RIB System 기술의 이해
□ 들어가는 글
최근 지구상의 작은 섬들에서 가끔 전파를 발사하고 있는 DXpedition에 RIB System을 적용한다는 말을 심심찮게 들어보셨을 겁니다.
오늘은 이 RIB System이 무엇이고, 어떤 역할을 하며, 어떤 장점이 있고, 왜 사용을 하는지 등에 대하여 알아보는 시간을 가지도록 하겠습니다.
□ RIB System의 개요
RIB라는 말은 “Radio In a Box”를 줄인 것으로 한글로 해석을 하면 하나의 함체 안에 트랜시버, 파워스플라이, 리니어앰프, 안테나튜너, 디지털모뎀, 각종 메터 등을 넣은 형태를 지칭합니다.
따라서 이 Box만 가지고 다니게 되면 언제 어디서나 외부 안테나 및 전원을 연결하면 바로 전파 발사가 가능하여 Mobile, IOTA, SOTA, DXpedition 등을 운용할 수 있지요. (사진 1)은 100W 트랜시버에 전원부, ATU, 디지털 통신모뎀을 넣어 만든 RIB가 되겠습니다.
(사진 1) DS2GWM님이 직접 제작한 RIB
이러한 RIB는 오래전부터 외국에서 많이 사용이 되었고 지금은 제품 형태로 판매를 하는 사이트도 많이 눈에 띕니다. RIB는 하나의 박스 안에 모든 필요 장비를 다 넣어 운용하려는 장소에서 설치 시간을 줄여주고, 여러 케이블을 연결하고 셋업 해야 하는 과정을 생략시켜 주기에 상당히 편리한 것이지요.
오늘 설명드릴 내용은 이러한 단순 RIB에 외부의 네트워크가 연결되어 원격 운용이 가능한 형태인 RIB System에 대해 논하려고 합니다.
최근 미국의 AA7JV, Mr. George R Wallner는 French Polynesia에서 FO/AA7JV 라는 호출부호로 공식적인 첫 RIB System을 이용하여 12,000여 교신을 성공시켰고, 이를 바탕으로 대형 DXpedition인 VP6A, Ducie Island에서 61,000 교신을 넘기는 완벽한 성공을 거두게 됩니다.
최근에는 North Cook Islands에서 E51D 호출부호로도 엄청난 교신 실적을 거둠으로써 RIB System은 향후 DXpedition 운용에 지대한 영향을 줄 것으로 판단이 됩니다.
□ RIB System의 원리
(그림 1)은 단순한 RIB System의 개요도입니다. 우리가 운용을 목적으로 하는 섬에는 최소한의 운용자 2~3명만 상주하고 이들은 안테나를 설치하고, 발전기에 기름을 공급하며, RIB에 문제가 생겼을 때만 해결을 해주는 유지관리의 역할을 합니다. 물론 이곳에서 직접 운용을 할 수도 있지만 거의 모든 운용은 원격으로 이루어집니다. 보통은 섬 앞에 타고 간 선박에서 원격운용에 필요한 데이터 처리를 맡고 있으며 선박과 섬과는 900 MHz, 64 Mbps의 무선 링크를 사용합니다.
(그림 1) RIB System 개요도(그림 2)를 보면서 보다 전문적인 RIB System을 설명해 보겠습니다. 그림 오른쪽이 단파 전파가 발사되는 섬이고 왼쪽이 선박에 설치된 리모트운용국입니다. 먼저 세계 각국에 흩어져 있는 오퍼레이터들은 지상에서 인터넷을 통하여 스타링크 위성에 접속을 합니다. 지구 상공 550~1,200 km 정도에 떠 있는 스타링크 위성은 위성 간을 릴레이를 통하여 섬 위에 떠 있는 스타링크 위성으로 신호를 전송하고 이 위성에서 선박의 스타링크 위성 안테나로 다운링크를 합니다. 선박에서는 Control DAQ Access에 신호를 보내고 여기서는 선박 내의 노트북 컴퓨터에 분산된 신호를 보내어 각각의 처리된 신호를 SWITCH POE로 보내어 M900이라는 모델의 900 MHz대 IP Link를 통하여 섬에 위치한 같은 종류의 중계기에 중계됩니다. 그러면 섬에서는 SWITCH POE가 이를 각 SWITCH에 전달하고 각각의 신호를 받은 트랜시버가 단파로 전파를 발사하는 원리입니다. 송·수신은 아주 짧은 시간에 이루어지므로 FT8 같은 데이터통신이나 CW에서도 시간 지연을 느끼지 못할 정도입니다.
