10. 꼬임쌍선(Twisted Pair Cable)과 동축케이블(Coaxial Cable)
가. 꼬임쌍선 구조와 특성
꼬임쌍선은 절연된 두 가닥의 동선을 상호 전기적인 간섭을 줄이기 위해, 균일하게
서로 꼬아서 전자적인 유도 현상을 줄인 케이블로서 TP(Twisted Pair) 케이블이라고
도 한다. 대개 하나의 케이블에 여러 쌍의 꼬임쌍선들을 절연체로 피복하여 구성하며,
하나의 쌍이 하나의 통신 링크로서의 역할을 한다.
꼬임쌍선은 다른 전송매체에 비해서 잡음에 약하고 거리, 대역폭 및 데이터 전송률
면에서 다소 제한적이지만, 가격이 저렴하고 설치가 간편하다. 아날로그 신호와 디지
털 신호의 모두에 대해 시내 및 시외 전송 시에 사용가능하고, 전화 회선과 같이 건물
내의 통신회선으로도 많이 사용한다. 다만, 장거리 전송 시 아날로그 신호인 경우
5~6Km, 디지털 신호인 경우 2~3Km 마다 중계기를 사용한다.
꼬임쌍선의 종류로는 [그림 1-24]와 같이 금속피복이 없는 꼬임쌍선(UTP :
Unshielded Twist Pair)과 금속 피복된 꼬임쌍선(STP : Shielded Twist Pair)으로
구분되며, 예를들어 4P UTP 케이블인 경우 동일한 하나의 외부 피복에 4쌍의 케이블
을 엮어 놓은 것으로 전화선이나 이더넷(Ethernet) 형 LAN 등 네트워크 전송매체로
서 가장 많이 이용된다. 반면에, STP 케이블은 하나의 외부 피복 내에 외부 전류로부
터 고도의 보호를 위해서 각 쌍들 마다 금속막으로 둘러싸은 형태이며, 토큰링(tokenring) 형 LAN에 이용된다.
UTP 케이블은 성능에 따라 다양한 등급(category)으로 나누어 각각 다른 전송속도
와 연결거리가 정의되어 있으며, 등급 1은 낮은 전송속도의 일반 전화회선에 그리고, 등급이 높을수록 고속도의 기가비트급 전송로에 사용된다. UTP와 STP 케이블의 특성을 정리하면 <표 1-6>과 같다.
표 1-6 UTP와 STP 케이블의 특성 비교
| 구분 | UTP(등급 5 기준) | STP |
| 케이블 구조 | 외부차단 없이 금속박막에 의한 꼬인 선으로만 구성 |
꼬인 선이 얇은 금속박막 전도층으로 둘러싸임 |
| 최대전송길이 | 100m | 150m |
| 속도 | 10Mbps(최대 1Gbps) | 16Mbps(최대 1Gbps) |
| 외부간섭 | 영향을 많이 받음 | 영향을 받지 않음 |
| 설치 | 설치가 쉽고 비용이 적음 | 다소 취급이 어렵고 비용이 큼 |
| 커넥터 | RJ-45 사용 | RJ-45 STP용 사용 |
나. 동축케이블의 구조와 특성
일반적으로 케이블은 주파수가 높아질수록 도체의 중심부보다 표면으로 전류가 흐
르는 현상인 표피효과(skin effect)로 인해 높은 주파수에서는 도선의 실효(effective)
저항이 상승하는 결함이 생기는데, 이를 보완한 것이 동축케이블이다. 동축케이블은
[그림 1-25]와 같이 단일 전선 또는 여러 선이 꼬인 형태의 내부 도체와 내부 도체를
둘러싸고 있는 원통형 또는 철망형의 외부 도체로 구성되고, 다시 플라스틱 물체로 외
부 피막을 만든다.
동축케이블은 꼬임쌍선 보다 우수한 주파수 특성을 가지므로 넓은 대역폭과 고속
전송이 가능하고, 또한 차폐로 인하여 간섭과 누화에 강하다. 현재 장거리 전화, TV 방송 안테나 급전선, CATV(Cable TV) 망, LAN, 해저케이블, 단거리 디지털 시스템
접속 등에 광범위하게 사용되고 있으며, 이들 장치들 간을 연결하기 위해서
BNC(Bayonet Neil-concelman Connector) 커넥터가 많이 사용된다. 동축케이블은
구조적 특성으로 외부와의 차폐성이 좋고 간섭현상과 전력손실이 적으며, 또한 주파수
대역이 수 GHz로 넓어 고속의 데이터 전송이 가능하여 아날로그와 디지털 모두의 신
호 전송에 사용할 수 있다. 그리고 케이블 간의 혼선은 무시될 수 있을 정도로 작으며,
주파수에 따른 신호 세력의 감쇠나 전송지연의 변화가 적은 특징이 있다.
동축케이블에 사용되는 저항의 크기는 대개 50~75Ω 사이이며, 이더넷의 경우에는
50Ω 규격의 동축케이블을 사용한다. 또한 기저대역 및 반송대역 LAN에 모두 사용되
고 있으며, 기저대역 LAN에서는 10~12Mbps를 전송할 수 있다. 동축케이블의 굵기
를 나타내는 단위로서 AWG(American Wire Gauge)가 쓰이며, 전화망에는 주로 AWG 22, 24, 26 등이 사용된다.
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