국립전파연구원

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(1)발 간 등 록 번 호 11-1721137-000090-01. RRA-2021-BR-201. 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구.

(2) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구.

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(4) 제. 출. 문. 본 보고서를 「지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안 에 관한 연구」과제의 최종 보고서로 제출합니다.. 2020. 12. 31. 연 구 책 임 자 : 허 영 태(기술기준과 방송전파응용담당) 연. 구. 원 : 공 성 식(기술기준과 방송전파응용담당) 김 병 주(기술기준과 방송전파응용담당).

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(6) 요. 약. 문. 본 보고서는 방송구역 전계강도 기술기준 고시 개정안 마련 연구, 방송분야 제도개선 방안 마련 연구, 방송주파수의 간섭분석 및 국제등록 등에 대한 연구내용을 포함하고 있다. 현장실험을 수행하여 신뢰성을 확보하도록 하였다. 주요 내용은 다음과 같다.. 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구는 방송국의 방송구역 기준 계산 및 방송국 허가 업무에 필요한 기준을 국제표준 반영 등 현행화하여 기술기준(안)을 제시하였다(방송구역전계강도의. 기준·작성요령. 및. 표시방법,. 과학기술정보통신부고시. 제2020-82호, 2020.12.31.). 특히, 본 연구에서 전계강도 계산값과 계산기준에 대한 검토 및 해상도가 낮은 전계강도 곡선을 ITU에서 제공하는 GRWAVE 프로그램으로 해상도를 높이는 등 고시 표현의 모호함을 해소하고 정확도를 향상시키는 등 개선하였다.. 방송분야 제도개선 방안 마련 연구는 최근 코로나19 확산으로 비대면 종교 및 문화행사용으로 활용성이 증대되고 있는 FM 소출력 무선기기의 제도적 보완을 위하여 커버리지 확장 가능성을 검토, FM 방송 주파수 간섭분석을 위한 전파간섭 보호구역 표시. 프로그램. 개발. 등. FM방송국. 주파수. 간섭분석. 개선. 방안. 마련,. UHD. 재전송장비에서 MMS, 재난경보방송 등 다양한 서비스가 제한되지 않도록 방송 공동수신설비 고시 및 시험방법 개정안 마련하였다.. 방송주파수 간섭분석은 방송국 허가를 위해 UHDTV 3국, DTV 26국, FM 20국, DMB 2국과 비대면 종교 및 문화행사용 FM 실용화시험국 160 등 총 211국의 주파수에 대해 간섭분석을 실시하였으며 방송주파수 국제등록은 일본,. 중국 등 인접국가로부터. 우리나라 주파수를 보호하기 위해 FM 17국, UHDTV 8국 등 총 25국의 주파수에 대해 국제등록을 추진하였다..

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(8) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. Contents 제1장 서 론. 15. 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 19. 제1절 필요성. 19. 제2절 기술기준 분석. 20. 제3절 기술기준 개정 주요내용. 53. 제4절 기술기준(안) 마련. 53. 제3장 방송분야 제도개선 방안 마련 연구. 77. 제1절 FM 미약전계강도 무선기기 제도개선방안. 77. 제2절 FM 방송 주파수 간섭분석 개선방안. 90. 제3절 방송공동수신설비 고시 및 시험방법 개정안 마련. 95. 제4장 방송주파수 간섭분석 및 국제등록. 105. 제1절 방송주파수 간섭분석. 105. 제2절 방송주파수 국제등록. 109. 제5장 결 론. 115. [참고문헌]. 116.

(9) 표 목차. [표 2-1]. 송신출력 1kW 일 때 산악지역에서의 거리와 주파수에 따른 . 전계강도. 25. [표 2-2] 송신출력 1kW 일 때 구릉지역에서의 거리와 주파수에 따른 . 전계강도. 27. [표 2-3] 송신출력 1kW 일 때 평야지역에서의 거리와 주파수에 따른 . 전계강도. 29. [표 2-4] 송신출력 1kW 일 때 해상에서의 거리와 주파수에 따른 . 전계강도. [표 2-5] 전형적인 높이 이득 팩터, c. 31 33. [표 2-6] 현행 고시내용과 ITU-R P.526-14에 구면회절손실에 대한 . 계산식의 변화. 46. [표 3-1] 자유공간에서 송신기로부터 거리별 전계강도/수신레벨 산출 78 [표 3-2] 전계강도/수신레벨 산정을 위한 파라미터. 79. [표 3-3] FM 라디오 수신감도. 80. [표 3-4] 안테나구성 시나리오에 따른 결과분석. 88. [표 3-5] 송신 안테나 구성 시나리오에 따른 결과분석. 90. [표 3-6] 컨투어 분석을 위한 고려사항. 91.

(10) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [표 4-1] 최근 5년간 방송매체별 주파수 간섭분석 실적. 108. [표 4-2] 방송주파수 국제등록 규정. 110. [표 4-3] 방송주파수 국제등록 규정. 111. [표 4-4] 최근 5년간 방송주파수 국제등록 실적. 112.

(11) 그림 목차. [그림 2-1] . ITU-R P.368의 지표파에 의한 전계강도 곡선. [그림 2-2] . 송신출력 1kW 일 때 산악지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도 24. [그림 2-3] . 송신출력 1kW 일 때 구릉지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도 26. [그림 2-4]. 송신출력 1kW 일 때 평야지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도 28. [그림 2-5]. 송신출력 1kW 일 때 해상에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도. [그림 2-6]. 송신출력 1kW 일 때 송신안테나 실효 높이별에 따른 . 전계강도 (80-250MHz). [그림 2-7]. 송신출력 1 kW 일 때 송신안테나 실효 높이별에 따른 . 전계강도 (450-1,000MHz). 35. [그림 2-8] . h1 < 0에 대한 실효 클리어런스 각. 36. [그림 2-9] . 안테나 높이와 거리에 대한 전계값 보정. 37. 23. 30. 35. [그림 2-10] 지형굴곡도에 따른 감쇠교정계수. 38. [그림 2-11] ITU-R P.1546에 의한 계산 절차. 40. [그림 2-12] 단일 회절 손실에 대한 고시와 ITU 모델 결과 비교. 47. [그림 2-13] 구면지구 회절 손실에 대한 고시와 ITU 모델 결과 비교. 47. [그림 2-14] Deygout 회절 손실 계산. 48.

