💡 핵심 인사이트
시리얼(Serial, 직렬) 통신은 컴퓨터나 산업용 장비 간에 데이터를 한 가닥의 선을 통해 1비트씩 기차처럼 순서대로 보내는 가장 고전적이고 안정적인 통신 방식입니다.
통신 거리와 노이즈 저항력, 연결 가능한 장비 수에 따라 **RS-232(단거리 1:1) ➔ RS-422(장거리 1:N) ➔ RS-485(장거리 N:N)**로 발전해 왔습니다.

Ⅰ. 직렬 통신과 RS-232C (기본형)

과거 PC 뒷면에 있던 9핀(DB-9)짜리 마우스나 구형 프린터 연결 포트가 바로 RS-232C입니다.

RS-232C의 특징

• 통신 방식: 1:1 연결. (PC 한 대와 바코드 스캐너 한 대를 직접 연결). 송신(Tx) 핀과 수신(Rx) 핀이 따로 있어 전이중(Full-Duplex) 통신이 가능합니다.
• 신호 방식: 단일 종단(Single-ended) 방식. 데이터 선 한 가닥과 그 기준이 되는 공통 접지(Ground, 0V) 선 사이의 전압 차이를 측정해 1과 0을 판별합니다.
• 치명적 단점: 선이 길어지면 외부 노이즈가 데이터 선의 전압을 왜곡시켜 에러가 납니다. 따라서 통신 거리가 약 15m 이내로 매우 짧고, 속도도 느립니다.

Ⅱ. 장거리 통신을 위한 RS-422

산업 현장(공장)에서는 장비 간 거리가 수백 미터 떨어져 있고, 거대한 모터가 돌아가며 엄청난 전자기 노이즈를 뿜어냅니다. 15m짜리 RS-232로는 공장을 돌릴 수 없어 등장한 규격입니다.

RS-422의 핵심: 차동 신호(Differential Signal)

• RS-422는 그라운드(0V)를 기준으로 전압을 재지 않고, 두 가닥의 선(Tx+, Tx-)에 서로 반대되는 전압을 쏘아 보낸 뒤, 목적지에서 두 선의 전압 '차이'를 측정해 데이터를 판별합니다.
• 노이즈 상쇄 효과: 외부 노이즈가 벼락처럼 치고 들어와도 두 선에 똑같이 노이즈가 낍니다. 수신 측에서 두 선의 전압을 빼면 노이즈 값은 상쇄되어 사라지고 순수한 신호만 완벽하게 남습니다.
• 성능 향상: 노이즈에 강해져 통신 거리가 최대 1.2km로 비약적으로 늘어났고 속도도 10Mbps까지 올라갔습니다.
• 연결 형태: 1:N 통신을 지원합니다. (메인 PC 1대가 10대의 센서에 지시를 내릴 수 있음). 단, 센서들이 메인 PC로 역송신할 수는 없습니다.

Ⅲ. 산업 현장의 끝판왕 RS-485

RS-422의 단점은 완벽한 양방향 통신이나 여러 대의 컨트롤러(마스터)가 지시를 내리는 것이 불가능했다는 점입니다. 이를 극복한 것이 RS-485입니다.

RS-485의 특징

• 차동 신호(Differential Signal) 기술을 그대로 사용하여 장거리(1.2km)와 노이즈 강인함을 유지합니다.
• 멀티 드롭 (Multi-drop / N:N 연결): 하나의 버스(Bus, 메인 케이블) 선에 최대 32대(드라이버 칩에 따라 256대)의 장비가 마치 빨랫줄에 널리듯 주렁주렁 매달릴 수 있습니다.
• 어떤 장비든 마스터가 되어 데이터를 쏘고 받을 수 있습니다(Half-Duplex). 현존하는 공장 자동화(FA, PLC), 건물 자동 제어, 엘리베이터 통신망의 물리 계층을 지배하고 있는 절대적인 산업 표준입니다.

📢 섹션 요약 비유: RS-232는 책상 위에서 옆 사람과 실 전화기로 속삭이는 단거리 1:1 대화입니다. RS-422는 교장 선생님(마스터)이 운동장(장거리) 전체 학생(N)들에게 일방적인 훈화를 하는 방송망입니다. RS-485는 마을 사람 32명(N:N)이 하나의 거대한 광장에 모여 누구든 자유롭게 손들고 의견을 주고받는 장거리 원탁회의 시스템입니다.