1 . 4 TV 방송 기술 의 변천 과정 역사 적 으로 볼 때 TV 방송 기술 은 길 지 않 은 기간 에 크 게 발전 하 여 오늘 에 이르 렀다 . 날 이 갈수록 눈부시 게 발전 하 여 그 끝 을 가늠 하 기 어렵 다 . 1864 년 영국 의 제임스 맥스웰 ( Maxwell James ) 에 의하 여 이 세상 에 는 전파 가 존재 하 고 있 다는 생각 에서 수학 적 으로 계산 해 냈 는데 , 그 에 의하 면 빛 의 속도 와 비슷 한 것 으로 실험 되 어 빛 도 전자파 의 일종 이 라는 설 을 발표 하 였 다 . 1887 년 경 독일 의 하인리히 헤르츠 ( Hertz Heinrich ) 는 우리 주위 에 전파 가 존재 한다는 것 을 입증 했 다 . 그 뒤 1895 년 이탈리아 의 마르코니 ( Marconi ) 는 전자파 ( 電磁 波 ) 를 이용 한 통신 수단 으로 활용 하 는 데 성공 한다 . 1902 년 에 는 플레밍 ( Fleming ) 이 전파 를 골라낼 수 있 는 검파 용 2 극 진공관 을 발명 하 였 고 , 포레스트 ( Forest ) 는 2 극관 중간 에 그리드 ( Grid ) 를 부가 하 여 3 극관 을 만들 고 전자 의 흐름 을 제어 할 수 있 도록 발전 시켰 다 . 따라서 무선 전화 , 무선 방송 을 가능 하 게 하 여 1920 년 11 월 2 일 미국 의 웨스팅하우스 가 방송국 을 설립 하 고 피츠버그 에서 라디오 정규 방송 을 시작 하 게 되 었 다 . 한편 1817 년 스웨덴 의 베르셀리우스 ( Berzelius ) 는 원소 ( 元素 ) 중 하나 인 셀레늄 ( Se , Selenium ) 을 이용 하 여 광 ( 光 ) , 즉 빛 에너지 를 전기 에너지 로 변환 시키 는 방법 을 발견 하 여 광전 ( 光 電 ) 효과 를 얻 을 수 있 게 됨 으로써 영상 을 전기 로 바꾸 어 전송 할 수 있 는 이론 을 정립 할 수 있 게 되 었 다 . 1897 년 에 는 브라운 ( Braun ) 이 음극선관 ( Cathode ray tube ) 을 발명 하 고 , 1907 년 러시아 의 로싱 ( Rosing ) 은 음극선 을 이용 한 전자 화 면기 ( Electronic Picture Viewer ) 를 개발 했 는데 , 이것 이 TV 방송 영상 표현 의 시작 이 다 . 브라운 의 음극선관 이 개발 되 기 이전 독일 에서 24 개 의 구멍 이 뚫린 원반 ( 圓盤 ) 2 개 를 이용 해서 빛 을 통과 시키 면서 초 당 10 회 로 회전 시켜 명암 의 화소 ( Pixel ) 를 만들 어 내 고 , 전기 신호 형식 으로 바꾸 어 영상 을 만들 어 낸 원형 주사 방식 과 음극선관 을 조합 하 여 1926 년 베어드 ( Baird ) 에 의해 기계식 TV 방송 기술 을 실현 했 고 , 이 를 발전 시켜 1929 년 부터 영국 의 BBC 가 TV 시험 방송 을 했 다 . 한편 미국 에서 는 감광판 ( 感光 板 ) 을 이용 한 전자 TV 방식 을 미국 RCA 에서 성공 하 고 , 영국 에서 는 1936 년 11 월 2 일 BBC 가 전 자식 TV 방송 을 시작 했 는데 이것 이 오늘날 TV 방송 의 효시 다 . 제 2 차 세계 대전 으로 한때 중단 되 었 다가 1946 년 BBC 는 TV 방송 을 재개 하 게 된다 . 그 동안 흑백 TV 를 방송 했으나 1953 년 에 NTSC , SECAM 방식 , 1967 PAL 방식 의 실용화 로 컬러 TV 방송 이 본격 적 으로 시작 됐 다 . 우리 의 컬러 TV 방송 은 매우 늦 은 1980 년 12 월 1 일 부터 시작 됐 다 . 그 이후 아날로그 에서 디지털 로 발전 이 거듭 되 면서 TV 방송 의 디지털 화 와 광 대역 통신 의 디지털 발달 로 방송 , 통신 , 유무 선 인터넷 등등 이 융합 되 는 시대 가 되 었 다 . 