(12) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-15] ITU-R P.1812의 예측을 위한 경로 프로파일. 49. [그림 2-16] 각도별 계산 지점. 50. [그림 2-17] 지형단면도 계산 방법. 51. [그림 2-18] 500m x 500m 계산영역 (500-2,000m). 51. [그림 2-19] 500m x 500m 계산영역 (5,000-6,500m). 51. [그림 2-20] 500m x 500m 계산영역 (50-51.5km). 52. [그림 2-21] 500m x 500m 계산영역 (100-101.5km). 52. [그림 2-22] 500m x 500m 계산영역 (140-150km). 52. [그림 2-23] 진북 90도 방향 : 150-151.5km. 52. [그림 3-1] . 자유공간에서 송신기로부터 거리별 전계강도(Peirp = 75nW) 78. [그림 3-2] . 자유공간에서 송신기로부터 거리별 수신강도(Peirp = 75nW) 79. [그림 3-3] . 측정 구성도 및 시나리오. 80. [그림 3-4] . 바이코니컬 안테나를 이용한 거리별 전계강도 측정값. 81. [그림 3-5] . λ/4 접지 안테나를 이용한 거리별 전계강도 측정값. 81. [그림 3-6] . 2개 송신 안테나 설치 및 측정경로. 82. [그림 3-7] . 2개 안테나를 사용한 미약전계강도 무선기기의 . 거리별 전계강도 및 수신레벨. 83. [그림 3-8] . 측정 구성도. 84.

(13) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 그림 목차. [그림 3-9] . 송신장치(FM 송신장비 + 안테나). 84. [그림 3-10] 수신장치(스펙트럼 분석기/라디오 + 안테나). 85. [그림 3-11] 안테나 설치에 따른 측정 시나리오. 87. [그림 3-12] 안테나 구성 시나리오에 따른 신호세기/음질평가 도식화. 89. [그림 3-13] 대출력 방송국 컨투어 분석사례. 92. [그림 3-14] 대출력 방송국 커버리지 및 P.370 송신 TCA 적용전후 비교 93 [그림 3-15] 중출력 방송국 컨투어 분석사례. 93. [그림 3-16] 중출력 방송국 커버리지 및 P.370 송신 TCA 적용전후 비교 94 [그림 4-1] . 방송국 개설허가 절차. 106. [그림 4-2] . 방송보조국 개설허가 절차. 106. [그림 4-3] . 2020년 방송주파수 간섭분석 실적. 107. [그림 4-4] . 최근 5년간 방송주파수 간섭분석 실적. 108.

(14) 제1장. 서. 론.

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(16) 제1장 서론. 제1장 서. 론. 본 연구에서는 방송구역 전계강도 기술기준 고시 개정안 마련, FM 미약전계강도 무선기기의 커버리지 확보 방안 및 방송주파수의 간섭분석 및 국제등록 추진 등 지상파 방송서비스 활성화 및 기반 마련 연구가 필요하다.. 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구는 방송국의 방송구역 기준 계산 및 방송국 허가 업무에 필요한 기준으로 전계강도 곡선 및 계산기준 등 고시 표현의 모호함을 해소하고 국제표준 개정 사항을 반영하여 정확도를 향상시키기 위해 개정안 마련이 필요하다.. 방송분야 제도개선 방안 마련 연구는 최근 코로나19 확산으로 비대면 종교 및 문화행사용으로 활용성이 증대되고 있는 FM 소출력 무선기기의 제도적 보완을 위하여 커버리지 확장 가능성을 검토, FM 방송 주파수 간섭분석을 위한 전파간섭 보호구역 표시 프로그램 개발 등 FM방송국 주파수 간섭분석 개선 방안 마련, UHD 재전송장비에서 MMS, 재난경보방송 등 다양한 서비스가 제한되지 않도록 방송 공동수신설비 고시 및 시험방법 개정안 마련이 필요하다.. 방송주파수 간섭분석은 방송국 허가를 위해 UHDTV, DTV, FM, T-DMB 등의 주파수 간섭분석이 필요하고 방송주파수 국제등록은 일본, 중국 등 인접국가로부터 우리나라 주파수를 보호하기 위해 UHDTV, DTV, FM, T-DMB 등의 주파수에 대해 국제등록이 필요하다.. 15.

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(18) 제2장. 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구.

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(20) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 제 장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구 제 절 필요성 전파법. 시행령. 기준·작성요령 계산기준은. 제2조제13호. 및. 제58조제2항에. 및. 표시방법이. 고시로. 개정되어. `72년. 근거법령이. 만들어지면서. 따라 왔다.. 전계강도. 방송구역. 전계강도의. 방송구역. 전계강도의. 계산에. 관한. 것으로서. 방송구역 등을 정할 경우의 기준을 제시하였고, `73년에 AM, FM 및 TV방송국을 대상으로 전파관리법시행령에 따른 방송구역 전계강도의 계산기준을 제시하였다.. `92년도 고시로 신설되면서 AM 등 지역별 잡음등급 전계강도 기준에 의거하여 현재 고시 형태로 개정되어 유지되고 있다. 고시 개정 후 20년 이상 지나면서 방송구역 전계강도 계산 기준에 의하여 계산한 값과 현장에서 측정값 사이의 차이가 크게 발생하는 문제가 제기되어 왔다. 이에 따라 계산값의 신뢰도를 높이기 위해 정확도를 향상할 필요가 있다. 또한 계산 기준에 대한 고시 제정 당시 회절에 의한 전파의 계산 기준에 기반을 둔 ITU-R P.526 모델과 현재 ITU-R P.1546과 ITU-R P.1812 모델의 개발로 상호 비교 필요성이 대두되었다.. 따라서 AM, FM, DTV, UHDTV 등 방송구역 전계강도 계산 정확도 향상을 위해 기술기준 분석과 국제표준 내용을 반영하여 방송구역 전계강도 기술기준 개정(안) 마련에 대한 연구를 수행하였다.. 19.

