방송기술

라디오 방송

브로드캐스트민 2023. 1. 19. 16:01

1. AM방송

   우리나라에서 처음 방송전파가 발사된 것은 일제치하이기는 하나 세계열강보다 그다지 뒤지지 않은 1927년 2월 16일이었다. 이때의 출력은 1㎾였으며, 주파수는 690㎑, 1)호출부호는 JODK 였는데 당시 경성방송국의 편성은 일본방송의 중계를 전제로 한 편성이었다. 최초의 우리말 중계는 1927년 3월 18일 무대극 중계(방송극 탄생)였으며, 우리나라 사람이 최초의 우리말 스포츠 중계는 1933년 권투중계였다. 

  1933년 4월 26일, 경성방송국은 출력을 10㎾로 증설하고 일본어 방송을 ‘제1방송’, 한국어 방송을 ‘제2방송’으로 명명한 이중방송을 시작한다. 이 당시 제2방송의 주파수는 610㎑이었다. 1935년에는 경성방송국이 ‘경성중앙방송국’으로 명칭이 변경되고 부산방송국이 첫 지방방송국으로 개국 후, 함흥과 이리, 대구, 청진, 광주, 목포, 대전, 원산, 신의주, 해주 등의 지방방송국이 설립되는 등 1945년까지 전국 주요도시에 방송망이 형성되었다. 제2방송이 시작되면서 한국인을 위한 방송이 진행되는 것으로 보였으나 일본의 패망이 다가오면서 제2방송은 정파되고 만다.

 

  해방 후 1947년 ITU 에서 한국에 호출부호 'HL" 할당으로 KBS(중앙방송국)가 출범하게 되었다. 1948년 8월 15일, 공식적인 한국 정부가 수립되면서 한국의 방송은 완전한 독립된 방송을 할 수 있게 되었고, 방송사업의 국유화에 따라서 방송국도 대한민국 공보처가 담당하는 부처가 되었다. 국영방송으로서 KBS의 시작은 이때부터라고 할 수 있다. 휴전 후, 사회적으로 안정이 지속되면서 라디오방송 사업에서도 민간 방송국이 등장하게 된다. 1954년 12월 15일, 기독교 방송(CBS)이 개국을 하면서 KBS의 국영방송과 민영의 이원체제로 바뀌게 된다. 기독교 방송은 호출부호 HLKY, 주파수 700㎑, 출력 5㎾로 개국하였으며 이후, 주파수는 840㎑로 출력은 10㎾로 변경되었다.

 

  1959년에는 최초의 민간상업방송 부산문화방송(MBC)이 등장하였다. 부산문화방송은 호출부호 HLKU, 주파수 1,035㎑, 출력 1㎾로 첫 방송을 시작하였고, 1961년 12월 2일, 호출부호 HLKV, 주파수 900㎑, 출력 10㎾로 주식회사 문화방송이 개국한다. 1963년에는 호출부호 HLKJ, 주파수 1,230㎑, 출력 10㎾으로 일간신문 동아일보의 한 분서로써 동아방송(DBS)이 개국하였고, 대기업 삼성에 의해 개국한 라디오 서울 방송은 1964년 HLKC, 주파수 1,380㎑, 출력 20㎾로 시작하였다. 이러한 일련의 과정을 통해 발전된 국내의 라디오 방송은 ‘AM(Amplitude Modulation) 방송’으로 진행되었다. 1964년 개국한 라디오서울은 1966년 동양방송(TBC)으로 개명하였다. 

 

  국내 라디오단말기의 보급 활성화는 국내 AM, FM의 부흥을 견인하는 촉매제가 되었다. 1959년 금성사(현 LG)가 국내 최초의 라디오를 개발하게 되는데, 첫 생산된 라디오대수는 87대였으며 가격은 2만환이었다. 당시 쌀 한 가마니 가격이 약 400환이었던 것과 비교해보면 상당히 고가의 제품이었으나 수입산 라디오 가격의 2/3정도로 비교적 저렴한 편이었다. 이후, FM겸용 라디오가 나온 것은 1966년이며, FM 스테레오라디오는 1970년에 등장했다. 이렇게 라디오가 일반인들에게 다가오면서 본격적인 FM 라디오 방송 시대가 시작되었다.