1927 년 에 는 즈 보리 킨 ( Zworykin ) 과 팬 스 워스 ( Fansworth ) 에 의해서 오늘날 의 영상 촬영 용 TV 카메라 가 개발 되 었 는데 효시 가 되 었 다 . 1 . 5 TV 방송 의 구분 TV 방송 의 영상 과 음향 을 실 어 나르 는 반송파 주파수 ( Carrier Wave ) 의 범위 에 따라서 다음 과 같이 TV 방송 을 나누 어 구분 하 고 있 다 . 1 . 5 . 1 초단파 ( VHF , Very High Frequency ) TV 방송 이 주파수대 는 30 MHz 에서 300 MHz 까지 로 1940 년 을 전후 하 여 아날로그 TV 방송 의 표준 주파수 영역 으로 이용 되 고 있 으나 TV 채널 수 가 늘어나 면서 극심 한 부족 현상 이 발생 했 다 . 또한 FM 방송 은 88 ∼ 108 MHz 까지 1 채널 당 200 kHz 의 대역폭 을 먼저 차지 하 고 있 었 다 . 따라서 TV 방송 은 FM 방송 주파수 의 위 와 아래 에 위치 한 주파수 대역 을 중심 으로 Low Channel 과 High Channel 로 구분 하 여 사용 하 게 되 었 다 . Low Channel 은 54 ∼ 88 MHz 까지 , High Channel 은 174 ∼ 216 MHz 까지 사용 한다 . 표 1 - 1 VHF , UHF 국내 TV 방송 채널 및 반송 주파수 ( Carrier Wave ) 범위 low bandhigh bandchannel 주파수 ( MHz ) channel 주파수 ( MHz ) 254 ∼ 607174 ∼ 180360 ∼ 668180 ∼ 186466 ∼ 729186 ∼ 192576 ∼ 8210192 ∼ 198682 ∼ 8811198 ∼ 204 FM band 88 ∼ 10812204 ∼ 210 13210 ∼ 216 UHF band 14 ∼ 83470 ∼ 890 * < 참고 > 요즈음 TV 방송 채널 이 2 - 1 , 3 - 1 , 9 - 1 등 "-" 가 들어가 는 이유 는 아날로그 방송 채널 과 디지털 TV 방송 을 구분 해 실행 됐 던 과거 의 산물 이 다 . 1 . 5 . 3 수퍼 단파 ( SHF , Super High Frequency ) 방송 UHF 보다 한층 더 높 은 주파수대 로 3 ∼ 30 GHz 까지 를 말 한다 . 이 주파수대 는 마이크 로 통신 , TV 중계 , 위성 방송 등 에서 활용 되 고 있 다 . 전파 는 빛 과 같 은 성질 을 가지 고 있 어 방향 성 이 예리 하 여 다른 잡음 전파 에 방해 되 지 않 는 장점 도 있 으나 산 , 물체 , 건물 등 에 가리 게 되 면 수신 이 불 가능 한 단점 도 있 다 . 따라서 근거리 의 TV 중계차 에서 FPU ( Field Pick - up Unit ) 용 으로 7 GHz 대 를 사용 하 고 , 12 GHz 대 에서 위성 방송 등 에 활용 된다 . 1 . 6 케이블 TV ( CATV ) 방송 TV 지상파 방송 에서 전송 되 는 TV 방송 을 수신 하 기 위하 여 송 · 수신 간 의 어떠 한 장애물 도 없 어야 한다 . 높 은 주파수 의 영상 은 마치 빛 과 같 아서 거의 직선 적 으로 전파 가 전송 된다 . 따라서 산 이 많 은 지역 이나 , 건물 이 높 게 올라간 도회지 는 송신소 의 전파 를 수신 하 는 데 많 은 장애 가 되 어 시청자 들 의 불만 이 고조 된다 . 이러 한 난시청 지역 을 해결 할 방법 의 하나 로 수신 이 잘 되 는 지역 에서 TV 전파 를 수신 하 고 , 케이블 을 이용 한 재송 신 방법 을 착안 하 였 다 . 또한 공동 주택 에서 각각 안테나 를 옥상 에 많이 설치 하 는 것 이 불편 할 뿐 만 아니 라 미관상 매우 좋 지 않 아 공 시청 안테나 를 사용 하 여 공동 수신 으로 해결 하 게 되 었 다 . 이러 한 난시청 해결 방법 이 발전 하 여 CATV 가 탄생 하 게 되 었 다 . 