유선통신

지금까지 살펴본 휴대전화, Wi-Fi는 전파(공기 중의 전자기파)를 이용해 정보를 주고받았습니다. 하지만 우리 주변의 컴퓨터, 인터넷 공유기, 데이터센터 서버들은 대부분 눈에 보이는 선(케이블)으로 연결되어 있습니다. 이렇게 전선이나 광섬유 같은 물리적인 매체를 통해 신호를 주고받는 방식을 유선통신이라고 합니다.

무선통신과 무엇이 다를까?

무선통신은 신호를 공간으로 방사하기 때문에 케이블 없이도 이동하면서 통신할 수 있지만, 다른 신호와 섞이는 간섭이나 거리에 따른 감쇄에 취약합니다. 반대로 유선통신은 신호가 케이블이라는 정해진 통로로만 이동하기 때문에 외부 잡음의 영향을 적게 받고, 훨씬 빠르고 안정적으로 많은 양의 데이터를 보낼 수 있습니다. 그래서 인터넷의 뼈대가 되는 해저 케이블이나 데이터센터 사이의 연결은 지금도 대부분 유선을 사용합니다.

두 통신 방식이 신호를 전달하는 통로를 비교해 보세요

무선통신 : 신호가 공간으로 퍼져 나가며, 벽이나 다른 기기의 간섭을 받을 수 있습니다.

유선통신은 무엇으로 이루어져 있을까?

유선통신을 이해하려면 크게 세 가지를 알아야 합니다. 첫째, 신호를 실어 보내는 매체(구리선, 광섬유 등). 둘째, 신호를 만들고 전달하는 장비(스위치, 라우터, 서버 등). 셋째, 장비들이 신호를 주고받는 규칙인 통신 규약(프로토콜)입니다. 이번 유선통신 단원에서는 이 세 가지를 차례로 살펴봅니다.

핵심 정리

  • 유선통신은 전선·광섬유 같은 물리적인 매체로 신호를 주고받는 방식입니다.
  • 외부 간섭이 적고 빠르고 안정적이어서 인터넷의 핵심 뼈대로 널리 쓰입니다.
  • 유선통신은 매체 · 장비 · 통신 규약 세 가지로 이루어져 있습니다.

🧑‍🏫 선생님·학부모님을 위한 설명 도움말

원리 자세히 보기

  • 케이블 한 가닥 = 새 하늘 하나 — 무선통신은 한 지역의 모든 기기가 같은 공기(주파수)를 나눠 써야 하지만, 유선은 케이블마다 독립된 통로가 생깁니다. 케이블을 한 가닥 더 깔면 용량이 그만큼 늘어나는 셈입니다. 그래서 무선인 휴대전화도 기지국까지만 전파로 가고, 기지국부터는 곧바로 광케이블을 탑니다(휴대전화).
  • 회선 교환과 패킷 교환 — 옛 전화는 통화하는 동안 두 사람 사이에 한 줄을 통째로 연결해 독점했습니다(회선 교환). 인터넷은 데이터를 작은 꾸러미로 잘라 여러 사람이 같은 길을 번갈아 씁니다(패킷 교환). 자세한 내용은 인터넷과패킷에서 다룹니다.
  • 전화선은 전기도 함께 보낸다 — 일반 유선 전화는 전화국에서 약 48 V의 직류 전기를 전화선으로 보내 줍니다. 그래서 전원 플러그가 없는 단순한 유선 전화기는 집이 정전되어도 통화가 됩니다(무선 송수화기가 달린 전화기는 콘센트 전원이 필요합니다).
  • 멀리 갈수록 차이 나는 지연 시간 — 정지궤도 위성(고도 약 36,000 km)을 거치면 올라갔다 내려오는 데만 약 0.24초가 걸리지만, 약 1만 km 해저 광케이블은 약 0.05초면 됩니다. 나라와 나라 사이 인터넷 데이터가 대부분 위성이 아니라 해저 케이블로 오가는 이유 중 하나입니다 (위성통신).
  • 규약이 있어야 대화가 된다 — 같은 케이블로 연결되어도 "언제 말하고, 어떤 순서로, 틀리면 어떻게 다시 보낼지"를 정한 규약이 맞아야 통신이 됩니다. 이 규약들을 층층이 나눠 정리한 것이 OSI 7계층입니다.

