145 MHz가 유리한 곳
회절: 파장이 길어 산등성이나 건물 모서리를 돌아 들어가는 정도가 낫습니다. 언덕 너머나 지형에 가린 상대와는 2 m 쪽이 대체로 잘 들립니다.
트인 지형: 장애물이 적은 곳에서 거리를 벌 때 유리합니다.
특수 경로: 산발 E층으로 예상 밖의 원거리가 열리는 일이 가끔 있고 유성 산란도 쓰입니다. 433 MHz에서는 산발 E층이 사실상 없습니다.
Chapter 12 · 주파수와 전파
대역이 바뀌면 무엇이 달라질까?
주파수는 안테나 길이와 전파 경로를 바꿉니다. 통신 거리는 출력만으로 정해지지 않고, 전리층·지형·안테나 높이·잡음과 함께 결정됩니다.
HF·VHF·UHF의 경계
| 이름 | 주파수 | 대표적인 경로 | 장점과 제약 |
|---|---|---|---|
| HF · 단파 | 3–30 MHz | 전리층을 거친 원거리 전파 | 먼 거리 교신 가능. 시간·계절·태양 활동에 따라 경로와 잡음이 크게 달라짐. |
| VHF · 초단파 | 30–300 MHz | 주로 가시선·지형 영향 | 지역 통신과 이동 운용에 편리. 산과 건물 뒤에서는 약해질 수 있음. |
| UHF · 극초단파 | 300 MHz–3 GHz | 주로 가시선·반사·산란 | 안테나를 작게 만들기 쉽고 좁은 빔 구성에 유리. 차폐물과 설치 위치에 민감함. |
ITU의 공식 분류입니다. 이 표의 범위 전체가 아마추어 무선에 허용된다는 뜻은 아닙니다. 실제 송신 구간은 국가와 면허 조건에 따라 따로 정해집니다. ITU Radio Regulations 제2조
주파수가 높으면 안테나는 얼마나 작아지나?
\lambda\,[\mathrm{m}]\approx\frac{300}{f\,[\mathrm{MHz}]},\qquad \ell_{1/4}\approx\frac{\lambda}{4}
주파수가 두 배면 한 주기 동안 전파가 나아가는 거리, 즉 파장은 절반입니다. 같은 비율로 설계한 안테나 길이도 절반쯤 됩니다. 실제 길이는 도체 굵기, 급전 방식, 주변 물체 때문에 조정합니다. 파장과 안테나 계산 더 보기
| 계산 예시 | 파장 | λ/4 길이 | 흔히 떠올리는 운용 |
|---|---|---|---|
| 7 MHz | 약 42.9 m | 약 10.7 m | HF 음성·디지털, 야간 경로도 관찰 |
| 14 MHz | 약 21.4 m | 약 5.36 m | HF 원거리 교신 관찰 |
| 28 MHz | 약 10.7 m | 약 2.68 m | 전리층 상태가 좋을 때 원거리 |
| 145 MHz | 약 2.07 m | 약 0.52 m | 지역 통신·중계기·위성 |
| 430 MHz | 약 0.70 m | 약 0.17 m | 지역 통신·중계기·위성 |
표의 주파수는 물리 계산을 위한 예시입니다. 운용 주파수 지정표가 아닙니다.