(21) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 제 절 기술기준 분석 1. 기술기준 개요. 지상파. 방송은. AM(Amplitude. Modulation),. FM(Frequency. Modulation),. DTV, UHDTV, 이동멀티미디어 방송 등으로 구분되며 주파수 대역은 중파부터 VHF, UHF 대역까지 이른다. AM 방송의 주파수 대역은 526.5 kHz에서 1,606.5 kHz 이며 이 대역은 중파(MF : Middle Frequency, 300kHz-3,000kHz)라는 주파수 대역으로 FM 방송 및 TV 방송 등에서 사용하는 VHF 대역 또는 UHF 대역과는 전혀 다른 방법으로 전파(propagation)하게 된다. 전파의 전달 방법은 전파의 주파수와 거리 등에 따라 다양하게 변화하고, 호칭도 다양하지만 크게 나누면 다음의 두 가지로 나누면 상공파(Sky Wave)와 지상파(Ground Wave)로 나눌 수 있다. 상공파는 전리층파(Ionospheric Wave)라고도 하며, 지상 100km 이상에 있는 이온층에 의한 반사파, 산란파를 말한다. 전리층은 지상 약 60km에서 500km 정도에 존재하는 이온층에서 D층, E층, 스포레딕 E층, F층으로 분류되어 있다. D층은 60-90km에 있는 층으로 낮에만 존재한다. 중파 이상의 전파에 대해서는 감쇠층으로. 작동하지만. 90-130km에. 있는. 장파. 층으로. 대역에 밤낮에. 대해서는 모두. 반사층으로. 존재한다.. 중파의. 작용한다.. E층은. 전파에. 대하여. 반사층으로 작용하여 AM 라디오의 원거리 도달을 가능하게 한다. 그러나 낮에는 D층에 의한 감쇠가 E층에 도달하기 전에 크게 감쇠하여 반사 후 다시 D층을 통과하기. 때문에. 사실상. 주간에는. 원거리. 전파는. 없다.. 밤에는. AM. 라디오. 방송신호가 원거리 전파가 되는 것은 E층에 의한 반사의 영향이다. 지상파는. 지상에서. 상공. 12km. 정도까지의. 공간을. 전파하는. 전파로서. 직접파(Direct Wave), 반사파(Ground Reflected Wave), 대류권파(Tropospheric Wave),. 지표파(Surface. Wave)의. 주요. 20. 4가지. 종류로. 전파한다.. 직접파는.

(22) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 송신점에서 수신 지점까지 직접 닿는 전파이고, 반사파는 송신 안테나에서 대지나 바다에서 한 번 반사되어 수신점에 도달하는 전파를 나타낸다. TV 전파에 사용하는 VHF·UHF 대역에서는 이 두 성분을 합친 것이다. 대류권파는 대기 상태나 기상. 상황에 따라 전파가 굴절, 반사, 산란에 의해서 수신점에 도달하는 전파를 말하며 UHF 이상의 마이크로파 통신에 특히 영향을 받는다. 지표파는 대지 표면과 해수면을 따라 전해지는 전파이다. 지상 부근에만 존재하는 성분으로 AM 방송의 전파는 이 지표파에 의해 주로 진행한다.. 2. AM에 대한 방송구역 전계강도 기술기준. AM 방송 전파는 실질적으로 지표파와 전리층파로 전파한다. “방송구역전계강도의. 기준·작성요령 및 표시방법” 고시의 계산방법에는 지상파에 한하며 전리층 및 대류권에 의한 영향은 고려하지 않도록 되어 있다. 표준방송을 하는 방송구역 전계강도 계산기준에 대한 고시는 아래와 같다. ≪ 표준방송을 하는 방송국 ≫ (1) 전계강도의 계산은 지상파에 한하며 전리층 및 대류권에 의한 영향은 고려하지 않는다. (2) 대지 정수가 균일한 전파로(電播路)의 전계강도는 다음 식에 의하여 계산한다..      . (mV/m).          . (kW). (단, E : 수신점의 전계강도 (mV/m) E0 : 송신전력 1 kW 때의 균일한 대지정수에 대한 전계강도(별표 1 ∼4로 구함).  : 유효복사전력  : 안테나 비교효율복사    : 안테나 지향성 계수). 21.

(23) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 현행 고시에는 지표파에 대한 계산식은 존재하지 않으며, 4개의 대지정수에 대하여 해상도가 낮은 주파수와 거리별 1kW 출력시의 전계강도 곡선을 별표 1∼4로 제공하고 있다.. 지표파에 의한 전계강도는 ITU-R P.368(Ground-wave propagation curves for frequencies between 10kHz and 30MHz)에서 여러 대지정수와 주파수, 거리에. 따라. 프로그램으로. 제공된다. 포트란. 이. 계산에. 소스코드와. 사용되는 더불어. 값은. ITU에서. 제공하고. 있다.. GRWAVE. 라는. 프로그램은. 대략. 10kHz부터 10GHz 까지 대지정수, 안테나 높이, 주파수의 함수로 값을 계산한다. 지표파의. 자세한. 사항은. ITU의. 핸드북(Handbook. on. Ground. wave. propagation)에 기술되어 있다. 전계 강도는 안테나에서 방사 전력 P의 제곱근에 비례하여 증가하고, 거리(D)에 직접 반비례한다. 반파장 다이폴 안테나에 의한 전계강도는 식 (2-1)과 같다..        ×        . (2-1). 지표파에 의한 전계강도는 식 (2-1)에 지표에 의한 감쇠 계수의 곱으로 식 (2-2) 로 계산된다..      . (2-2). F는 지면의 종류와 전파 거리에 따라 값이 결정되며 절댓값 기호는 F가 복소수이 기 때문이다. |F|의 최댓값은 1, 최솟값은 0이 되고, E0 보다 얼마나 감쇠를 나타내 는 것이다. 다음 감쇠 계수 F의 값은 수직 편파의 경우 식 (2-3) 으로.           . 22. (2-3).