 

* 1)호출부호 (Call Sign)는 무선국을 식별하기 위한, 중복되지 않는 일련의 문자열이다. 국제협약으로 방송국 호출부호 첫 번째 또는 두 번째 글자가 국가를 표시하고 나머지 글자가 방송국이나 무선국을 표시하게 되었으며, 우리나라 호출부호는 대한민국을 뜻하는 HL이고, 여기에 각 방송국의 고유번호 두 글자를 붙여 사용하고 있다. 이러한 호출부호는 방송국을 구별하기 위한 목적으로 방송이 시작할 때와 끝날 때, 방송 중간 SB(Station Break)등에서 명시하여 방송하도록 의무화 되어 있다. 

 

 

2. FM방송

   FM방송은 주파수 변조(Frequency Modulation) 방식으로 전달되는데 우리나라의 경우 88~108㎒의 20㎒ 주파수를 사용하고 있으며 200㎑ 간격으로 모두 99개의 채널을 사용하고 있다. 국내 FM방송은 1964년 10월 1일 주한미군이 AKFN에서 이용한 것이 처음이며, 1965년 민간 방송사인 서울 FM(89.1㎒)이 서울 일원을 중심으로 방송을 시작한 것이 실제적인 FM 방송의 효시라고 할 수 있다. 동양방송(TBC)이 1966년 이 회사를 인수해 동양FM으로 바뀌었고, 1970년 한국 최초로 스테레오 방송을 개시했으며, 1974년 한국 최초로 콜사인을 넣은 시보 방송을 개시하였다. 1980년 언론 통폐합에 따라 현재 KBS2FM이 되었다. (2003년 10월 20일 2FM의 애칭을 "쿨FM(Cool FM)"으로 개칭하였으며, 2005년 3월 3일 보이는 라디오를 실시하였다.  2010년 3월 2일 남산 송신소에서  관악산 송신소로 이전하여 현재 방송 중에 있다.)

 

  이후, 1970년 부산FM(88.9㎒), 1971년 대구에서 한국FM(89.7㎒), 서울의 MBC FM(91.9㎒) 방송을 통해 일반의 관심이 높아지기 시작했다. 1980년 한국방송협회의 임시총회에서 결의문을 채택하여 언론사 통폐합조치의 일환의 방송사 통폐합을 시행하여 동양방송(TBC), 동아방송(DBS), 서해방송, 전일방송, 대구 FM 등이 KBS로 흡수되어 상업방송 체제에서 공영방송 체제로 전환되었다. 1979년 KBS 음악 FM(수도권 93.1㎒), 1980년 KBS2FM(89.1㎒), 1981년 교육 FM (104.9㎒)이 개국하였다.

  또한 표준FM은 KBS는 1980년부터 개국하였고, MBC는 1987년에 표준FM을 개국하였다. FM 방송이 진행되면서 FM의 높은 품질은 기존에 AM이 가지고 있던 한계와 맞물리게 되어 현재 대부분의 라디오방송은 FM을 이용하여 방송되고 있는데, 이는 표준FM의 도입과 밀접하게 연관된다. 표준FM은 기존의 AM 주파수를 통해 전달되던 방송을 FM주파수 대역에서 동일하게 방송하는 것을 말한다.