자주 듣는 아마추어 대역의 성격
| 대역 이름 | 기대할 수 있는 경로 | 운용할 때 부딪히는 점 |
|---|---|---|
| 80 m 부근 | 밤의 지역·중거리 HF 경로를 살피기 좋음 | 안테나가 길고 대기·인공 잡음의 영향이 큼 |
| 40 m 부근 | 낮에는 가까운 경로, 밤에는 더 먼 경로가 열릴 수 있음 | 시간대에 따른 변화와 혼잡이 큼 |
| 20 m 부근 | 낮의 원거리 HF 교신에 자주 쓰임 | 밤이나 태양 상태가 나쁠 때 경로가 줄 수 있음 |
| 10 m 부근 | 전리층 상태가 좋으면 먼 거리까지 열림 | 닫힌 날에는 장거리 신호가 거의 없을 수 있음 |
| 6 m 부근 | 평소 지역 경로, 때로 산발 E층으로 원거리 | 원거리 개방이 불규칙함 |
| 2 m 부근 | 가시선·중계기·위성·특수 전파 경로 | 안테나 높이와 주변 지형이 중요함 |
| 70 cm 부근 | 지역·중계기·위성, 반사 경로도 활용 | 설치 위치와 건물 차폐에 민감함 |
대역 이름은 파장을 반올림한 관용 표현입니다. 이 표는 대역별로 흔히 보이는 경향을 정리한 것으로, 실제 수신 상태는 시간에 따라 달라집니다. 실제 송신 가능한 구간은 각 지역의 주파수 사용 구분을 확인해야 합니다. ARRL HF 전파 자료 · ARRL VHF/UHF 전파 유형
HF: 먼 거리의 경로가 생겼다 사라진다
전리층의 전자 밀도가 충분하면 HF 전파가 휘어져 지상으로 돌아옵니다. 낮에는 태양 복사가 층을 바꾸고, 밤에는 낮은 층의 흡수가 줄어듭니다. 그래서 낮은 HF 대역이 밤에 유리한 경우가 많고, 높은 HF 대역은 낮·태양 활동이 좋을 때 먼 거리로 열릴 수 있습니다. 어느 대역이 언제 열릴지는 경로·계절·태양 상태에 따라 바뀝니다. ARRL의 HF 전파 설명
전리층은 거울 한 장이 아닙니다. 주파수와 입사 각도에 따라 휘어지는 정도가 달라집니다. 태양 플레어는 햇빛이 비치는 쪽의 HF 통신을 갑자기 약하게 만들 수 있습니다. NOAA 우주기상 센터
SIMULATOR
전리층 한 번 반사: 건너뛰는 거리와 MUF
돌아오는 최대 앙각—
건너뛰는 거리 (스킵)—
한 번 반사 최대 거리—
MUF (최대 거리 경로)—
전리층을 높이 h의 얇은 거울로 보고 정할 법칙 f \le f_o\mathrm{F2}\cdot\sec\phi(φ는 층에 들어가는 입사각)로 반사 여부를 정한 단순 모델입니다. 주파수를 foF2보다 높이면 높은 앙각의 전파가 뚫고 나가 송신소 가까이에 신호가 닿지 않는 스킵 존이 생깁니다. 주파수를 더 올리면 낮은 앙각의 전파까지 뚫고 나가 대역이 “닫힙니다”. 지상파와 여러 번 반사, 층의 두께와 흡수는 넣지 않았습니다.
VHF·UHF: 안테나 높이와 통신 범위
보통은 직접 보이거나 지형을 따라 도달하는 경로가 중요합니다. 건물·산은 신호를 막거나 반사합니다. 그래서 같은 출력이어도 높은 곳의 안테나와 좋은 위치가 큰 차이를 냅니다. 드물게 VHF에서는 산발 E층, VHF·UHF에서는 대류권 덕트나 위성 경로로 예상보다 먼 교신도 됩니다. ARRL의 VHF/UHF 전파 유형
d_{\mathrm{km}}\approx3.57\bigl(\sqrt{h_{T,\mathrm{m}}}+\sqrt{h_{R,\mathrm{m}}}\bigr)
이 식은 송신·수신 안테나 높이 h_T,h_R에서 지구 곡률만 본 기하학적 지평선 근사입니다. 둘 다 10 m면 약 23 km입니다. 실제 전파는 대기 굴절로 더 멀리 가기도 하고, 지형에 먼저 막히기도 합니다. 교신 거리를 보장하는 식은 아닙니다.
SIMULATOR
VHF·UHF 링크 예산과 전파 지평선
주파수
자유공간 손실—
수신 전력—
감도 대비 여유—
전파 지평선 (4/3 지구)—
양쪽 안테나는 이득 2.15 dBi의 반파장 다이폴, 수신 감도는 FM 휴대 무전기에서 흔한 약 −120 dBm(50 Ω에서 0.22 µV)으로 두었습니다. 자유공간 손실만 계산하므로 실제 도심이나 산악 경로에서는 수신 전력이 이보다 수십 dB 낮을 수 있습니다. 거리가 전파 지평선을 넘으면 직접 경로가 없어 이 곡선은 더 이상 맞지 않습니다(회색 구간). 주파수를 바꿔도 지평선은 그대로이고 손실만 달라지는 것, 안테나를 높이면 지평선이 크게 늘어나는 것을 비교해 보세요.