(24) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 이며, 또한 식 (2-3)의 각 변수는     cos              ×     ≃       . 이다. 또한, erfc는 상보오차함수(complementary error function)라는 특수 함수로 다음 식 (2-4)와 같이 정의된다. z는 복소수까지 확장되어 계산가능하다..        . . ∞.  . . . (2-4). . [그림 2-1]은 ITU-R P.368의 전계곡선 중 하나로 비유전율 80, 도전율 1S/m 인 바닷물에 대한 지표파의 전계강도로 10kHz부터 30MHz 주파수 대역에서 1km 거리부터 10,000km 까지의 전계강도 값을 보인 것이다.. [그림 2-1] ITU-R P.368의 지표파에 의한 전계강도 곡선. 23.

(25) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-2]는 산악지대에 대하여 송신출력이 1kW인 경우에 주파수 550kHz부터 1,600kHz 까지의 지표파에 대한 거리에 따른 전계강도 값이다.. [그림 2-2] 송신출력 1kW 일 때 산악지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도. [표 2-1]은 [그림 2-2]의 그래프를 거리에 따라 주파수별로 전계강도 값을 표로 나타내었다.. 24.

(26) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [표 2-1] 송신출력 1kW 일 때 산악지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도 주파수(kHz). 550. 580. 610. 640. 670. 700. 740. 790. 840. 890. 940. 0.3. 938.5. -. -. -. -. 891.3. -. -. -. 803.5. -. 0.5. 549.5. -. -. -. -. 501.2. -. -. -. 473.2. -. 1. 281.8. 266.1. -. 250.0. -. 241.3. -. -. 217.8. -. 3. 70.7. 68.2. 65.8. 64.0. 61.2. 59.3. 57.1. 54.0. 51.1. 48.1. 45.9. 거리(km). 5. 35.8. 34.0. 32.4. 31.0. 29.3. 28.1. 26.7. 24.8. 23.0. 21.3. 20.1. 10. 12.6. 11.7. 10.9. 10.2. 9.4. 8.9. 8.3. 7.5. 6.8. 6.2. 5.7. 20. 3.8. 3.4. 3.1. 2.9. 2.6. 2.4. 2.2. 2.0. 1.8. 1.6. 1.5. 40. 0.96. 0.86. 0.77. 0.71. 0.63. 0.59. 0.54. 0.48. 0.43. 0.38. 0.35. 60. 0.42. 0.37. 0.33. 0.31. 0.27. 0.25. 0.23. 0.21. 0.18. 0.17. 0.15. 80. 0.23. 0.20. 0.18. 0.16. 0.17. 0.14. 0.13. 0.11. 0.10. 0.08. 0.07. 100. 0.14. 0.12. 0.11. 0.10. 0.089. 0.082. 0.074. 0.069. 0.060. 0.051. 0.040. 150. 0.05. 0.047. 0.042. 0.039. 0.034. 0.031. 0.029. 0.025. 0.022. 0.019. 0.018. 200. 0.026. 0.022. 0.020. 0.018. 0.018. 0.015. 0.012. 0.011. 0.010. 0.008. 0.007. 300. 0.008. 0.006. 0.006. 0.005. 0.004. 0.004. 0.004. 0.003. 0.002. 0.002. 0.002. 400. 0.003. 0.002. 0.002. 0.002. 0.001. 0.001. 0.001. 0.001. -. -. -. 500. 0.001. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 1000. 1070. 1140. 1210. 1290. 1380. 1470. 1500. 1560. 1600. -. -. 758.6. -. -. -. -. -. -. 668.3. 주파수(kHz) 거리(km). 0.3 0.5. -. -. 421.7. -. -. -. -. -. -. 335.0. 1. 203.9. -. 187.3. -. 169.4. -. 150.5. -. -. 131.4. 2. 78.7. -. 69.4. -. 60.3. -. 51.3. -. -. 43.3. 5. 18.3. 16.6. 15.2. 13.8. 12.5. 11.2. 10.1. 9.1. -. 8.1. 10. 5.1. 4.6. 4.1. 3.7. 3.3. 2.9. 2.6. 2.3. -. 2.0. 20. 1.3. 1.1. 1.02. 0.9. 0.8. 0.7. 0.6. 0.6. 0.6. 0.5. 40. 0.31. 0.28. 0.25. 0.22. 0.19. 0.17. 0.15. -. 0.14. 0.12. 60. 1.33. 0.12. 0.11. 0.094. 0.081. 0.08. 0.068. -. 0.059. 0.049. 80. 0.70. 0.061. 0.071. 0.05. 0.045. 0.044. 0.035. -. 0.031. 0.026. 100. 0.42. 0.39. 0.035. 0.03. 0.027. 0.026. 0.02. -. 0.018. 0.015. 150. 0.16. 0.014. 0.012. 0.011. 0.009. 0.008. 0.007. -. 0.006. 0.005. 0.006. 0.005. 2. 5. 0.005. 0.004. 0.003. 0.003. -. 0.002. 0.002. 200. 0.71. 300. 0.002. 0.002. 0.001. 0.001. 0.001. -. -. -. -. -. 400. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 500. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 25.

(27) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-3]은 구릉지대에 대하여 송신출력이 1kW 인 경우에 주파수 550kHz부터 1,600kHz 까지의 지표파에 대한 거리에 따른 전계강도 값이다.. [그림 2-3] 송신출력 1kW 일 때 구릉지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도. 26.

