💡 핵심 인사이트
가시거리(LOS) 통신은 송신 안테나와 수신 안테나 사이에 시야를 가리는 어떤 장애물(산, 건물, 나무)도 없는 뻥 뚫린 일직선 경로를 통해 통신하는 방식입니다.
고주파(UHF 이상, 마이크로파, 5G, 위성)를 사용하는 현대 무선 통신의 가장 기본적이고 필수적인 전제 조건입니다.
Ⅰ. 가시거리 (LOS) 통신의 개념
빛이 직진하듯, 주파수가 높은 전파(초단파 이상)는 파장이 짧아 장애물을 둥글게 타고 넘는 회절(Diffraction) 현상이 일어나지 않습니다. 따라서 송신기와 수신기 사이에 아파트가 떡하니 버티고 있으면 전파는 벽에 부딪혀 산산조각이 나고(산란), 통신이 끊어집니다. 이를 막기 위해 **"서로 눈에 보여야만 한다"**는 원칙이 LOS입니다.
Ⅱ. 광학적 가시거리 vs 전파적 가시거리
산꼭대기에 올라가서 다른 산꼭대기를 쳐다보면(광학적 시야), 전파도 똑같이 그만큼 갈 수 있을까요? 아닙니다. 지구가 둥글기 때문입니다.
- 광학적 가시거리 (Optical LOS): 사람의 눈으로 수평선을 바라볼 때 보이는 물리적인 직선거리입니다.
- 전파적 가시거리 (Radio LOS): 전파는 지구 대기권의 굴절률(공기 밀도 차이) 때문에 일직선으로 가지 않고 지표면 쪽으로 미세하게 둥글게 휘어져 날아갑니다.
- 이 때문에 전파적 가시거리는 인간 눈에 보이는 광학적 가시거리보다 약 15%~33% 더 멉니다. (즉, 눈으로는 수평선에 가려 안 보이는 배와도 무전은 터집니다.)
Ⅲ. LOS 확보를 위한 실무적 노력
마이크로파 통신이나 5G 통신망을 구축할 때 LOS 확보는 생명과도 같습니다.
- 안테나의 고지대 설치: 남산 타워나 롯데월드타워 같은 초고층 빌딩, 혹은 가장 높은 산봉우리에 중계탑을 세우는 이유는 수십 km 반경의 LOS를 확보하기 위해서입니다.
- 인공위성의 활용: 지구 반대편과는 아무리 철탑을 높이 세워도 지구의 둥근 굴곡 때문에 LOS가 나오지 않습니다. 이 궁극적인 LOS 문제를 해결하기 위해 우주 공간 36,000km에 위성을 띄워, 위성에서 지구 절반을 한 번에 내려다보며 쏘는 것입니다.
- NLOS (Non-Line-of-Sight) 기술: 도심지에서는 LOS 확보가 불가능합니다. 이를 극복하기 위해 빌딩 벽에 전파를 튕겨서(반사) 받는 다중 경로 기술(OFDM, MIMO)이 현대 LTE/5G 스마트폰 통신의 핵심이 되었습니다.
📢 섹션 요약 비유: LOS 통신은 산꼭대기에서 서로 마주 보고 '수어(수화)'나 '깃발'로 대화하는 것과 같습니다. 두 사람 사이에 짙은 안개가 끼거나 큰 트럭이 지나가면 대화가 즉시 단절되므로, 이들은 항상 방해받지 않는 가장 높은 곳(기지국 철탑)에 올라가서 서로를 바라보아야 합니다.