[논문]터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 기술 및 실험방송 결과

이용훈; 김건; 박소라; 백명선; 임보미; 이용태

문제 정의

본 고에서는 기존 아날로그 라디오 방송망을 통한 재난방송이 오디오에 한정되는 한계를 극복하고 오디오뿐만 아니라 비디오, 데이터 등 멀티미디어적으로 재난정보를 제공하여 재난상황 및 대처요령을 재난상황에 맞추어 효과적으로 제공할 수 있는 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 기술에 대해 살펴보았다. 특히, 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템의 효율적인 구성 방법을 제시하였고, 제시된 방법으로 시스템을 구축하여 실험실 및 필드테스트 실시하여 본 시스템의 송출신호 품질을 확인하였다.
본 고에서는 터널 및 지하공간 등의 T-DMB 수신 환경이 열악한 지역에서 평상시에는 T-DMB 방송을 중계하여 수신환경을 개선하고 재난상황 발생 시에는 기존의 T-DMB 서비스를 T-DMB 수신기의 조작없이도 정상적으로 수신할 수 있도록 재난방송을 송출하는 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템에 대해 간단히 살펴보고, 그 테스트 결과에 대해 소개한다. 본 고의 구성은 먼저 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템의 개요와 더불어 시스템의 동작 및 효율적인 구성 방안을 간단히 설명하고, 둘째 성능 검증을 위해 실제 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템을 남산 1호 터널에 설치하여 실시한 실험실 및 필드 테스트 결과를 간단히 소개한 후, 마지막으로 결론을 맺는다.
터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템은 남산 1호 터널에 설치하여 실험방송을 실시할 목적으로 개발 되었다. 따라서 본 시스템은 6개 앙상블을 동시에 처리할 수 있는 기능을 갖고 있으며, 전기적 특징은 <표 1>과 같다.

제안 방법

또한, 의 CER 측정값에 따른 수신성능 판단기준은 실험실 테스트를 통하여 도출된 결과[8]를 바탕으로 하였다.
본 고에서는 터널 및 지하공간 등의 T-DMB 수신 환경이 열악한 지역에서 평상시에는 T-DMB 방송을 중계하여 수신환경을 개선하고 재난상황 발생 시에는 기존의 T-DMB 서비스를 T-DMB 수신기의 조작없이도 정상적으로 수신할 수 있도록 재난방송을 송출하는 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템에 대해 간단히 살펴보고, 그 테스트 결과에 대해 소개한다. 본 고의 구성은 먼저 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템의 개요와 더불어 시스템의 동작 및 효율적인 구성 방안을 간단히 설명하고, 둘째 성능 검증을 위해 실제 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템을 남산 1호 터널에 설치하여 실시한 실험실 및 필드 테스트 결과를 간단히 소개한 후, 마지막으로 결론을 맺는다.
본 필드 테스트는 시스템의 다양한 성능을 확인하기 위해 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템 상태를 여러 가지로 변화를 주어 테스트를 진행 하였으며, 시스템 상태에 따른 측정 항목들은와 같다.
12에 대해 2010년 12월부터 실험방송을 실시하였다. 특히, 본 실험방송 통해 시스템의 동작 및 특성을 확인하기 위해 실험실 테스트 및 필드 테스트를 남산 터널 관리소와 남산 1호 터널 내에서 각각 실시하였으며, 그 결과를 간단히 소개 하겠다.
본 고에서는 기존 아날로그 라디오 방송망을 통한 재난방송이 오디오에 한정되는 한계를 극복하고 오디오뿐만 아니라 비디오, 데이터 등 멀티미디어적으로 재난정보를 제공하여 재난상황 및 대처요령을 재난상황에 맞추어 효과적으로 제공할 수 있는 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 기술에 대해 살펴보았다. 특히, 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템의 효율적인 구성 방법을 제시하였고, 제시된 방법으로 시스템을 구축하여 실험실 및 필드테스트 실시하여 본 시스템의 송출신호 품질을 확인하였다.