(28) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [표 2-2]은 [그림 2-3]의 그래프를 거리에 따라 주파수별로 전계강도 값을 표로 나타내었다.. [표 2-2] 송신출력 1kW 일 때 구릉지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도 주파수(kHz). 550. 580. 610. 640. 700. 740. 790. 840. 890. 940. 0.3. 851.1. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 0.5. 562.3. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 1. 281.8. -. 272.9. -. -. -. 251.5. -. -. -. 2. 144.5. -. 126.3. -. -. -. 110.0. -. -. -. 거리(km). 5. 49.5. -. 41.5. -. 36.7. -. 32.2. -. 28.5. -. 10. 19.1. -. 15.9. -. 13.1. -. 10.8. -. 9.0. -. 20. 6.61. 5.8. 5.16. 4.5. 3.9. 3.45. 3.0. 2.64. 2.3. 2.11. 40. 1.94. 1.61. 1.37. 1.14. 0.93. 0.83. 0.7. 0.62. 0.54. 0.49. 60. 0.89. 0.7. 0.6. 0.48. 0.4. 0.35. 0.3. 0.28. 0.22. 0.2 0.11. 80. 0.50. 0.39. 0.32. 0.28. 0.22. 0.18. 0.15. 0.14. 0.13. 100. 0.30. 0.24. 0.2. 0.17. 0.14. 0.12. 0.1. 0.085. 0.079. 0.7. 150. 0.12. 0.09. 0.07. 0.06. 0.05. 0.04. 0.03. 0.03. 0.027. 0.024. 200. 0.058. 0.042. 0.037. 0.03. 0.22. 0.02. 0.018. 0.015. 0.013. 0.011. 300. 0.018. 0.013. 0.011. 0.008. 0.006. 0.006. 0.004. 0.004. 0.004. 0.003. 400. 0.006. 0.004. 0.004. 0.003. 0.002. 0.002. 0.001. 0.001. 0.001. -. 500. 0.002. 0.002. 0.001. 0.001. -. -. -. -. -. -. 1000. 1070. 1140. 1210. 1290. 1380. 1470. 1560. 1600. 0.3. -. -. -. -. -. -. -. -. 700. 0.5. -. -. -. -. -. -. -. -. 393.6. 1. 227.8. -. -. -. 193.6. -. -. -. 153.5. 2. 94.0. -. -. -. 52.2. -. -. -. 54.1. 주파수(kHz) 거리(km). 5. 24.4. -. 20.8. -. 16.5. -. 12.9. -. 10.7. 10. 7.23. -. 5.83. -. 4.33. -. 3.23. -. 2.6. 20. 1.8. 1.6. 1.4. 1.2. 1.0. 0.88. 0.75. 0.65. 0.6. 40. 0.41. 0.37. 0.33. 0.28. 0.23. 0.2. 0.17. 0.15. 0.14. 60. 0.17. 0.16. 0.15. 0.13. 0.11. 0.086. 0.073. 0.063. 0.06. 80. 0.094. 0.085. 0.075. 0.062. 0.053. 0.047. 0.04. 0.033. 0.031. 100. 0.057. 0.05. 0.045. 0.04. 0.031. 0.028. 0.023. 0.02. 0.019. 150. 0.02. 0.018. 0.016. 0.013. 0.011. 0.009. 0.008. 0.007. 0.006. 200. 0.009. 0.008. 0.0075. 0.006. 0.005. 0.0042. 0.0035. 0.003. 0.0028. 300. 0.002. 0.002. 0.002. 0.001. 0.001. 0.001. -. -. -. 400. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 500. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 27.

(29) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-4]는 평야지대에 대하여 송신출력이 1kW 인 경우에 주파수 550kHz부터 1,600kHz 까지의 지표파에 대한 거리에 따른 전계강도 값이다.. [그림 2-4] 송신출력 1kW 일 때 평야지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도. 28.

(30) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [표 2-3]은 [그림 2-4]의 그래프를 거리에 따라 주파수별로 전계강도 값을 표로 나타냈다.. [표 2-3] 송신출력 1kW 일 때 평야지역에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도 주파수(kHz). 550. 560. 0.3. 1000. -. 0.5. 600. -. 1. 300. -. 2. 150. -. 거리(km). 580. 610. 640. 670. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 700. 740. 790. 840. 890. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 5. 53. -. -. -. 50.9. -. -. 48.3. -. 46. 10. 24. -. -. -. 22.3. -. -. 20.3. -. 18.7. -. 20. 10. -. 9.74. 9.27. 8.8. 8.39. 7.96. 7.6. 7.07. 6.6. 6.1. 40. 3.87. -. 3.5. 3.22. 2.97. 2.75. 2.53. 2.33. 2. 1.8. 1.7. 60. 1.99. -. 1.75. 1.57. 1.42. 1.33. 1.19. 1.07. 0.95. 0.84. 0.74. 80. 1.24. -. 1.02. 0.92. 0.81. 0.72. 0.64. 0.57. 0.51. 0.45. 0.39. 100. 0.84. 57.3. 0.65. 0.57. 0.5. 0.44. 0.39. 0.35. 0.31. 0.27. 0.24. 150. 0.35. 0.3. 0.28. 0.23. 0.2. 0.18. 0.16. 0.15. 0.14. 0.13. 0.12. 200. 0.18. 0.15. 0.13. 0.11. 0.09. 0.08. 0.07. 0.063. 0.055. 0.048. 0.042. 300. 0.06. 0.05. 0.04. 0.03. 0.03. 0.02. 0.02. 0.02. 0.016. 0.014. 0.012. 400. 0.02. 0.02. 0.015. 0.012. 0.01. 0.009. 0.007. 0.006. 0.005. 0.004. 0.004. 500. 0.009. 0.007. 0.006. 0.005. 0.004. 0.003. 0.003. 0.002. 0.002. 0.002. 0.001. 940. 1000. 1070. 1140. 1210. 1290. 1380. 1470. 1560. 1600. 0.3. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 944. 0.5. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 500. 1. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 228.3. 2. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 94.2 24.1. 주파수(kHz) 거리(km). 5. 43.2. -. 39.7. -. 35.4. -. 30.3. 27.9. -. 10. 16.8. -. 14.6. -. 12.2. -. 9.6. 8.51. -. 6.91. 20. 5.55. 5.01. 4.5. 3.97. 3.46. 2.96. 2.5. 2.13. 1.82. 1.64. 40. 1.49. 1.3. 1.13. 0.97. 0.82. 0.69. 0.57. 0.48. 0.41. 0.37. 60. 0.64. 0.55. 0.48. 0.41. 0.34. 0.29. 0.24. 0.2. 0.17. 0.15. 80. 0.34. 0.29. 0.25. 0.22. 0.18. 0.15. 0.13. 0.11. 0.09. 0.08. 100. 0.2. 0.17. 0.15. 0.13. 0.11. 0.09. 0.07. 0.06. 0.05. 0.05. 150. 0.09. 0.078. 0.067. 0.058. 0.049. 0.04. 0.034. 0.028. 0.019. 0.018. 200. 0.035. 0.03. 0.026. 0.02. 0.018. 0.014. 0.012. 0.01. 0.008. 0.007. 300. 0.01. 0.008. 0.007. 0.006. 0.004. 0.004. 0.003. 0.002. 0.002. 0.002. 400. 0.003. 0.002. 0.002. 0.002. 0.001. 0.001. 0.001. -. -. -. 500. 0.001. -. -. -. -. -. -. -. -. -. 29.