  그러나 이러한 초기의 도입 목적과는 달리, FM이 가지고 있던 차별화된 방송 품질로 인하여 청취자들이 AM보다 FM을 선호하게 되면서 궁극적으로는 FM이 AM을 대체하는 방향으로 발전하게 된 것이다. 이후 기존의 라디오 5개 방송국외 1990년 평화방송, 불교방송, 교통방송 등 특수방송들의 개국하였고, 1991년 SBS 서울방송이라는 민영라디오방송의 개국과 지역민영방송의 라디오방송국이 개국되었다. 이후 많은 FM방송이 개국되어 2023년 현재 국내 라디오방송은 20개 방송사에서 181 매체(2022 방송산업 실태조사 보고서 참조)를 운영 중이다.

 

  1996년 FM 부가방송인 RDS, SCA가 개시되었으나. 디지털 라디오는 다양한 부가서비스를 제공할 수 있다. 그러나 국내에서는 라디오 디지털화는 아직도 이루어지지 않고 있다. 다만, 2006년 라디오방송을 라디오로만 듣는 것이 아니라 인터넷을 이용해 PC로도 들을 수 있게 됐다. KBS의 ‘콩’, MBC의 ‘mini’, SBS의 ‘고릴라’ 등 인터넷 라디오방송 서비스를 시작한 것이다. 플랫폼의 변화는 ‘보이는 라디오’라는 신개념 라디오를 선보였으며 시청자 사연 역시 엽서, 팩스에서 문자, 인터넷으로 자리를 옮겼다. 최근에는 PC뿐만 아니라 애플리케이션을 통해 모바일로도 이용할 수 있다. 2016년 이후 하이브리드 라디오 의무화 논의가 활발하게 진행되고 있다.

 

3. 디지털 라디오방송(DAB)

  1990년대 FM 라디오 방송에 비해 음질이 월등히 좋은 디지털 신호를 이용한 CD(Compact Disc), DAT(Digital Audio Tape), DCC(Digital Compact Cassette) 등 디지털 오디오 기기들의 보급이 급격히 확산됨에 따라, FM 라디오 방송보다 고품질의 오디오 방송에 대한 청취자들의 욕구가 날로 증가하고 있다. 디지털 기술을 이용함으로써 FM 방송이 제공할 수 있는 품질의 한계를 극복할 수 있는 디지털 방식을 DAB라 하며 다음의 일반적인 조건들을 만족한다.

  즉, “음질은 CD와 같은 수준으로 아날로그 FM 보다 주파수 효율이 좋고, 다중 경로와 반사파에 의한 영향을 개선할 것이며, 지상과 위성방송에 동일한 기술사용이 가능하고 이동체에서도 우수한 수신품질을 유지할 것. 즉, 고정, 차량, 휴대용 수신기 등의 서비스가 가능 한 것”을 말한다.

  디지털 오디오 방송은 AM 방송이나 FM 방송과는 전혀 다른 기술을 이용하여 고품질의 음성을 제공할 수 있으며, 이동체에서도 수신능력이 강하고, 동영상이나 문자와 같은 디지털 데이터를 고속으로 송․수신할 수 있는 특성을 가지고 있다. 이에 따른 DAB의 장점은 다음과 같다.

  즉, DAB의 오디오 주파수 대역은 20~22㎑로서 FM 방송의 15㎑보다 넓고, FM 방송에서 문제시되는 잡음과 간섭에 의한 수신음질의 열화를 최소화할 수 있어 CD급 음질을 제공할 수 있으며 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 같은 multi-carrier 디지털 전송방식을 사용함으로써 다중경로 환경에 강하며 이동 수신음질이 우수하다.

  또한 DAB는 FM 송신출력의 수십 분의 일이 되는 저 출력을 사용하여 FM 방송과 동일한 서비스 영역을 제공할 수 있으며, FM 방송과 비교하여 주파수 사용효율이 4배정도 우수하고, SFN(단일 주파수 방송망)을 이용할 경우 그 이상으로 개선된다. DAB는 On-channel 중계기를 사용하여 매우 효율적으로 난청지역을 해소할 수 있으며, 뉴스, 음악 방송뿐만 아니라 전자 신문, 지리/교통/기상정보방송, 무선 호출, 데이터, S/W 및 image 방송 등 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있다.

