디지털 변복조 기술 적용…속도 향상
댁내망으로 각광…옥외망으로도 부상
전파법 개정작업 '순풍'…활성화 기대


PLC(Power Line Communication 전력선통신)는 전기가 공급되는 전력선을 이용해 저속 및 고속의 데이터를 전송하는 디지털 데이터 통신방식을 말한다. 이미 깔려져 있는 전력선과 변압기를 그대로 사용할 수 있다는 점만으로도 PLC는 정보통신 공사에 있어 충분히 매력적이라고 할 수 있다.
특히 홈네트워크 댁내망으로 사용할 경우 PLC는 더 큰 위력을 발휘한다. PLC는 PC외에도 TV, 냉장고, 에어컨, 전자레인지, 세탁기 등 일반 가전 제품을 제어하는데 쓰일 수 있다. 아울러 전기, 가스, 수도 등의 사용량을 자동으로 집산·처리하는 자동원격검침(AMR) 기술을 고도화시킬 수도 있다.
그러나 무엇보다 가장 큰 관심사는 초고속인터넷을 실현할 수 있는 고속 PLC의 성공 여부. 국내에서는 xDSL, 케이블망이 이미 구축돼 있어 PLC가 적용될 여지가 그리 크지 않지만 세계 각국은 아직도 초고속인터넷 보급률이 그리 높지 않아 고속 PLC 시장이 활성화 될 가능성이 매우 크다. 더욱이 최근 국내 업체의 고속 PLC 제품 중국 수출 소식은 이러한 전망을 뒷받침해 준다.
홈네트워크 댁내망 뿐 아니라 옥외 초고속인터넷망으로도 급부상하고 있는 PLC에 대해 살펴본다.

기술발전
PLC는 디지털기술이 접목되면서 그간 제기됐던 전송속도나 신뢰성 측면에서 단점을 극복해 가고 있다. 통신수단으로써 PLC는 전력이나 빌딩제어 등 저속제어 분야에 한정됐다. 그러나 점차 가입자망이나 홈네트워크 등 광대역 통신분야에까지 응용범위가 확대되고 있는 상황이다.
특히 유비쿼터스 환경하에서 설비 정보화용 네트워크로서 PLC가 매우 효율적인 수단으로 인식되면서 기술에 대한 관심도 매우 커져가고 있다.
PLC는 초기 15~500KHz의 반송신호를 활용한 비트 신호전송 수준에서 벗어나 디지털 변복조 기술을 적용해 데이터통신의 속도성과 신뢰성을 향상시켰다. 최근에는 30MHz대의 주파수 대역까지 확장해 전력선에서 반송주파수를 사용하는 고속의 광대역 PLC 기술이 개발되고 있다.
고속 광대역 PLC 기술은 기존의 디지털가입자망 통신기술인 xDSL과 같은 전송속도와 프로토콜을 가질 수도 있어 인터넷가입자망은 물론 수용가들의 전기설비 감시제어를 위한 설비용 네트워크과 이와 연계된 가정용 홈네트워크까지 서비스를 확대할 수 있게 됐다.


통신망 구성
PLC는 가입자망으로 활용시 고압배전선과 저압배전선을 경유한 가입자망과 단일 전송매체에 의한 홈네트워크를 구성할 수 있다. 전력선 채널을 이용한 통신망 구성은 전송선로의 물리적 특성 외에도 변전소에서부터 고·저압 배전계통으로 각 수용가까지의 유기적으로 연결된 전력선을 대상으로 한다.
배전계통은 배전선을 루프나 분기 등으로 구성·운영하므로 정재파 현상이나 부하계통 접속에 따른 부정합 임피던스 특성 등에 의해 신호전송에 영향을 주게 된다. 따라서 이러한 전력선통신 회선은 전송선로 측면에서 유선전송이지만 네트워크 토폴리지로 보면 무선전송 통신방식 특성을 고려해야 하므로 적정한 범위의 통신망 범위영역을 분할하는 셀 개념의 통신망 방식이 구상되고 있다.
각 셀까지는 기존의 기간통신망으로 연결하고 가입자망 부분만 전력선으로 구성하는 PLC 가입자망 개념이다.
홈네트워킹은 가정내의 조명, 가전, 에너지 기기들을 이미 포설된 옥내 배전선을 통해 네트워크화 하는 방식이다. 비교적 짧은 통신범위를 갖고 있고 각종 부하기기들의 채널 방해요인을 필터 등에 의해 제어할 수 있어 신뢰성이나 채널용량 증대는 옥외전력선보다 매우 유리하다.
건물내의 각 콘센트는 통신을 위한 접속점이 되므로 다른 홈네트워킹 기술인 무선랜이나 전화선 방식에 비해 통신범위의 유연성이나 선로포설 등의 간편성에 있어서 경쟁력을 갖고 있다.

통신망 응용
PLC 기술이 활용되는 분야는 오래전부터 사용돼 오던 전력회사의 감시제어나 음성전화 방식이다. 그러나 최근 디지털 전력선 통신방식에 의해 안정성과 전송속도가 향상되면서 새로운 응용분야인 옥외 가입자망, 옥내 홈네트워킹, 그리고 전력설비의 네트워크를 이용한 양방향 배전제어 및 자동화, 원격검침 등으로 활용되고 있다.
음성통신방식은 VoIP, 폰 어댑터를 사용해 전력선이 포설돼 있는 통신대상에 음성전화를 지원할 수 있고 기존 공장자동화, 지능형 빌딩구현 등에도 하이브리드 네트워크 형태로 사용될 수 있다.