대상 데이터

터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템은 남산 1호 터널 옆에 위치한 남산터널 관리소에 설치하여 현재 수도권에서 서비스 중인 VHF Ch.8 및 Ch.12에 대해 2010년 12월부터 실험방송을 실시하였다. 특히, 본 실험방송 통해 시스템의 동작 및 특성을 확인하기 위해 실험실 테스트 및 필드 테스트를 남산 터널 관리소와 남산 1호 터널 내에서 각각 실시하였으며, 그 결과를 간단히 소개 하겠다.
<그림 1>은 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템 개념도를 나타낸 것이다. 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템은 터널외부에 설치된 실외안테나를 통해 T-DMB 본 방송신호를 입력받는다. 이렇게 입력된 본 방송신호는 평상시에는 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템내의 중계부를 통해 터널 및 지하공간으로 본 방송을 중계하여 터널 및 지하공간 내에서 본 방송 시청이 가능하게 한다.

성능/효과

즉, 본 테스트 결과를 통해 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템이 중계기로 동작할 경우, 등화 전 보다는 등화 후에 수신 신호 품질이 좋아지는 것을 알 수 있다. 또한, 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 신호를 테스트 한 (c)의 경우 스펙트럼 및 성상도가 매우 정상적임을 알 수 있으며, 터널 내로 진입시 T-DMB 수신기를 통해 본 방송에서 재난 컨텐츠로 전환되어 정상적으로 디스플레이되는 것을 확인할 수 있었다.
특히, 시스템 상태 A의 경우를 제외한 나머지 경우들은 수신전계강도 평균값이 56~58 dBuV/m 정도로 나타나며, T-DMB의 최소 수신전계강도 기준인 45 dBuV/m보다 높게 측정되었고 T-DMB 중계 및 재난 방송신호 모두 정상적으로 수신되고 있음을 알 수 있다. 따라서 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송시스템을 동작시키지 않은 경우 터널안으로 들어갈수록 T-DMB 방송 수신전계강도가 떨어짐을 확인할 수 있었으며, 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송시스템을 동작시킬 경우 터널안으로 들어가더라도 T-DMB 방송 수신전계강도는 실외와 동일한 수준으로 유지됨을 확인할 수 있었다.
의 결과와 같이 4 가지의 시스템 상태 모두 의 CER 판단 기준값인 0.09보다 매우 낮은 값을 가지므로 수신 상태가 양호함을 알 수 있다.
(a) 보다는 (b)에서 수신 스펙트럼이 더욱 평탄해졌으며, 성상도의 퍼짐 또한 작은 것을 확인 할 수 있다. 즉, 본 테스트 결과를 통해 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 시스템이 중계기로 동작할 경우, 등화 전 보다는 등화 후에 수신 신호 품질이 좋아지는 것을 알 수 있다. 또한, 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 신호를 테스트 한 (c)의 경우 스펙트럼 및 성상도가 매우 정상적임을 알 수 있으며, 터널 내로 진입시 T-DMB 수신기를 통해 본 방송에서 재난 컨텐츠로 전환되어 정상적으로 디스플레이되는 것을 확인할 수 있었다.
<그림 6>은 상기 과정을 여러 가지 종류의 T-DMB 상용 수신기를 이용하여 테스트 하는 과정을 보여주고 있다. 특히, 20 여개의 서로 다른 종류의 상용 T-DMB 수신기들을 테스트 한 결과, 모든 단말기가 100% 정상동작 하였으며 T-DMB 서비스 초기에 개발된 2개의 수신기를 제외한 나머지 T-DMB 수신기에서는 재난방송 및 정규방송으로 전환시 1초 이내 정상적으로 전환되어 수신되는 것을 확인 하였다.
09보다 매우 낮은 값을 가지므로 수신 상태가 양호함을 알 수 있다. 특히, T-DMB 중계 상태인 상태 B는 상태 C의 경우 보다는 상대적으로 높은 값을 보이는데, 본 측정결과를 통해 등화기를 off한 경우에 비해 등화기를 on한 경우에서 보다 양호한 수신 품질의 방송신호를 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 이러한 현상은 <그림 11>에서도 확인할 수 있다.
<그림 11>에서와 같이 T-DMB 중계 및 재난 방송을 모두 송출하지 않는 경우(시스템 상태 A)는 다른 경우들에 비해 수신전계강도가 30dBuV/m 정도 낮게 측정되었음을 알 수 있다. 특히, 시스템 상태 A의 경우를 제외한 나머지 경우들은 수신전계강도 평균값이 56~58 dBuV/m 정도로 나타나며, T-DMB의 최소 수신전계강도 기준인 45 dBuV/m보다 높게 측정되었고 T-DMB 중계 및 재난 방송신호 모두 정상적으로 수신되고 있음을 알 수 있다. 따라서 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송시스템을 동작시키지 않은 경우 터널안으로 들어갈수록 T-DMB 방송 수신전계강도가 떨어짐을 확인할 수 있었으며, 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송시스템을 동작시킬 경우 터널안으로 들어가더라도 T-DMB 방송 수신전계강도는 실외와 동일한 수준으로 유지됨을 확인할 수 있었다.