이런 CATV 가 가지 는 장점 은 하나 의 전송로 를 이용 하 여 100 여 개 가 넘 는 TV 방송 채널 을 확보 할 수 있 으면서 안정 되 고 양질 의 TV 수신 이 가능 하 게 되 었 다는 점 이 다 . 1 . 6 . 1 CATV 방송 의 구성 CATV 의 발전 으로 그 규모 가 방대 해 지 고 그 운영 의 어려움 이 증가 하 여 우리 나라 에서 는 CATV 방송 을 위한 사업 구성 을 3 가지 로 분리 하 게 되 었 다 . 영상 프로그램 을 제작 하 는 부분 과 영상 을 전송 하 는 부분 , 영상 신호 를 분배 하 는 부분 으로 나누 어 각자 운영 방식 을 채택 하 고 있 다 . 그 후 사업 구성 일부 통합 하 여 운영 할 수 도 있 지만 사회 적 인 편중 을 막 아 보 자는 의미 도 내포 하 고 있 다 . 가 . TV 영상 프로그램 제작 공급자 ( PP , Program Provider ) TV 영상 프로그램 의 공급 을 위하 여 제작 시설 을 갖추 고 직접 제작 하 거나 , 일부 프로그램 의 제작 을 외부 에 발주 하 는 방법 , 유통 업자 를 통하 여 프로그램 을 구매 하 는 방법 등 다양 하 다 . 많 은 TV 영상 프로그램 을 확보 하 고 방송법 에 의한 프로그램 편성 과 방송 규정 에 따른 여러 가지 책임 을 지 고 있 어 방송국 의 역할 을 하 고 있 다 . 그러나 엄격히 따지 면 TV 방송 권한 이 없 어 방송국 이 라 할 수 는 없 다 . 나 . 시스템 운영 업자 ( SO , System Operator ) TV 영상 프로그램 의 공급자 인 PP 로부터 전송로 를 통하 여 프 르 그램 을 공급 받 게 되 면 자체 TV 영상 프로그램 과 함께 가정 에 배달 하 는 방송 업무 를 실시 하 는 CATV 방송국 이 다 . 흔히 지역 케이블 방송국 이 라 불리 게 되 는데 각 가정 의 TV 영상 수신 확보 를 책임지 고 영업 활동 을 하 고 있 다 . TV 전송망 사업자 는 간선로 ( 幹線 路 ) 까지 책임지 고 , 그 이후 케이블 은 가정 에 직접 연결 해서 TV 수신 관계 를 책임진다 . 다 . 전송망 사업자 ( NO , Network Operator ) 많 은 PP 로부터 SO 간 의 TV 영상 프로그램 전송 은 물론 SO 에서 각 가정 에 프로그램 을 공급 하 기 위한 간선로 를 책임지 고 있 다 . 이러 한 네트워크 는 먼저 언급 한 광케이블 이나 동축 케이블 을 사용 함 은 물론 원거리 송신 을 위하 여 마이크로웨이브 ( Micro Wave ) 시설 이나 위성 시설 까지 도 동원 하 여 운영 되 고 있 다 . 보통 간선로 ( 幹線 路 ) 에서 동축 ( 銅 軸 ) 케이블 을 많이 사용 하 였으나 광케이블 의 발달 로 비용 이 다소 많이 들 지만 영상 의 전송 품질 이 우수 하 여 대부분 광케이블 을 많이 활용 된다 . 라 . 복수 유선 방송 사업자 ( MPP , Multiple Program Provider ) 그동안 SO 를 하나 씩 보유 하 고 있 던 회사 들 에게 경쟁력 을 확보 하 기 위해 SO 를 여러 개 소유 할 수 있 도록 법 을 개정 했 다 . 이렇게 여러 개 의 SO 를 운영 하 는 유선 방송 업자 를 말 한다 . 자본금 이 풍족 해야 좋 은 품질 의 프로그램 을 공급 할 수 있 기 때문 이 다 . 1 . 6 . 2 케이블 TV 방송 의 유형 CATV 의 발전 은 여러 가지 형태 로 운영 방법 이 새롭 게 변모 하 고 있 다 . 