높은 주파수는 무조건 불리한가?
L_{\mathrm{FS}}\,[\mathrm{dB}]\approx32.44+20\log_{10}d_{\mathrm{km}}+20\log_{10}f_{\mathrm{MHz}}
자유공간에서 거리와 양쪽 안테나 이득을 그대로 둔다면, 주파수를 두 배로 할 때 손실 수치는 약 6 dB 커집니다. 그러나 높은 주파수에서는 같은 물리 크기로 더 높은 안테나 이득과 좁은 빔을 만들 수 있습니다. 따라서 이 식 하나만으로 ‘UHF가 HF보다 나쁘다’고 결론 낼 수 없습니다. 실제 경로에는 전리층·차폐·반사도 있습니다.
145 MHz와 433 MHz는 무엇이 다른가
둘 다 지역 통신·중계기·위성에 쓰지만 파장이 3배 차이라 운용 감각이 다릅니다. 주요 차이는 아래 표와 같습니다.
| 항목 | 145 MHz (2 m) | 433 MHz (70 cm) |
|---|---|---|
| 파장 / λ/4 길이 | 약 2.07 m / 약 0.52 m | 약 0.69 m / 약 0.17 m |
| 같은 안테나·거리에서 자유공간 손실 | 기준 | 약 9.5 dB 더 큼 |
| 같은 붐 길이의 야기 이득 | 낮음. 1 m 붐에 3소자 남짓 | 높음. 1 m 붐에 7~8소자 |
| 같은 동축의 손실 | 기준 | 약 1.7배 |
| 저궤도 위성의 도플러 편이 | 약 ±3~4 kHz | 약 ±10 kHz |
| 중계기 송수신 간격 | 보통 600 kHz | 보통 5 MHz |
자유공간 손실 차이는 위 식에서 20\log_{10}(433/145) \approx 9.5\ \mathrm{dB}로 나옵니다. 다만 이것이 곧 433 MHz가 불리하다는 뜻은 아닙니다. 같은 물리적 크기의 안테나라면 높은 주파수에서 이득을 그만큼 더 낼 수 있어, 양쪽 안테나를 같은 크기로 맞추면 차이가 상쇄됩니다. 불리해지는 쪽은 핸디처럼 안테나 크기가 이미 정해진 경우입니다.
433 MHz가 유리한 곳
건물 안과 도심: 창과 개구부를 지나고 구조물 반사로 경로가 채워져, 실내나 빌딩 사이에서 오히려 잘 통합니다. 도심 중계기가 70 cm에 많은 이유입니다.
안테나 크기: 같은 크기로 더 높은 이득과 좁은 빔을 만들 수 있습니다.
조용한 수신: 인공 잡음과 은하 잡음 모두 주파수가 올라갈수록 줄어듭니다.
433 MHz 부근에는 다른 용도의 무선기기도 많습니다. 유럽(ITU 1지역)에서는 433.05–434.79 MHz가 ISM 대역이라 리모컨·센서·LoRa 기기가 이 주파수를 쓰고, 그런 기기가 들어와 있으면 잡음 바닥이 올라갑니다. 한국에서는 이 구간이 ISM이 아니며 이웃은 424·448 MHz 생활무선과 업무용 무선입니다. 국내 아마추어 70 cm가 2순위 배정인 점과 함께 한국의 주파수 용도에서 정리했습니다. 2 m에는 이런 이웃이 없습니다.
급전선과 커넥터의 품질이 주는 차이도 70 cm에서 더 크게 드러납니다. 2 m에서 그럭저럭 쓰던 얇은 동축이 433 MHz에서는 눈에 띄게 손실을 키웁니다. 위성 운용에서 많은 저궤도 위성이 한쪽은 2 m, 다른 쪽은 70 cm인 크로스밴드를 쓰는 것은, 같은 대역에서 동시에 송수신하면 자기 송신이 자기 수신을 막기 때문입니다. 변조 대역폭과 반송파의 관계 →
한국에서 아마추어에 배정된 구간은 144–146 MHz와 430–440 MHz입니다. 실제 송신 가능 구간과 출력, 중계기 간격은 현행 고시와 지역 밴드플랜을 확인하세요.