(그림 2) RIB System 상세 도면
실제 VP6A나 E51D와 교신 시 FT8에서는 3~4 스트리밍이 가능하였고, CW에서도 거의 섬 현지에서 운용하는 것 같이 지연시간을 느끼지 못하였습니다.
이 시스템이 성공하게 된 요인을 분석하여 보면 첫째, 스타링크 위성은 기존 36,000 km 상공의 고정위성에 비하여 550~1,200 km의 저궤도(LEO, Low Earth Orbit)에 위치하고 있어 거의 전파지연 시간이 없습니다. 또한 월 사용료가 110달러 정도로 저렴하고 간단한 접시 안테나와 컨버터 정도만 있으면 지구 어디에서도 고속 인터넷이 가능하다는 장점이 있습니다.
둘째, 신호처리 프로세서 기술의 발달로 우리가 통상 사용하는 CW나 디지털 통신 정도는 현재의 기술로 충분히 커버가 가능하다는 장점이 있습니다.
현재도 많은 DXer들이 실험을 통하여 좀 더 효율적인 RIB System 개발에 매진하고 있습니다. 하드웨어는 물론이고 소프트웨어의 개선을 위하여 노력하시는 이분들에게 박수를 보냅니다.
□ RIB System의 장단점
컴퓨터 기술과 함께 네트워크 기술은 하루가 멀다 하고 지구촌을 하나로 묶는 효과를 여실히 보여주고 있습니다. 단파를 매개체로 하여 DX 교신을 즐기는 우리로써는 이러한 변화가 DX 교신 자체의 패러다임에 큰 변화를 가져왔습니다.
그럼 RIB System을 사용함으로써 얻는 장점에 대하여 알아보겠습니다.
첫째, 자연보호지역에서의 운용을 쉽게 해 줍니다. 통상 대형 DXpedition의 경우 10~20명 정도의 오프레이터가 운용기간 동안 섬에 상주하며 먹거리와 잠잘 텐트, 운용장소 등으로 자연이 훼손되기 쉽습니다. 이러한 이유로 자연보호단체에서는 연구 목적이 아닌 경우 철저하리만치 섬으로의 접근을 허가하지 않고 있습니다. 따라서 십수 년이 지나도 운용이 한 번도 이루어지지 않은 Entity가 많습니다. 이러한 곳에 2~3명만 머문다면 훨씬 입도의 허가가 쉬울 것으로 예상이 됩니다.
둘째, 운용 시간이 매우 자유롭습니다. 고출력 단파가 발사되는 섬에서 문제가 없고 연료만 많다면 세계 각지에 퍼져있는 운용자는 편안하게 집에서 모니터를 보며 원격으로 운용하게 되므로 운용 시간에 제한이 없고 안락한 곳에서 쉬어가면서 운용이 가능할 것입니다. 일기의 영향에도 전혀 관계가 없고 평상시 생활을 유지하며 운용이 가능한 장점이 있습니다.
셋째, 현지에 오고 가는 피로감을 줄일 수 있고 경제적입니다. 현지에는 설치 및 유지관리에 필요한 인원만 가면 되고, RIB는 기존의 만들어진 것을 가져가기만 하면 되며 모든 운용자가 현지에 체류하지 않아도 되는 장점이 있어 경제적으로도 무척 합리적 운용이 가능합니다.
넷째, 사고에 대한 리스크가 적습니다. 네트워크를 통한 안전한 선박에서 모든 것을 컨트롤하고 문제가 생기면 바로 조치가 가능하여 위험요인을 많이 줄일 수 있습니다.
다음으로는 단점에 대하여 기술하여 보겠습니다.
첫째, 네트워킹 기술이 필요합니다. 단순히 무전기 앞에서 교신하는 것이 아니라 위성과 링크도 시켜야 하고 각 컴퓨터의 프로그램 셋업 및 에러에 대해 처리할 수 있는 능력이 필요합니다. 실시간으로 처리되는 교신기록에 대한 관리도 필수적입니다.