(31) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-5]는 해상에 대하여 송신출력이 1kW 인 경우에 주파수 550kHz부터 1,600kHz 까지의 지표파에 대한 거리에 따른 전계강도 값이다.. [그림 2-5] 송신출력 1kW 일 때 해상에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도. 30.

(32) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [표 2-4]는 [그림 2-5]의 그래프를 거리에 따라 주파수별로 전계강도 값을 표로 나타냈다.. [표 2-4] 송신출력 1kW 일 때 해상에서의 거리와 주파수에 따른 전계강도. 주파수(kHz). 550. 790. 1000. 1290. 1600. 0.3. 1000. 1000. 1000. 1000. 1000. 0.5. 600. 600. 600. 600. 600. 1. 300. 300. 300. 300. 300. 2. 150. 150. 150. 150. 150. 5. 60. 60. 60. 60. 60. 10. 30. 30. 30. 30. 30. 20. 14.67. 14.59. 14.52. 14.44. 14.34. 40. 7.2. 7.1. 7.1. 7.0. 7.0. 60. 4.8. 4.7. 4.6. 4.5. 4.4. 80. 3.5. 3.4. 3.3. 3.3. 3.2. 100. 2.73. 2.68. 2.63. 2.57. 2.52. 150. 1.69. 1.63. 1.6. 1.54. 1.49. 200. 1.16. 1.1. 1.06. 1.02. 0.97. 300. 0.63. 0.57. 0.54. 0.5. 0.46. 400. 0.37. 0.32. 0.29. 0.26. 0.24. 500. 0.22. 0.19. 0.17. 0.14. 0.12. 거리(km). 3. 초단파 및 TV 방송에 대한 방송구역 전계강도 기술기준. 초단파 및 TV 방송에 대한 전계강도 계산기준은 회절을 계산하지 않은 간이한 방법과 산악회절을 고려하여 계산하는 2가지 방법으로 구분된다.. 가. 간이한 방법에 의한 계산 간이한 방법은 회절에 의한 계산을 하지 않고, 안테나 실효높이를 계산하여 별표에 있는 거리에 따른 전계강도 값을 읽고, 안테나 지향계수와 감쇠교정계수를. 31.

(33) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 적용하여 계산한다. 아래 별표 6과 별표 7은 권고 ITU-R P.370이 ITU-R P.1546으로. 통합되면서 1-10km 거리에 대한 전계강도 추가, 안테나 유효 높이 h1=10, 20m 인 경우가 추가되어 기존에 있던 그림을 교체하여 고시개정(안)에 반영하였다. 현행고시에는 다음과 같이 되어 있다. ≪ 초단파방송, 텔레비전방송을 하는 방송국 ≫ (1) 산악회절 등을 고려하지 않고 간이한 방법에 의해 방송구역을 계산하고자 할 경우에는 다음 식에 의하여 구한다. E = Eo + Pe - PL - S 이며 여기서 Eo : Pe가 1 ㎾인 때의 자유공간 전계강도(dB) (별표 6 및 별표 7에서 구함) E : 구하고자 하는 수신점의 전계강도(dB).  : 안테나 실효복사전력(dBk) PL : 안테나 지향손실(dB) S : 감쇠교정계수(dB). 별표 6. 별표 7. 간이한 방법은 ITU-R P.370(VHF and UHF propagation curves for the frequency range from 30MHz to 1000MHz)에서 권고한 방법을 기반으로 하고 있다. 전계값은 수신 안테나 높이가 10m 기준이다. 고시에는 수신 안테나 높이 10m 값을 그대로 사용하고 있는 데, FM 방송구역은 수신 안테나 높이가 4m이므로. 32.