유선통신의 발전사

시기사건의미
1844년모스 전신 개통워싱턴과 볼티모어 사이 전신선으로 "What hath God wrought(하느님이 무엇을 이루셨는가)"를 보냈습니다. 점과 선(모스 부호)으로 글자를 전기 신호로 바꾼 첫 실용 통신망입니다.
1876년벨의 전화 특허목소리의 떨림을 전류의 세기 변화로 바꾸어 전선으로 보냈습니다. 같은 날 엘리샤 그레이도 비슷한 발명을 특허청에 냈다는 이야기로도 유명합니다.
1878년상업용 전화 교환국미국 뉴헤이븐에서 교환원이 손으로 선을 꽂아 가입자들을 이어 주는 교환국이 문을 열었습니다.
1885년우리나라 첫 전신서울에 한성전보총국이 문을 열고 서울–인천–의주를 잇는 전신선(서로전선)이 놓였습니다. 이 선은 처음에 청나라가 관리했습니다.
1891년스트로저 자동 교환기교환원 없이 다이얼 신호만으로 상대에게 연결해 주는 기계식 자동 교환기가 특허를 받았습니다.
1902년우리나라 첫 공중전화1890년대 후반 궁궐에 전화가 먼저 놓였고, 1902년 서울과 인천 사이에 일반인도 쓸 수 있는 전화가 개설되었습니다.
1982~1986년국산 전전자교환기 TDX우리 기술로 만든 디지털 교환기가 1982년 시험 운용을 거쳐 1986년 본격 개통되어, 전국에 전화가 빠르게 보급되는 바탕이 되었습니다.
1990년대 말~현재초고속 인터넷과 광가입자망전화선·동축 케이블로 시작한 초고속 인터넷이 집 앞까지 광케이블이 들어오는 방식으로 바뀌었습니다(광통신).

비유로 설명하기

  • 무선통신은 "운동장에서 확성기로 외치기", 유선통신은 "우리 집까지 연결된 전용 수도관"과 같습니다. 확성기는 누구나 듣고 옆 반 확성기 소리와 섞이지만, 수도관은 정해진 곳으로만 흐릅니다.
  • 회선 교환은 "기차 한 칸을 통째로 빌리기", 패킷 교환은 "짐을 상자 여러 개로 나눠 택배로 보내기"에 비유할 수 있습니다.

자주 하는 오해

  • "무선이 더 최신 기술이니 유선보다 빠르다" — 가장 빠른 통신은 언제나 광케이블입니다. Wi-Fi나 5G도 결국 공유기·기지국 뒤에서는 유선망에 연결됩니다.
  • "다른 나라 웹사이트는 인공위성을 거쳐 연결된다" — 대부분은 바다 밑에 깔린 해저 광케이블로 연결됩니다. 위성은 케이블을 깔기 어려운 바다·산간·비행기 등에서 주로 쓰입니다.

함께 해 볼 질문·활동

  • 종이컵 두 개와 긴 실로 실 전화를 만들어, 실을 팽팽하게 했을 때와 느슨하게 했을 때, 실을 손가락으로 잡았을 때 소리가 어떻게 달라지는지 비교하기 — 소리가 '매체'를 따라 전달된다는 것을 느낄 수 있습니다.
  • 집의 인터넷 공유기 뒤쪽 선을 따라가 보며 벽의 단자 → 모뎀(또는 광단말) → 공유기 → 컴퓨터로 이어지는 길을 그림으로 그려 보기
  • 책상을 짧게·길게 두드려 모스 부호로 "SOS(··· − − − ···)"를 보내고 받아 보기

본 교육자료는 Anthropic(Claude) 및 OpenAI(ChatGPT)를 활용하여 제작하였으며, 제작자가 내용을 검토·편집하였습니다. 주요 참고자료와 출처는 각 페이지의 「참고 자료 및 출처」에 명시하였습니다. 출처가 별도로 표기되지 않은 페이지와 참고자료에 포함되지 않은 내용은 제작자가 직접 작성하거나 정리한 것입니다. 내용에 오류가 있거나 수정이 필요한 사항을 발견하시면 kvnsite@kasi.re.kr로 알려 주시기 바랍니다.