그 사이의 200·300 MHz는 누가 쓰나
아마추어 대역은 여러 주파수 구간에 나뉘어 배정됩니다. 1·3지역(한국·유럽 등)에서는 146 MHz 위부터 430 MHz 아래까지 아마추어 배정이 없습니다. 이 구간은 다른 용도로 쓰입니다.
| 구간 | 주로 쓰는 곳 |
|---|---|
| 148–174 MHz | 업무용·공공안전 육상 이동 무선, 해상 VHF(156–162 MHz) |
| 174–216 MHz | 방송 대역(Band III). 지상파 TV와 DMB가 쓰던 구간 |
| 222–225 MHz | ITU 2지역(미주)의 아마추어 1.25 m 대역. 한국에는 해당 배정이 없다 |
| 225–400 MHz | 전 세계적으로 군 항공 통신과 군 위성 통신에 쓰는 넓은 구간 |
| 400–406 MHz | 기상 라디오존데, 의료용 이식 기기, 406 MHz 조난 비콘 |
| 406–430 MHz | 정부·공공 업무 무선과 생활무선 등. 나라마다 다르다 |
즉 200 MHz와 300 MHz 대역이 쓰이지 않는 것이 아니라, 아마추어가 그곳에 들어갈 자리가 없는 것입니다. 특히 225–400 MHz는 군 항공·위성이 통째로 쓰고 있어 민간에 열릴 여지가 거의 없습니다.
2 m와 70 cm가 짝으로 쓰이는 데에는 실용적인 이유도 있습니다. 433 MHz는 145 MHz의 약 3배라, 2 m용 λ/4 안테나가 70 cm에서는 3λ/4로 동작합니다. 안테나 하나로 두 대역을 쓰는 듀얼밴드 구성이 쉬워집니다.
배정은 나라와 ITU 지역에 따라 다르고 바뀝니다. 위 표는 대체적인 쓰임이며, 정확한 구간은 현행 주파수 분배표로 확인하세요. ITU Radio Regulations 제5조 주파수 분배표
한국에서는 어느 대역을 무엇에 쓰나
주파수는 나라마다 주파수 분배표로 용도가 정해집니다. 한국은 과학기술정보통신부 고시 「대한민국 주파수 분배표」가 기준이며, ITU 전파규칙의 3지역 분배를 바탕으로 국내 사정을 더해 만듭니다. 아래 표는 자주 듣게 되는 구간을 정리한 것으로, 세부 경계와 조건은 고시 원문을 봐야 합니다.
VHF · 30–300 MHz
| 구간 | 주로 쓰는 곳 | 메모 |
|---|---|---|
| 30–50 MHz | 고정·이동 업무 | 군 전술 무선과 업무용 무선이 많은 구간 |
| 50–54 MHz | 아마추어 6 m | 평소 지역 통신, 산발 E층이 열리면 원거리 |
| 54–88 MHz | 고정·이동 업무 | 아날로그 TV 채널 2–6이 쓰던 구간. 방송 종료 후 재배치 |
| 88–108 MHz | FM 라디오 방송 | 우리가 듣는 FM 방송. 100 kHz 간격으로 채널이 놓인다 |
| 108–117.975 MHz | 항공 무선항행 | VOR 방위 표지, ILS 로컬라이저 |
| 117.975–137 MHz | 항공 이동(R) · 관제 통신 | AM 음성. 121.5 MHz는 항공 비상 주파수 |
| 137–138 MHz | 기상·과학 위성의 하향 신호 | 기상위성 영상 수신으로 자주 듣는 구간 |
| 138–144 MHz | 고정·이동 업무 | 군을 포함한 업무 무선 |
| 144–146 MHz | 아마추어 2 m | 1순위 배정. 중계기·위성·FM 음성 |
| 146–174 MHz | 업무용 육상이동, 공공안전 | 소방·경찰·기관 무선 등 |
| 156–162 MHz | 해상 이동 VHF | 선박 통신. 156.8 MHz(채널 16)가 조난·호출 주파수 |
| 174–216 MHz | 방송 Band III · DMB | 과거 TV 채널 7–13, 지금은 지상파 DMB |
| 216–225 MHz | 고정·이동, 무선표정 | 미주(ITU 2지역)에서는 이 안에 아마추어 1.25 m가 있다 |
UHF · 300 MHz–3 GHz
| 구간 | 주로 쓰는 곳 | 메모 |