(34) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 높이에 따른 보정이 필요할 것이다. ITU-R P.370의 권고에 따른 이득 수신 안테나 높이에 보정은 식 (2-5)에 의한다.  ∙  log    . (2-5). 여기서 c : 수신안테나 높이 보정 팩터 . : 수신안테나 높이. [표 2-5]는 식 (2-5)의 전형적인 높이 이득 팩터(c)의 값을 나타낸다. [표 2-5] 전형적인 높이 이득 팩터, c. 지역. VHF(dB). UHF(dB). Rural. 4. 4. Suburban. 5. 6. Urban. 6. 8. 현재 ITU-R P.370은 ITU-R P.529(Prediction methods for the terrestrial land mobile service in the VHF and UHF bands), ITU-R P.1146(The prediction of field strength for land mobile and terrestrial broadcasting services in the frequency range from 1 to 3GHz)이 비슷한 주파수 대역과 응용 범위가 유사하지만 결과가 달라 사용자에게 혼란을 줄 수 있는 우려와 함께 없어지고, ITU-R P.1546(Method for point-to-area predictions for terrestrial services in frequency range 30MHz to 3,000MHz)으로 통합되었다. 고시에는 안테나 실효높이와 거리에 대한 보간에 대한 계산 절차가 명시되어 있지 않다. ITU-R P.370 에서는 안테나 실효높이 37.5m 이하와 1,200m 이상에서 값을 계산하는 법만 있다. ITU-R P.370 권고서에서는 안테나 실효높이 37.5m 이하인 경우에는 37.5m 인 곡선값을 이용하고, 1,200m 이상인 경우에는 1,200m 인 곡선값을 이용하여 계산한다. 식 (2-6)은 37.5m 이하인 경우이고, 식 (2-7)은 1,200m 이상인 경우이다.. 33.

(35) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구.               .   ≥ .                .    .               .   ≥ .                .    . (2-6). (2-7). 다음은 ITU-R P.1546에서 h1이 10m 미만일 때 예측하는 방법으로 송신 경로가 육지인 경우일 때 전계강도 값을 다음 식 (2-8)로 예측할 수 있다..         .   . 여기서,.              .  . dB.   : h1= -10m 일 경우 식 (2-9)에서 보정된 Ch1 계산 값 와  : 각각 h1 = 10m, 20m의 거리 대한 전계강도 값. 34. (2-8).

(36) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [그림 2-6] 송신출력 1kW 일 때 송신안테나 실효 높이별에 따른 전계강도 (80-250MHz). [그림 2-7] 송신출력 1kW 일 때 송신안테나 실효 높이별에 따른 전계강도 (450-1,000MHz). 35.

(37) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 안테나 실효높이가 음수인 경우는 육지 경로의 경우 3-15km 거리의 평균 지형 높이에 기초하기 때문에 유효 송신/베이스 안테나 실효높이가 음의 값을 가질 수 있다. 이 경우 인근 지형 장애물에 의한 회절 효과를 고려해야 한다. 안테나 실효높이의 음수 값에 대한 계산절차는 안테나 실효높이가 0일 때 값을 식 (2-6)으로 구한 후 식 (2-9)에 의한 보정값을 취한다..       . dB. (2-9). 여기서,                log.   .    .  ≤ . 단,        arctan .      . [그림 2-8] h1 < 0에 대한 실효 클리어런스 각.  =유효 지형 간극 각도(양극) =계산에 사용되는 송신/베이스 안테나 높이. 36.

(38) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [그림 2-9]는 안테나 실효높이와 거리에 대하여 보간하는 법을 설명하기 위한 그림으로 보간값을 취하는 방법은 ITU-R P.1546에 자세히 기술되어 있다. 현행 고시 기준에서 보간하려면 다음과 같은 절차로 한다. 계산하고 싶은 안테나 실효높이와 거리에 대하여 상한값과 하한값을 구한 후 P1, P2, P3, P4 값을 찾는다. 먼저 거리에 대한 보간을 취하여 P5와 P6을 구한다. 전계강도값이 dB 스케일이기 때문에 식 (2-10)의 dB 스케일로 선형 보간을 취한다. P5 와 P6 값으로 안테나 실효높이에 따른 보간을 식 (2-11)로 계산한다..   하한  상한  하한  log 하한  log 상한하한 . (2-10).   하한  상한  하한  log 하한  log 상한하한 . (2-11). [그림 2-9] 안테나 높이와 거리에 대한 전계값 보정. 다음 [그림 2-10]에서 굴곡도 10-500m 이외의 값은 다음과 같은 식 (2-12)으로 구할 수 있다.. 감쇠교정계수=  .      하한  상한  하한. 37. (dB). (2-12).

(39) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 여기서,. ∆ : 지형 굴곡도(m). ∆하한: ∆ 가 속한 경계에서 낮은 값(m) ∆상한: ∆ 가 속한 경계에서 높은 값(m). : ∆하한 일 때 감쇠교정계수 값(dB) : ∆상한 일 때 감쇠교정계수 값(dB). [그림 2-10] 지형굴곡도에 따른 감쇠교정계수. 38.

(40) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 또한, 고시와 ITU-R P.370 권고서는 최소 거리 10km 이상부터 예측이 가능하지만 ITU-R P.1546 권고서는 기본값이 1km부터 시작하고, 1km 이하 거리에 대하여 별도로 계산하는 식이 존재한다. 또한, ITU-R P.1546은 안테나 실효높이가 10, 20m 인 경우가 추가로 존재한다. 다음은 ITU-R P.1546 권고서에 대한 간략한 설명이다. 권고서 ITU-R P.1546의 범위와 주요 특징은 아래와 같다. - 주파수 30-3,000MHz 대역의 지상 서비스의 점대 영역 예측에 사용되는 모델 - 유효 송신 안테나 높이 3,000m 이하에 대하여 육상, 바다, 혼합 경로에 대하여 1,000km 거리까지 가능 - 거리, 안테나 높이, 주파수, 시간율에 따라 측정된 전계강도 곡선으로부터 보간 법을 이용하여 계산 - 계산은 지형 클리어런스와 클러터 장애 영향을 보정. 측정 조건은 다음과 같다. - 송신전력: 1kW - 송신 높이(h1): 10, 20, 37.5, 75, 150, 300, 600, 1,200m에 대하여 측정 - 주파수: 100, 600, 2,000MHz - 지형: 육상(유럽, 북미), 해상(지중해, 북해) - 거리: 1-1,000km - 시간율: 1%, 10%, 50% ITU-R P.1546-5 권고서 내용은 부록 2, 3, 4에 전계강도 그래프가 있고, 부록 5는 계산방법을 나타낸다. - 부록2: 30MHz-300MHz 사용 가능, 100MHz 주파수에 대한 전계강도 - 부록3: 300MHz-1,000MHz 사용 가능, 600MHz 주파수에 대한 전계강도 - 부록4: 1,000MHz-3,000MHz 사용 가능, 2,000MHz 주파수에 대한 전계강도. 39.