  전체적으로 DAB의 기술적 특징을 FM 방식과 비교하여 정리하면 아래 [표] 와 같다. 이러한 특징을 가지고 있는 DAB는 기존의 아날로그 AM과 FM 방송의 단점을 해소하여 새로운 형태의 고품질, 고부가 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 방송으로 인정받고 있다.

 

[표]  DAB의 기술적 특성

항 목 VHF/FM DAB
 다중경로 간섭 크다 작다
 Shadowing 영향 크다 작다
 잡음과 간섭의 영향 크다 작다
 요구 CIR 37~40㏈ 5~10㏈
 전력 사용효율 낮다 높다
 요구 송신출력 수십 ㎾ 이상 수십 W 이상
 주파수 사용효율 낮다 높다(FM 대비 최소 3~9배)
 지역별 서비스 가용도 50% 95~99%
 시간별 서비스 가용도 90% 99%
 서비스 품질 낮다 높다(CD급)
 이동체 수신품질 낮다 높다
 서비스 종류 audio 위주 audio, video, data
 단일주파수 방송망 불가능 가능
 난청지역해소 어렵다 쉽다
 채널오류정정기능 없다 있다
 특정 가입자 선별시청 불가능 가능
 송신설비 공동이용 어렵다 쉽다
 스마트 단말기능 없다 있다
(방송국, 프로그램 자동선택)

 

  디지털 라디오방송은 기존 AM, FM방송과 같은 아날로그 방식이 아닌 디지털 신호 형태로 압축, 방송하는 서비스로, '디지털 오디오 방송(DAB. Digital Audio Broadcasting)'이라고도 한다. DAB를 이용하면 같은 주파수 대역을 사용할 수 있는 채널 수가 크게 늘어난다. 또 CD, DAT, 연주실황 중계 등 고음질의 사운드를 디지털로 중계할 수 있고, 가정 이외에 차량 등 이동체에서도 고음질의 수신이 가능하게 된다. 특히 문자나 그래픽, 동화상 등 다양한 데이터 정보수신 기능을 포함한 부가 서비스가 가능하다.

  DAB는 지상파 또는 위성을 이용하는 두 가지 방식이 있으며, 방식으로는 유럽의 유레카와 미국의 IBOC(In-Band On-Channel) 방식이 있다. DAB는 유럽의 유레카(Eureka: 첨단기술 공동 개발계획)의 '147 프로젝트'로 1987년 개발이 시작되었다. 영국의 BBC는 1995년 DAB 방송을 실시했으며, 독일과 캐나다 등에서도 1999년부터 실시하고 있다.

 

  우리나라는 1997년부터 정보통신부 주관 ‘지상파디지털방송추진협의회’에서 검토되기 시작하였으나 주파수 부족, 시장성 빈약 및 재원부족 등을 이유로 논의가 일단 연기되었다. 1999년 8월부터 DAB 도입연구반을 다시 구성하여 DAB(Digital Audio Broadcasting, 디지털 라디오)의 국내도입이 필요하며 기술방식을 조기에 결정할 것을 건의했다. 

  이에 정부는 2000년 4월부터 DAB추진전담반을 구성하여 국내 디지털 라디오방송 방식선정을 위한 기술 내·외적인 사항의 토의와 향후 추진방행 제시 등을 목적으로 조사보고서를 작성토록 하였으며, 20개 평가항목을 선정하여 각 방식에 대한 비교평가를 실시하였다. 이에 따라 추진전담반 15개 기관 중 평가의견을 제출한 10개 기관이 모두 유럽방식이 현재로서는 가장 우수하다고 평가의견을 제출하여 Eureka-147을 잠정표준방식으로 제안하였다.