|---|---|---|
| 225–328.6 MHz | 군 항공 통신 | 분배는 고정·이동이지만 실제로는 군용 항공·위성이 중심 |
| 328.6–335.4 MHz | 항공 무선항행 | ILS 글라이드패스. 착륙 각도 유도 |
| 335.4–399.9 MHz | 군 통신 | 225–400 MHz 군 통신 구간의 일부 |
| 400.15–406 MHz | 기상보조·기상위성·이동위성 | 라디오존데(고층 기상 관측 기구)가 여기서 신호를 보낸다 |
| 406–406.1 MHz | 조난 비콘 전용 | EPIRB·ELT. 다른 용도로 쓸 수 없는 좁은 보호 구간 |
| 406.1–430 MHz | 정부·공공 업무 무선 | 424 MHz 부근에 디지털 생활무선 채널이 있다 |
| 430–440 MHz | 아마추어 70 cm | 한국에서는 2순위 배정. 다른 업무를 방해하면 안 된다 |
| 440–470 MHz | 업무용 육상이동, 간이무선 | 448.7–449.3 MHz에 아날로그 생활무선 27채널 |
| 470–698 MHz | 지상파 UHF TV | 지금의 디지털 TV 방송 구간 |
| 698–806 MHz | 700 MHz 대역 · UHD 방송, 공공, 이동통신 | 재난안전통신망(718–728 / 773–783 MHz), 철도·해상 LTE |
| 806–960 MHz | 이동통신 | 917–923.5 MHz는 RFID·IoT용 비면허 구간 |
| 1260–1300 MHz | 아마추어 23 cm | 2순위 배정 |
| 1.5–2.7 GHz | 이동통신, 위성, 레이더 | 1.8·2.1·2.6 GHz가 이동통신 주력 구간 |
| 2400–2483.5 MHz | 비면허 · Wi-Fi, 블루투스 | 2400–2450 MHz는 아마추어에도 2순위로 배정 |
3 GHz 위
3.42–3.7 GHz가 국내 5G 주력 구간이고, 5150–5850 MHz는 Wi-Fi가 쓰는 비면허 대역입니다. 2020년에는 5925–7125 MHz(6 GHz 대역)가 비면허로 추가 공급돼 실내에서는 1.2 GHz 폭을 모두 쓸 수 있습니다. 28 GHz 대역은 할당과 취소가 반복돼 이용 상황이 여러 번 바뀌었으므로 현재 상태는 따로 확인해야 합니다. 아마추어에는 5650–5925 MHz, 10–10.5 GHz, 24–24.25 GHz, 47–47.2 GHz 등이 배정돼 있습니다.
한국의 아마추어 배정 구간
| 대역 | 구간 | 순위 |
|---|---|---|
| 160 m | 1.8–2.0 MHz | 1순위 |
| 80 m | 3.5–3.9 MHz | 1순위 |
| 40 m | 7.0–7.2 MHz | 1순위 |
| 30 m | 10.1–10.15 MHz | 1순위 |
| 20 m | 14.0–14.35 MHz | 1순위 |
| 17 m | 18.068–18.168 MHz | 1순위 |
| 15 m | 21.0–21.45 MHz | 1순위 |
| 12 m | 24.89–24.99 MHz | 1순위 |
| 10 m | 28.0–29.7 MHz | 1순위 |
| 6 m | 50–54 MHz | 1순위 |
| 2 m | 144–146 MHz | 1순위 |
| 70 cm | 430–440 MHz | 2순위 |
| 23 cm | 1260–1300 MHz | 2순위 |
| 13 cm 이상 | 2400–2450 MHz, 5650–5925 MHz, 10–10.5 GHz, 24–24.25 GHz, 47–47.2 GHz | 대체로 2순위 |
1순위와 2순위는 다른 업무와의 관계를 뜻합니다. 2순위 업무는 1순위 업무에 혼신을 주어서는 안 되고, 1순위로부터 받는 혼신에 보호를 요구할 수도 없습니다. 급수별로 쓸 수 있는 대역과 전파형식, 출력은 「무선국의 운용 등에 관한 규정」의 아마추어국 주파수 별표에 따로 정해져 있습니다.