가입자 가 기본요금 을 지불 하 면 최소한 의 CATV 서비스 채널 을 제공 받 지만 특별 한 프로그램 을 지정 하 여 새로운 부 가 요금 이 지불 되 어야 볼 수 있 는 채널 들 이 등장 하 고 있 다 . ( 1 ) 기본 채널 서비스 ( Basic Cable Service ) 케이블 TV 의 수신 신청 을 하 고 기본요금 만 지불 하 면 시청 할 수 있 는 운영 시스템 으로 방송국 과 관계 되 는 영업 활동 은 기본요금 과 광고 수입 으로 한다 . ( 2 ) 유료 채널 서비스 ( Pay Service , Premium Service ) 시청자 의 기본요금 과 가입자 의 추가 요금 만 으로 운영 되 고 일체 의 광고 를 배제 한다 . ( 3 ) 유료 프로그램 서비스 ( Pay Per View ) TV 방송국 에서 일방 적 으로 내보내 는 프로그램 만 시청 하 는 것 이 아니 라 , 실수요자 인 시청자 가 방송국 에 요구 하 여 시청 할 수 있 는 운영 시스템 으로 , 진일보 된 쌍방향 성 시스템 이 구비 되 어야 한다 . 이 를 VOD ( Video on Demand ) 시스템 이 라고 한다 . ( 4 ) 지역 채널 서비스 ( Local Channel Service ) 시스템 운영 자 ( SO ) 가 자체 적 으로 제작 한 프로그램 을 방송 하 는 채널 이 다 . 지역 의 가입자 에게 해당 되 는 지방 자치 단체 의 공고 사항 , 해당 지역 의 날씨 , 그 지역 에서 일어나 는 스포츠 , 쇼 , 이벤트 행사 등 을 지역민 에게 알리 는 TV 방송 이 다 . ( 5 ) 부가 서비스 ( Auxiliary Service ) 케이블 TV 선로 를 이용 하 여 방송 이외 에 부가 적 으로 서비스 할 수 있 는 것 으로 전기 , 가스 의 원격 검침 , 도난 , 화재 등 의 감시 기능 , 화상 회의 , 인터넷 망 의 활용 등 이 있 다 . 문자 방송 을 통한 정보 전달 도 이 분야 에 해당 된다 . 1 . 6 . 3 케이블 TV 방송 의 시스템 구성 원래 는 케이블 TV 방송 도 일반 공중 파 방송 시스템 과 같이 그 시스템 이 동일 하 지 않 으나 유사 하 다 . 일반 지상파 방송 의 송신소 에 해당 하 는 센터 로부터 TV 방송 신호 를 동일 하 게 전체 가입자 들 에게 분배 하 는 구성 이 기본 이 다 . 지상파 의 직접 수신 이 불 가능 하 거나 혼선 으로부터 벗어나 기 위해 사용 되 는 CATV 는 질 좋 은 TV 방송 Source 를 받 아 Video 와 Audio 를 Modulation 시켜 때로 는 다른 Channel ( Carrier Wave ) 로 바꾸 어 실 어 내보내 게 된다 . 그래서 지방 에 따라 같 은 TV 방송 의 채널 번호 가 다를 수 있 다 . 그 이유 는 추후 에 설명 하 겠 다 . 우리 가 CATV 의 TV 수신 하 는 방법 으로 셋톱박스 를 사용 해야 했 다 . 우리 가 먼곳을 여행 하 려면 자동차 나 기차 , 비행기 등 의 교통수단 을 이용 해야 하 는 것 처럼 영상 과 음향 도 그대로 멀리 보내 지 못하 고 반듯이 반송파 ( 搬送 波 : carrier wave ) 에 실 어 보내 게 된다 . 그 동안 CATV 는 주로 QAM ( Quadrature Amplitude Modulation ) 이 란 디지털 변조 방식 을 채택 하 도록 했 기 때문 에 반드시 셋톱박스 ( Set - top box ) 에서 채널 을 선택 하 고 반송파 에서 영상 과 음향 을 검파 하 여 HDMI out put 를 TV 수상기 의 HDMI input 로 보내 수신 하 도록 해왔 다 . 그럼으로 TV 수상기 는 일종 의 TV Monitor 역할 만 하 게 된다 . 여기 서 셋톱박스 ( Set - top box ) 라는 말 을 쓰 게 된 것 은 TV 수상기 위 에 올려 놓 는 상자 라는 데 서 유래 됐 다 . 그런데 요즈음 CATV 방송 에서 도 공중 파 와 같이 디지털 변조 방식 을 그대로 영상 과 음향 을 실 어 보 고 있 어 셋톱박스 없이 바로 TV 수상기 의 안테나 수신 쪽 에 연결 해 NTSC 방식 의 반송파 를 받 아 TV 수상기 에서 바로 채널 을 선택 해 시청 할 수 있 다 . 