 

  2012년 지상파 TV방송의 디지털 전환 이후 FM라디오 방송도 아날로그에서 디지털로 전환을 적극 추진할 예정이었으나 여러가지 사유로 지금까지 지지부진하다. 라디오의 디지털 전환을 위해 고려중인 방식은 다음과 같다. 미국식 디지털라디오 방식인 IBOC(In Band On Channel)의 HD Radio와 유럽식 방식인 DAB/DAB+ (Digital Audio Broadcasting Plus)/와 DRM+(Digital Radio Mondiale Plus) 등 세 가지 기술방식이다.

 

[그림1] 전세계 라디오 방송 현황

 

4. 라디오방송 발전 동향

  세계는 AM/FM 라디오를 지나 디지털 라디오 그리고 하이브리드 라디오로 진화하고 있지만, 국내는 1965년 FM 라디오가 도입된 후 더 이상 진화하지 못하고 있는 상황이다. 디지털 라디오는 CD급 오디오 서비스뿐만 아니라 교통, 증권, 날씨 등 다양한 부가 데이터 서비스를 제공할 수가 있어 유럽은 DAB(Digital Audio Broadcasting) 기술을 개발하여 1995년 영국을 시작으로 많은 국가에서 상용서비스를 제공하고 있다.

  이후 DAB 기술을 향상시킨 DAB+ 기술을 개발하여 2009년 호주를 시작으로 유럽의 많은 국가에서 DAB와 더불어 상용 서비스를 제공하고 있다. 현재 유럽 대다수 국가에서는DAB and/or DAB+ 서비스를 FM 라디오와 동시에 제공하고 있다. 유럽에서는 2001년에 DRM(Digital Radio Mondiale) 기술 표준을 개발하고 이어 DRM 기술을 향상시킨 DRM+ 기술 표준을 개발하였으나 아직까지는 인도를 중심으로 실험방송을 실시하고 있는 실정이며 상용 서비스를 제공하는 나라는 없다. 미국 역시 HD Radio 디지털라디오 기술을 개발하고 2003년부터 상용 서비스를 제공하기 시작하였는데, 현재는 캐나다, 멕시코, 인도까지 진출하여 2020년 6월 기준 4200개 이상의 상용 디지털 라디오 서비스를 제공하고 있다.

  또한 통신이 발전함에 따라 유럽에서는 방송과 통신이 융합된 하이브리드 라디오 서비스를 제공하기 위하여 RadioDNS가 설립되어 RadioDNS lookup, slideshow 및 SPI(Service and Programme Information) 등 하이브리드 라디오 서비스 표준을 개발하여 2010년대부터 유럽을 중심으로 상용 서비스를 제공하기 시작하였다. 본 서비스를 이용할 경우 시청중인 지상파 라디오 방송 서비스의 방송 커버리지를 벗어나게 되면 RadioDNS lookup을 이용하여 라디오 방송 서버에 접속하면 스트리밍으로 라디오 서비스를 받아볼 수 있다. 그러다가 다시 지상파 라디오 방송 커버리지 내로 들어오게 되면 지상파 라디오 방송을 직접 수신하여 라디오 방송서비스를 지속적으로 받아보게 된다.

  국내에서는 하이브리드 라디오의 장점을 이용하여 라디오 청취자의 사용자 경험을 향상시키기 위해 EBS와 CBS는 스마트폰에서 하이브리드 라디오서비스를 제공할 수 있는 독자적인 앱을 개발하여 서비스를 제공하고 있다. 또한, 2017년 5월 서비스를 시작한 UHDTV는 ATSC (Advanced Television Systems Committee)3.0 표준 기술을 기반으로 하는데, ATSC 3.0은 최적화된 방통융합 서비스를 제공할 수 있도록 All IP(Internet Protocol) 기반으로 설계되어 있다. ATSC 3.0은 오디오 전용 서비스를 별도로 제공할 수가 있는데, 이를 디지털 라디오 서비스로 이용하게 되면 쉽게 하이브리드 라디오 서비스로 확장할 수 있으므로 ATSC 3.0을 이용한 하이브리드 라디오 서비스도 고려해 볼 수 있다.