고속 PLC
고속 광대역 표준화 기술은 디지털 PLC 통신기술이 개발되기 시작한 2000년 이후부터 시작돼 아직은 기술의 국제표준이 통일되지 않은 채 각 국가별로 추진되고 있다.
우리나라의 경우 지난 2000년 12월 결성된 PLC포럼코리아를 중심으로 PLC 표준화에 노력하고 있다.
PLC포럼코리아는 통신기술, 가전, 시장에 관한 기술위원회 활동을 통해 1차적으로 협대역 저속 PLC 홈네트워크 응용을 위한 PLC 기반의 기기들 사이의 통신방법에 대한 기준인 HNCP(Home Network Control Protocol) 1.0을 지난해 개발완료했다. 현재는 BPLC 표준화 연구를 추진중이다.
HNCP는 다중 마스터-슬레이브 구조를 지향하고 4계층 프로토콜 구조로 Categorized Address System을 갖고 있다. 표준 메시지 셋을 정의하고 기기 모뎀간 표준 인터페이스 규격 및 네트워크 관리를 제공하는 것이 특징이다.
우리나라는 광대역 PLC 기술이 산업자원부 중기 거점사업으로 착수돼 지난해부터 가입자망 및 홈네트워크 실증시험이 진행되고 있다. 집단형 주택 200가구(창원 50, 제주 100, 서울 50)에 인터넷가입자망과 VoIP 서비스를 제공하는 시험을 통해 실용화에 따른 품질과 전파법 등 제도적 문제점을 연구하고 있다.

관련법규
전력선은 건물이나 각종 설비기기 및 전자제품들의 전원선으로 연결돼 있기 때문에 전력선로에 반송주파수를 실을 경우 이러한 신호가 전원선을 타고 각종 설비기기에 방해 신호 역할을 할 수 있다. 또한 안테나 역할은 공중으로 방사된 전자파에 의해 영향을 줄 수도 있다.
국내의 전파법 58조 2항에는 전 선로에 9KHz 이상의 전류를 통하는 통신전화 등의 통신설비는 정보통신부장관의 허가를 필요로 한다. 시행령 46조 2항에 주파수는 9KHz~450KHz 출력 10W 이하를 사용하도록 제한하고 있다.
최근 전파법은 지난 2002년 11월 시행령 46조 2항 1호를 개정해 PLC 기술의 실용화 연구개발에 지장을 주지 않도록 하고 있다. 전력선 반송설비에 관한 기술개발 촉진을 위한 현장실험의 경우 주파수를 제한하지 않도록 함으로써 국내에서도 본격적인 실증시험을 통한 연구개발이 활성화되고 있다.
현재는 실용화를 위해 2004년6월 전파법 개정을 입법 예고했다.

고속PLC 중국 수출
젤라인(대표 이기원)은 최근 중국전망공사(中國電網公司) 산하의 통신 자회사인 중전비화(中電飛華 영어명 Fibrlink)사에 총 6000 가구의 PLC 제품(10Mbps급) 선적을 마쳤다고 밝혔다.
이번 선적은 세계 최고 기술로 평가받고 있는 국산 고속 PLC 기술의 첫 대규모 선적이자 세계시장을 향한 본격적인 수출의 시작이라는 점에서 의의가 있다. 또한 고속 PLC가 기술적으로는 상용화 단계에 접어들었음을 의미한다.
중국에서 고속 PLC는 전력회사를 중심으로 세계에서 최대 규모로 상용화가 진행되고 있다. 기존 전화선 ADSL에 비해 설치비 및 월 사용료가 70%에 불과해 북경, 천진, 광동지역 도시 소비자들로부터 호응을 받고 있다.
또한 젤라인은 중국 허베이성 푸핑(河北阜平))에서 중국전망공사 통신중심과 공동으로 실시한 농촌 산간지역 PLC 전화 시범사업을 성공적으로 마쳤다. 젤라인은 이번 중국 농촌 전력선 전화 시범사업에서 1.7Km의 중압 배전선상에서 최초로 여타의 통신장비 없이 전력선모뎀만을 이용해 전화를 개통하는 성과를 거뒀다.
한편 중국정부 신식산업부(MII)는 이번 시험이 성공하자 농촌 전력선전화 솔루션에 대해 지대한 관심을 표명하고 나섰다. 이는 중국 정부가 정보화격차를 해소하기 위해 대규모 국가자금을 들여 실시하는 농촌 전화 사업에 PLC가 원가와 성능 측면에서 위성이나 전화선에 비해 우수한 것으로 판명돼 활용가치가 충분하다고 판단했기 때문이다.
젤라인은 자사가 개발한 PLC 모뎀의 통신도달 거리를 향후 15Km까지 확대해 본격적으로 중국 농촌전화 사업에 참여할 예정이다. 현재 중국 농촌지역의 전기보급률은 90%이상인 반면, 전화보급률은 전체 농가의 10% 이하이다. 이는 절대적으로 전화시설이 부족한 실태로서 PLC의 전망을 밝게 하고 있다.

자료참조 : 한국정보통신기술협회(TTA) 저널

김영길 기자 young@koit.co.kr