그렇게 되 면 불 필요 한 셋톱박스 를 제거 하 여 전력 소모 등 을 막 을 수 있 다 . 다만 CATV 방송국 에서 보내 주 는 영화 와 같 은 유료 채널 을 사용 하 기 위해서 는 꼭 셋톱박스 를 사용 해야 한다 . 1 . 6 . 4 케이블 TV 방송 의 분배 방식 케이블 TV 방송 의 분배 방식 에 는 몇 가지 방법 이 실행 되 고 있 다 . 가입자 의 분포 에 따라 분배 센터 로부터 마치 나뭇가지 와 같 은 형태 로 분배 하 는 방식 을 트리 망 ( Tree Net ) 이 라고 부르 는데 , 전송 중 케이블 내 의 신호 감소 나 분기 에 의한 신호 감소 를 보충 하 기 위하 여 전송로 의 중간 중간 에 적절 한 광 대역 증폭기 를 삽입 하 여 준다 . 매우 전형 적 인 신호 전달 방법 으로 중요 한 문제점 은 센터 로부터 먼 거리 에 있 는 가입자 가 가까운 가입자 보다 신호 품질 이 심하 게 떨어져서 는 안 된다 . 이러 한 시스템 성능 을 잘 유지 하 기 위한 기술 적 유지 관리 가 매우 중요 하 다 . 이러 한 트리 형태 는 가입자 의 분포 에 따라 블록 ( Block ) 을 형성 하 고 센터 로부터 여러 개 의 블록 으로 분배 시스템 이 구성 되 는 분배 계 를 이룬다 . 한 블록 은 대개 수십 내지 는 수백 의 가입자 규모 로 형성 된다 . 그 구성 은 간선 계 와 분배 계 로 되 어 있 어 양자 의 기술 적 역할 이 다른 간선 계 는 다수 의 분배 계 에 신호 를 분기 ( 分岐 ) 해 가 는 역할 로 전송로 의 길이 가 길 어 지 는 것 은 필연 이 다 . 분배 계 는 간선 계 에서 받 아 가급적 많 은 가입자 에게 효율 적 으로 신호 가 분배 되 어야 한다 . 분배 계 의 기본 적 구성 은 분배 용 증폭기 와 케이블 , 분기기 등 이 다 . 케이블 TV 의 구성 을 정리 한다면 먼저 송신기 에 해당 하 는 센터 설비 를 헤드엔드 ( Head End ) 라 하 는데 모든 CATV 용 다양 한 방송 신호 를 수집 하 여 재 송신 하 는 중계 역할 과 직접 방송 프로그램 을 제작 방송 하 는 신호 를 함께 송신 한다 . 예 를 들 면 위성 을 통한 방송 신호 , 광케이블 또는 마이크로웨이브 를 통한 전용 CATV 용 공급 프로그램 방송 신호 , 지역 방송 신호 , 전화선 을 통한 데이터 통신 등 이 있 고 가입자 로부터 송신도 포함 하 는 쌍방향 성 전송 시스템 의 실용화 가 이루어지 고 있 다 . 다음 헤드엔드 로부터 출력 된 신호 를 간 선계 로 공급 하 고 간 선계 의 중간 에 간선 증폭기 에 의해서 신호 품질 을 유지 하 며 간선 에서 간선 분기 증폭기 를 통하 여 분배 계 로 나누 어 진다 . 분배 계 중 가옥 내 도입 계 는 도입 케이블 , 보안 기 , 옥내 케이블 로 이어져 TV 수상기 에 직접 연결 하 거나 컨버터 를 부착 하 고 컨버터 에서 채널 3 또는 4 의 RF 신호 출력 으로 만들 어 TV 수상기 에 연결 한다 . 이때 컨버터 는 유료 채널 등 에 걸려 있 는 스크램블 의 허용 여부 를 결정 해 주 기 도 한다 . 일반 적 인 트리 망 ( Tree Network ) 이외 에 가입자 의 집단 마다 서비스 지역 을 구분 하 고 그 중심 에 허브 센터 ( Hub Center ) 또는 허브 를 설치 하 여 별 ( star ) 과 같이 개별 배선 형태 인 스타 네트워크 ( Star Network ) 도 있 다 . 스타 형 배선 의 특징 은 가입자 의 케이블 에 개별 정보 를 전송 하 기 편리 하 고 상향 성 정보 처리 에 적합 하 여 쌍방향 성 케이블 방송 으로 많이 사용 된다 . 특히 광섬유 에 의한 배선 에서 동축 케이블 보다 비용 이 많이 들 지만 광 대역 신호 의 전송 에 유력 하 다 . 저작 자 표시 변경 금지