둘째, RIB에 문제가 생기면 전파 발사가 불가하므로 고출력 송신이 조금은 어렵습니다. 눈앞에서 이루어지는 미세한 튜닝이 아니라 최대의 출력을 사용하기가 아무래도 꺼려집니다.
셋째, 네트워크 해킹에 대비해야 합니다. 모든 네트워크는 보안에 대비해야 하듯이 이 또한 마찬가지입니다. 운용자의 ID와 비밀번호가 노출된다면 네트워크에 심각한 오류가 발생될 소지가 큽니다. 따라서 운용자는 운용 능력이 뛰어날 뿐만 아니라 철저히 검증된 분으로만 선임을 하여야 합니다.
이러한 단점에도 불구하고 앞으로 편리성과 효율성에 무게를 더 두고 있는 것이 현실인 것 같습니다. 모르긴 하여도 RIB System은 더욱 발전되고 많이 사용이 될 것으로 예측이 됩니다.
□ 법적인 문제에 대하여
전파를 발사한다는 것은 어느 국가에서나 철저하게 법적인 문제가 따릅니다. 우선 무선국 허가에 관한 사항은 관계 당국에서 할 일이니 생략하고 DXCC Desk에서 다루고 있는 규정을 살펴보도록 하겠습니다.
DX를 하는 분이라면 DXCC Award는 전 세계 최고 권위의 상이며 본인의 교신 성적을 관리하는 최상위 Program이라는 것은 다 아실 것입니다. 따라서 DXCC Desk에서는 DXCC Rules를 통하여 이에 대한 인정 절차를 규정하고 있습니다. 아무리 많은 국가와 교신을 하였다고 하여도 DXCC Desk에서 인정을 받지 못한다면 성적 카운터가 되지 않기에 교신 후 받은 종이 QSL의 경우 ARRL에서 인정받은 DXCC 카드 체커를 통해서만 확인을 받을 수 있습니다. (우리나라의 경우 HL1 IWD 님만 필드 체크 자임)
요즘 유행하는 eQSL, 복사나 임의로 수정된 QSL 카드 등은 인정되지 않으며, 카드 체커의 확인 절차를 거치고 싸인이 된 DXCC 신청서와 Record Sheet를 DXCC Desk로 보내야 비로소 등록이 됩니다. 종이 QSL을 주고받는 단점을 보완하여 ARRL에서는 LoTW(Logbook of the World)라는 시스템을 구축하였는데 이는 해당 국가에서 받은 허가증과 신분증 등을 ARRL로 보내어 전자인증서 파일을 받아야 쓸 수 있으며, 교신 후 서로의 LOG를 ADI 파일 형태로 서버에 올려야 매칭이 되는 시스템입니다. 이렇듯 DXCC는 룰(Rule) 자체가 엄격하여 이 RIB System을 사용하여 교신한 것도 인정이 되느냐 하는 것을 검토하지 않을 수 없습니다.
우선 DXCC Rules Section 1. Basic Rules의 8번에는 다음과 같이 규정되어 있습니다.
8. All stations contacted must be "land stations." Contacts with ships and boats, anchored or underway, and airborne aircraft, cannot be counted. Exception: Permanently docked exhibition ships, such as the Queen Mary and other historic ships will be considered land based.
번역을 해보면 다음과 같습니다.
8. 교신한 모든 무선국은 “육상국”이어야 합니다. 정박 중이거나 항해 중인 선박, 보트, 정박 또는 운항 중인 항공기와의 교신은 인정될 수 없습니다. 예외: Queen Mary호 및 기타 역사적인 선박과 같이 영구적으로 정박된 전시 선박은 육상 기반으로 간주합니다.
따라서 호출부호 뒤에 MM(Marine Mobile), AM(Air Mobile)이 붙는다면 DXCC에서 배제되게 됩니다. 철저하게 해당 Entity의 육상에서의 운용만 인정이 된다는 의미이므로 섬을 향해 가는 선박에서의 운용이나 비행기에서 운용하는 것은 인정이 되지 않습니다. 이는 국경을 마음대로 넘나들기 때문으로 해석이 됩니다. 이에 비해 호출부호 뒤에 M(Mobile)이나 P(Portable)은 육상에서의 운용이므로 인정이 됩니다.
