와이파이(Wi-Fi)로 편한 세상

이면에는 유선(wire) 세상이 버티고 있어

 

무선으로 전화를 하고, 인터넷을 통해 이메일을 체크하고, 스마트 폰으로 영화를 볼 수 있는 것들이 전혀 신기할 것이 없는 세상에 살고 있습니다.

 

밴쿠버에 살면서 와이파이(Wi-Fi)로, 혹은 LTE로 한국 뉴스를 찾아보기도 하고, 재미있는 드라마나 예능 프로그램을 인터넷을 통해 보며 즐거워 하기도 합니다.

 

이렇듯 너무나 많은 것들이 무선으로 가능해 지면서 보통 구세대 기술이라 생각하는 유선기술에 대한 중요성이 사람들 사이에서 점점 희미해져 가고 있는 것이 사실입니다.

 

사실, 와이파이를 통해 무선 인터넷을 사용하기 위해서는 인터넷 서비스를 제공하는 회사로부터 받은 모뎀(modem)과 라우터(router) 등이 유선으로 연결되어 있어야 하고, 아무런 연결이 없는 외부에서 스마트폰을 이용해서 무선 인터넷을 사용하는 것도 무선 신호를 연결시켜주는 기지국에 유선으로 정보망이 구축되어 있어야 합니다.

 

이렇듯 정보 통신망의 제일 끝자락이 무선화되어 발달되어 가고 있지만, 아직까지는 통신망의 중심을 이루고 있는 것은 유선으로 연결되어 있습니다.

 

우리가 매일같이 스마트폰이나 컴퓨터 등에서 손쉽게 찾아볼 수 있는 한국 소식들도 가만히 생각해 보면 대부분이 한국에 있는 어느 서버(server)에 저장된 내용들입니다

 

즉, 우리가 이러한 것들을 보고, 웃고, 즐기는 매 순간 한국으로부터 그 정보들을 받아보고 있다는 것인데요, 그럼 이런 데이터들은 어떻게 먼 바다 건너 태평양의 끝에서 끝으로 전달될 수 있을까요?

 

그 많은 데이터들이 모두 인공위성을 통해 송수신되는 것일까요? 아마도 그렇다면 인터넷 이용료는 지금보다 비교할 수 없을 비쌀 것이고, 어쩌면 인터넷은 중요한 군사적 목적이나, 매우 중요한 국가적 사안에 대해서만 사용이 가능할지도 모릅니다.

 

하지만 지금처럼 누구나 손쉽게 방대한 데이터들을 주고 받을 수 있는 것이 가능한 이유는 바로 대륙과 대륙사이를 이어주고 있는 해저 광케이블(submarine communication cable)이 있기 때문입니다.

 

해저 통신 케이블은 1851년 최초 영국이 도버해협을 가로 지르는 해저케이블을 부설한 것을 시작으로, 현재까지 수 많은 해저 케이블들이 대륙과 대륙 사이를 연결하고 있으며, 현재 남극 대륙을 제외한 모든 대륙은 이러한 케이블들로 모두 연결되어 있습니다.

 

예전에는 동축 케이블을 이용하기도 했지만, 광섬유(optical fiber)를 이용한 광케이블에 비해, 전송 신호 감쇠가 너무 커서 약 40km마다 신호 증폭을 위한 중계기를 설치해야 하기 때문에, 태평양과 같은 먼 바다를 가로지르기에는 여러가지 제약이 많습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 현재 해저 통신 케이블들은 모두 광케이블로 만들어져 있습니다.  

 

광케이블은 매우 미세한 유리관으로 구성되어 빛의 전반사현상을 이용하여 정보를 전달하는 케이블입니다. 빛은 보통 유리판의 표면을 만나면 반사와 굴절을 동시에 일으키게 되는데 경계면으로 들어오는 빛이 일정 각도(critical angle)보다 크게 입사되면 굴절되는 빛은 사라지고, 들어온 모든 빛이 반사되어 나가게 됩니다.

 

이 현상을 전반사(total internal reflection)이라고 하는데 빛이 전반사를 일으키면, 모든 빛이 반사되어 나가기 때문에 이론적으로 잃어버리는 에너지가 전혀 없기 때문에, 정보를 손실없이 전달할 수 있게 됩니다.

 

광케이블은 이러한 전반사현상을 이용해서 빛으로 전환된 전기적 신호를 최소의 감쇠율로 정보를 전달할 수 있기 때문에 장거리 정보 송신에 있어 최적의 케이블이라 할 수 있는 것입니다.

 

태평양과 대서양과 같은 대양을 가로지르는 광케이블들은 수심이 1천 미터(1,000m) 이내인 대륙 근처에서는 해저로봇을 이용하여 해저 바닥을 2-3미터정도 파낸 후 매설하고, 수심이 1천 미터 이상인 깊은 바다에서는 쉽게 말해 전신주 위에 전선들처럼 늘어져 있게 내려놓습니다.

 

실제 케이블을 부설할 때에는 배가 상당한 무게의 케이블의 하중을 견딜 수 없기 때문에 대부분 부력이 큰 부이(buoy)를 케이블에 연결해 놓고 작업을 하고, 케이블을 노선에 맞게 늘어 놓는 일정 구간 작업이 끝나면 동시에 부이 연결 부분을 끊어서 해저에 떨어뜨리는 방법을 쓴다고 합니다.

 

이렇게 부설된 케이블들은 그 유지와 보수도 쉽지 않은데, 해안가에 가까운 곳에 설치된 광케이블은 어선들의 어망에 의해 손상을 입는 경우가 비일비재하고 그 밖에 해저지진등의 자연재해, 혹은  상어나 고래 같은 대형 수중 동물의 공격에 의해서도 케이블이 손상될 수 있기 때문입니다.

 

실제로 지난 후쿠시마 쓰나미 사건 때, 그리고 2007년 대만 지진 때에도 해저 광케이블에 손상이 생겨  북미대륙과 아시아간의 통신률에 이상이 생기기도 했었습니다.

 

매일 아무렇지도 않게 스마트폰만 열면 알 수 있는 바다 건너 한국의 이야기들, 전 세계의 크고 작은 소식들이 모두 수많은 기지국을 통한 무선 신호, 기지국과 기지국을 연결하는 유선 신호, 그리고 대륙과 대륙을 연결하는 바다속 깊은 곳의 해저광케이블을 통해 전달되는 전기적 신호들의 조합으로 이루어진 것이며, 그 먼 거리를 통해 실시간으로 영상통화 등을 할 수 있다는 사실에, 과학의 힘과 그를 이용하는 인간의 무한한 능력에 새삼 놀라게 됩니다.