무선망에 비해 안정적이고 빠른 속도를 제공하는 것이 특징이다. 초기에는 공중 전화망을 이용한 다이얼 업 접속이 주를 이루었으나, 이후 DSL 기술의 발전으로 전화선을 통한 고속 접속이 가능해졌다. 현재는 대용량 데이터 전송에 적합한 광섬유 기반의 FTTH 서비스가 보편화되어 초고속 인터넷 환경을 제공하고 있다.

주요 유형으로는 전화망을 이용하는 DSL, 케이블 TV망을 이용하는 케이블 모뎀 인터넷, 그리고 광섬유를 직접 가정까지 끌어오는 FTTH가 있다. DSL은 기존 전화망을 활용해 비교적 저렴하게 고속 서비스를 제공하며, 케이블 모뎀 인터넷은 동축 케이블을 통해 케이블 TV와 인터넷을 동시에 이용할 수 있다. FTTH는 가장 빠른 속도와 안정성을 자랑하는 최신 기술로, 대역폭과 전송 속도 측면에서 우수한 성능을 보인다.

이러한 유선 인터넷 접속 서비스는 온라인 게임, 실시간 스트리밍, 원격 근무, 클라우드 컴퓨팅 등 고품질의 네트워크 환경이 요구되는 다양한 응용 분야의 기반이 된다. 또한, 데이터 센터 간 연결이나 기업 내부 인트라넷 구축과 같은 고정된 장소에서의 대규모 데이터 전송에도 필수적으로 사용된다.

유선망의 한 형태인 케이블 TV망은 원래 텔레비전 방송 신호를 수신하기 위해 구축된 동축 케이블 기반의 네트워크이다. 초기에는 안테나를 통한 지상파 방송 수신이 어려운 지역에 방송 서비스를 제공하는 것이 주목적이었다. 이후 기술 발전으로 광섬유와 동축 케이블을 혼합한 HFC 구조로 진화하였으며, 이는 대역폭을 크게 확장시켰다.

케이블 TV망은 방송 서비스 외에도 인터넷 접속과 VoIP 기반의 전화 서비스 등 다양한 통신 서비스를 제공하는 통합 플랫폼으로 변모하였다. 특히 케이블 인터넷은 기존 전화선을 이용한 DSL 방식보다 높은 데이터 전송 속도를 제공하는 대안으로 부상했다. 이는 케이블망이 이미 광범위하게 가입자 가정까지 구축되어 있어 추가적인 인프라 구축 비용을 절감할 수 있었기 때문이다.

케이블 TV 사업자는 하나의 물리적 네트워크를 통해 멀티미디어 서비스를 묶어 판매하는 트리플 플레이 또는 쿼드러플 플레이 상품을 출시하며 통신 시장에서 중요한 위치를 차지하게 되었다. 이로 인해 케이블망은 단순한 방송 수단을 넘어서 유선 통신 인프라의 핵심 구성 요소 중 하나로 자리 잡았다.

VoIP는 유선망을 통해 음성 통신을 제공하는 서비스로, 기존의 공중전화망을 대체하는 기술이다. 이 서비스는 음성 신호를 데이터 패킷으로 변환하여 인터넷 프로토콜 기반의 네트워크를 통해 전송한다. 사용자는 기존의 전화기와 유사한 IP 전화기를 사용하거나, 컴퓨터에 설치된 소프트폰 애플리케이션을 통해 통화할 수 있다.

VoIP 서비스는 케이블 모뎀이나 광섬유를 이용한 초고속 인터넷 접속 서비스와 함께 제공되는 경우가 많다. 이를 통해 사용자는 하나의 유선망 연결로 인터넷 접속, 케이블 TV, 그리고 음성 전화 서비스를 모두 이용할 수 있는 삼중 플레이 서비스를 받게 된다. 이는 서비스 제공자의 인프라 효율성을 높이고 사용자에게는 편의성을 제공한다.