두 번째 살펴보아야 할 규정은 11번 규정으로 내용은 다음과 같습니다.
Remotely controlled stations must be properly licensed if they are to count for DXCC. It will continue to be up to the operator to decide what types of legal remote control operating he/she will use (if any) to contribute to an operating award.
11번 규정은 원격운용에 대한 내용으로 말미에 다음과 같이 적고 있습니다. 번역을 해보면 다음과 같습니다.
“원격 제어 무선국이 DXCC에 포함되려면 적절한 라이선스를 받아야 합니다. 어떤 유형의 원격 제어 운용을 할 것인지 결정하는 것은 운용자의 몫입니다.”
따라서 DXCC Desk에서 원격운용은 허용되며, 이 경우 허가를 내어주는 국가에서 허가증에 원격운용도 포함한다는 문구가 있어야 합니다. 어떠한 형태로 원격운용을 할 것인가는 DXpedition Team에서 결정하면 됩니다. 여기에 관하여는 기술 발전과 규칙을 잘 조화시킨 의미로 해석됩니다. 따라서 종합을 해보면 해당 국가에서 허가를 득하고, 당해 Entity의 육상에서 전파가 발사되는 DXpedition은 정당한 DXCC로 인정이 되는 것입니다.
□ 향후 RIB System의 발전 방향
IoT를 이용한 융합 기술과 위성통신이 일반화된 상황에서 RIB System을 이용하는 DXpedition 운용은 어떻게 변할지 예측하기 어렵습니다. 지금은 위성과의 중계를 위하여 섬과 가까운 선박이나 요트에서 컨트롤을 담당하고 있지만 이 절차 없이 섬에서 바로 위성에서 다운링크된 신호를 변환하여 단파로 발사할 수 있는 기술도 나올 수 있다고 봅니다.
또한 현재는 3 채널 정도인 노드(Node)의 수도 더 늘릴 수 있을 것으로 판단되며 160~6m 전 밴드 운용 또한 동시에 가능하리라 여겨집니다.
RIB System 기술은 2023년 올해 실용화된 기술이고 보면 얼마든지 앞으로 더욱 발전된 형태의 기술로 업그레이드될 것이며 방법 또한 다변화되리라 예측됩니다. 스타링크 위성으로 지구촌이 하나의 통신 권역으로 묶이는 현재 아마추어무선을 통한 교신 방법도 보다 다양화되고 있다고 생각됩니다. 여기에 곁들여 많은 분들이 새로운 방식을 찾아내고 개발하는 모습을 볼 때 RIB System 역시 더욱 많은 변화를 가져올 것임에 의심의 여지가 없습니다.
□ 마치면서
지금까지 RIB System에 대한 내용을 알아보았습니다. 통신의 영역은 참으로 무한하고 광범위하다고 생각되며 이를 접목하는 방법 또한 엄청나게 다양하다고 생각됩니다. 위성을 이용하면 시와 때를 막론하고 통신이 되지 않는 곳이 없는데 왜 단파를 이용한 DX 교신을 하느냐고 물어보는 사람이 있을 것입니다.
근래 LP판을 이용한 잡음이 섞인 음악을 좋아하는 분들이 늘어나고 있고, 크고 전력을 많이 먹는 진공관 앰프를 좋아하는 분들이나 자동차에 사이클을 싣고 다니며 정작 자동차는 내버려 두고 사이클을 즐기는 모습이랑 우리가 지지직거리고 혼신이 심하며 잠깐밖에 교신이 되지 않는 전리층을 이용한 단파통신을 즐기는 모습은 어찌 보면 닮은꼴이 아닐까요?
자기가 좋아하는 방식이 있고 즐겁게 느끼는 분야가 다르다는 것은 우리가 사람이라는 특수성 때문이 아닐까 생각하며 글을 마칩니다.
오늘도 태양의 활동 척도인 SFI 지수와 전리층의 상태를 나타내는 그래프를 보며 무전기 앞으로 갑니다.