후속연구

그러나 본 기술은 터널 또는 지하공간내에서 사용자가 T-DMB를 시청하고 있어야만 재난상황에 대한 정보를 제공받을 수 있다는 서비스 관점에서의 한계를 가지고 있다.
또한, 본 기술은 T-DMB 뿐만 아니라 유럽의 디지털라디오 기술인 DAB 및 DAB+와 같은 오디오 서비스만을 위한 터널 및 지하공간용 재난방송시스템으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
재난 발생이 예상되거나 발생한 경우, 신속하게 정확한 정보를 국민에게 전달할 수 있는 방법을 확립한다면, 효과적으로 재난피해를 줄일 수 있을 것이다. 방송망은 도시와 산간지역에 걸쳐 분포하고 있어, 재난정보를 전국적 또는 국지적으로 신속하게 전달할 수 있다.
향후 터널 및 지하공간에 T-DMB 재난방송시설을 의무적으로 설치하는 법제화를 통해 자동인지 T-DMB 재난방송기술을 이용한 터널 및 지하공간용 T-DMB 재난방송 서비스를 실시할 수 있다면, 평상시 터널 및 지하공간내의 T-DMB 방송 난시청을 해소하고, 재난발생시 신속, 정확하게 재난정보를 T-DMB를 통해 전달할 수 있기에 효과적으로 국민의 재산과 생명을 보호하는데 기여할 수 있을 것이라 판단된다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	재난 방송에 있어 방송망의 이점은 무엇인가?	재난 발생이 예상되거나 발생한 경우, 신속하게 정확한 정보를 국민에게 전달할 수 있는 방법을 확립한다면, 효과적으로 재난피해를 줄일 수 있을 것이다. 방송망은 도시와 산간지역에 걸쳐 분포하고 있어, 재난정보를 전국적 또는 국지적으로 신속하게 전달할 수 있다. 특히, 9.
	재난방송기술개발 요구가 증대되고 있는 이유는 무엇인가?	최근 세계적으로 집중호우, 폭설, 지진, 쓰나미, 화재를 비롯하여, 국내에서는 연평도 포격 및 광명터널에서의 KTX 탈선 등과 같은 재난 및 긴급 상황이 급격히 증가하면서 피해 규모가 커지고 있어 대국민에게 효과적으로 재난상황을 전파하고 대처할 수 있는 재난방송기술개발 요구가 증대되고 있다.
	멀티미디어 재난경보방송에 관심이 높아지고 있는 이유는 무엇인가?	최근 방송망 환경에도 많은 변화가 진행 중인데, 이러한 변환의 특징으로 디지털화에 따른 멀티미디어 서비스가 가능해 지고 있다. 지상파 디지털멀티미 디 어 방 송(T-DMB: Terrestrial-Digital Multimedia Broadcasting)은 2005년 12월부터 본 방송을 시작한 이후 약 3500만대의 단말기가 보급되었다. 이에 따라 기존의 아날로그 방송보다 디지털방송 매체를 사용하는 멀티미디어 재난경보방송에 대한 관심이 높아지고 있다.

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