VoIP의 주요 장점은 기존 유선 전화에 비해 통화 요금이 저렴하고, 다양한 부가 기능을 제공한다는 점이다. 예를 들어, 화상 통화, 음성 메일을 이메일로 전송, 발신자 번호에 따른 차별적 통화 처리 등이 가능하다. 또한, 물리적인 위치에 구애받지 않고 번호를 유지할 수 있는 가상 번호 서비스도 제공된다.

하지만 VoIP 서비스는 전력 공급에 의존한다는 단점이 있다. 일반 유선 전화는 교환국에서 전력을 공급받지만, VoIP 장비는 가정이나 사무실의 전원이 필요하여 정전 시 서비스가 중단될 수 있다. 또한, 네트워크 혼잡이나 품질 저하 시 통화 품질이 떨어질 수 있으며, 911과 같은 긴급 전화 서비스 연결 시 위치 정보 전달에 문제가 발생할 수 있다는 점도 고려해야 한다.

유선망의 가장 큰 장점은 무선망에 비해 안정적이고 빠른 데이터 전송 속도를 제공한다는 점이다. 유선 매체는 외부 간섭에 덜 취약하며, 전용 회선을 통해 신호가 전달되므로 무선 통신에서 발생할 수 있는 신호 감쇠나 간섭 문제가 적다. 이는 특히 대용량 데이터 전송이나 실시간 서비스, 예를 들어 인터넷을 통한 고화질 영상 스트리밍이나 온라인 게임에서 낮은 지연 시간과 안정적인 연결을 보장한다.

또한 유선망은 전송 품질이 우수하고 안정적이다. 광섬유 케이블을 사용하는 경우 특히 그렇다. 광섬유는 동축 케이블이나 전화선보다 훨씬 넓은 대역폭을 제공하며, 전자기 간섭의 영향을 받지 않아 장거리 전송에서도 신호 품질을 유지할 수 있다. 이러한 물리적 특성 덕분에 데이터 센터 간 백본 연결이나 고속 인터넷 인프라의 핵심으로 사용된다.

보안성 측면에서도 유선망은 상대적으로 유리하다. 무선 신호는 공중에 방사되어 물리적 경계를 넘어 수신될 가능성이 있지만, 유선 연결은 케이블이 연결된 특정 지점에서만 접근이 가능하다. 따라서 물리적 침입 없이는 데이터를 도청하거나 가로채기가 어렵다. 이는 기업 내부 랜이나 금융 거래, 정부 기관의 통신망처럼 높은 보안이 요구되는 환경에서 중요한 장점으로 작용한다.

유선망은 무선망에 비해 설치와 확장에 상당한 비용과 시간이 소요된다는 단점을 가진다. 케이블을 물리적으로 배선해야 하므로, 특히 건물 내부나 장거리 구간을 연결할 때 공사 비용이 높고 설치 기간이 길어진다. 또한, 이미 구축된 인프라를 업그레이드하거나 새로운 지역으로 확장하는 것도 복잡한 과정을 필요로 한다.

이러한 물리적 배선의 특성은 이동성에 큰 제약을 초래한다. 사용자는 케이블이 연결된 고정된 장소, 예를 들어 사무실이나 가정에서만 서비스를 이용할 수 있다. 이는 스마트폰이나 태블릿 컴퓨터와 같은 모바일 기기를 자유롭게 이동하며 사용하는 현대의 생활 방식과는 맞지 않는 부분이다.

또한, 유선망은 자연 재해나 외부 충격에 취약할 수 있다. 지중에 매설된 광케이블이나 가설된 전화선이 지진, 홍수, 또는 공사 중의 우발적 절단으로 손상되면 광범위한 지역의 서비스가 중단될 수 있다. 복구 역시 현장 점검과 수리 작업이 필요하므로 시간이 추가로 소요된다. 이러한 물리적 취약점은 무선망의 기지국 장애와 비교했을 때 복구가 더 까다로울 수 있다.