신고 없이 쓸 수 있는 대역
| 구간 | 쓰임 | 제한 |
|---|---|---|
| 26.965–27.405 MHz | 생활무선 1형(CB) 40채널 | 아날로그 음성, 출력 3 W 이하 |
| 424 MHz 부근 | 생활무선 디지털 채널 | 출력 0.5 W 이하 휴대용 |
| 448.7375–449.2625 MHz | 생활무선 2형 아날로그 27채널 | 출력 0.5 W 이하, 안테나 이득 제한 |
| 917–923.5 MHz | RFID, IoT 센서, LoRa | 국내 LoRa는 주로 920.9–923.3 MHz |
| 2400–2483.5 MHz | Wi-Fi, 블루투스 | ISM 대역 |
| 5150–5850 MHz | Wi-Fi | 구간별로 실내 전용 조건이 다르다 |
| 5925–7125 MHz | Wi-Fi 6E 이후 | 실내는 전체 폭, 실외는 조건부 |
433 MHz 모듈은 국내에서 그대로 쓸 수 없습니다. 433.05–434.79 MHz는 유럽(ITU 1지역)의 ISM 대역이라 해외 리모컨·센서·LoRa 모듈이 이 주파수를 많이 씁니다. 그러나 한국에서는 이 구간이 ISM으로 지정돼 있지 않고 아마추어 70 cm와 업무 무선이 쓰는 자리입니다. 해외 직구한 433 MHz 기기를 국내에서 송신에 쓰면 적합성 평가를 받지 않은 무선기기 사용이 됩니다. 국내에서 같은 용도로 쓰려면 917–923.5 MHz 대역의 인증 기기를 써야 합니다.
이 표는 주요 용도를 요약한 것입니다. 정확한 경계와 조건, 각주는 아래 고시 원문에서 확인하세요. 개정에 따라 내용이 달라질 수 있습니다. 국가법령정보센터 · 대한민국 주파수 분배표 · 신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국용 무선기기 고시 · 스펙트럼포털
용어
전리층(ionosphere): 태양 복사로 전자가 생긴 대기 상층. HF 전파 경로에 큰 영향을 준다.
가시선(line of sight): 송수신 안테나 사이에 직접적인 경로가 확보된 상태를 가리키는 근사.
대류권 덕트(tropospheric duct): 대기 굴절률 구조 때문에 VHF·UHF가 평소보다 멀리 가는 현상.
자유공간 손실(FSPL): 장애물·전리층이 없는 이상적 공간에서 거리에 따라 수신 전력이 작아지는 정도.
확인 퀴즈
두 안테나가 모두 지상 16 m에 있을 때 기하학적 지평선 근사 3.57(\sqrt{h_T}+\sqrt{h_R})로 구한 거리는?
3.57 \times (4 + 4) \approx 28.6\ \mathrm{km}입니다. 대기 굴절을 넣은 4/3 지구 모델(계수 4.12)로는 약 33 km입니다.
거리를 두 배로 늘리면 자유공간 손실은?
손실은 거리의 제곱에 비례하므로 20\log_{10}2 \approx 6\ \mathrm{dB} 커집니다. 주파수를 두 배로 해도 같은 식에서 6 dB입니다.
F2층 임계 주파수가 7 MHz일 때 14 MHz 신호를 쏘면 송신소 주변 수백 km에서 신호가 들리지 않는 이유는?
정할 법칙에서 반사되려면 \sec\phi \ge f/f_o\mathrm{F2} = 2, 즉 입사각이 60° 이상이어야 합니다. 그 조건을 만족하는 경로는 먼 곳에 떨어지므로 가까운 곳은 스킵 존이 됩니다.
같은 거리·같은 안테나 이득에서 145 MHz를 433 MHz로 바꾸면 자유공간 손실은 약 몇 dB 늘어나나요?
20\log_{10}(433/145) \approx 9.5\ \mathrm{dB}입니다. 다만 같은 크기의 안테나로 더 높은 이득을 얻을 수 있어, 실제 링크 성능은 안테나까지 함께 비교해야 합니다.