(41) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-11]은 ITU-R P.1546에 의한 계산절차에 대한 순서도이다.. [그림 2-11] ITU-R P.1546에 의한 계산 절차. 40.

(42) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 나. 특수한 지형에 대한 방송구역 계산. 특수한 지형에 대한 계산은 송신에서 수신까지 지형정보 데이터를 이용하여 자유공간 손실과 회절에 의한 전파를 이용하여 예측하는 방법이다. 자유공간에 의한 계산은 ITU-R P.525(Calculation of free-space attenuation), 회절에 의한 전파는 ITU-R P.526(Propagation by diffraction)에 기술되어 있다. 회절은 구면지구에 의한 회절, 단일회절에 의한 계산, 다중회절에 의한 계산으로 구분된다. 현행 고시에는 다중회절 방법은 Deygout 법을 사용한다. 아래에 Eo를 구하는 공식 중 소문자로 표시된‘d’를 대문자 ‘D’로 변경하여 고시개정(안)에 수정하였고, 구면 지구에 대한 회절전계강도(dB)식 중 Y를 구하는 식의 분자에서 π의 “제곱”을. 추가하였고 함수 중 “d”와 “ɑe”에 대한 설명을 추가하여 고시개정(안)에 수정하였다. 다음은 현행 고시에 기술된 절차이다. (2) 산악지형 등 특수한 지형에 있어 방송구역을 계산하고자 할 경우에는 다음 식에 의하여 구한다. (가) 송·수신점간 차폐물이 없는 자유공간에 의한 방송구역은 다음 식에 의하여 구한다..      . (V/m).  : 자유공간 전계강도(V/m)  : 안테나 실효복사전력(W)  : 송신점으로부터의 이격거리(m) (나) 자유공간에서의 전계강도 에 대한 구면지구에 의한 회절전계강도(dB)는 다음 식에 의하 여 구한다..  . log              .   ∙       ∙      .   . . .  : 안테나 높이(m)    : 정규화 거리함수    : 정규화 안테나높이 이득 ① 정규화 거리함수.    는 다음과 같이 구한다..       log   . 41. (dB).

(43) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 다음 현행 고시내용 중 정규화 안테나 높이 이득을 구하는 식에서 G(Y)를 B>2, B≤2로 단순히 구분하고, G(Y)<2+20logK일 경우 G(Y)를 2+20logK로 하는 부분 등을. 추가하였다.. 수평편파,.  와. 수직편파로.  의. 설명을. 변경하였다.. 수평안테나. 또한,. KV를. 영향과. 구하는. 수직안테나. 식에서. “＋”. 영향을. 부호를. 삽입하였고, 지구 유효반지름(ɑe)과 비유전율(  )에 대한 기호표현을 명확히 하였다. 부가적으로 고시개정(안)에 도전율(  )의 단위인 (s/m)에서 s의 소문자를 대문자로 고쳤다.. 42.

(44) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. ② 정규화 안테나높이 이득은 다음과 같이 구한다..           log      . Y>2. .     log    . 10K<Y<2.       log   log     log      . 10<Y<10K.       log . Y<K/10. 또한 위 값을 산출하기 위해 필요한 파라메터는 다음과 같다. ③ 지구표면의 전기적 특성에 따른 영향 K는 다음과 같이 구한다..                           단,. .  .  . : 지구의 유효 반지름(km). . : 유효상대 유전율로 [별표 10]에서 구함. . : 유효전도도(S/m)로서 [별표 10]에서 구함.  : 주파수(MHz).   : 수평안테나 영향(수평편파)   : 수직안테나 영향(수직편파). 별표 10. 지표조건에 따른. . 및. 의. 근사식(30 ≤ f(MHz) ≤ 3000. ④ 파라메터 β는 대지형태 및 편파 영향을 받으며 다음과 같이 구한다.                . 43.

(45) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. (다) 자유공간에서의 산악에 의한 모서리형 회절손실은 다음식에 의하여 구한다. ① [별표 11]과 같은 지형조건의 단일 모서리형인 경우의 회절손실은 다음과 같으며.          .  .   . . . .    . ≤.    log   . ≤≤.    log  . ≤≤.    log           .    ≤  ≤      .    log   . 위 식에 의하여 산출된 회절손실율 [별표 12]에 적용하여 구한다.. 별표 11. 단일 모서리형. 별표 12. 회절손실에서 E/E0를. 회절손실. 기준으로 한 전계 크기. 다음 현행 고시내용 중 별표 13. 다중모서리형 회절손실 표에서 M1의 a+b를 b+c로, M4의 d+f를 e로, M5의 e, f를 d+e,f로 오타를 변경하여 고시개정(안)에 수정하였다.. 44.

(46) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. ② [별표 13]와 같은 지형조건의 다중모서리형인 경우의 회절손실은 다음과 같다.   . .   ∙        . . ㉮ r을 구한 후 각 차단점의 h와 비교하여 h/r의 값이 가장 큰 것을 주 장애물로 선정한다. ㉯ 각 차단점에 대한 감쇠는 ①호 단일 모서리형인 경우의 회절손실ν값에 따른 감쇠함 수를 사용한다.. 별표 13. 다중 모서리형 회절손실 (라) 둥근 모서리의 회절점은 현실적으로 적용하기 어려우므로 (다)에 의해 구한 전계값에 보 상값을 적용해야 하며 다음 식에 의하여 구한다.  .         log   . 표피깊이  는 다음과 같이 구한다.  . .   .  : 주파수  : 지표투자율(  × . . ).  : 지표도전율로 별표 10에서 구함 (마) 지상파방송 수신 안테나의 높이는 지상으로부터 초단파방송은 4 m, 디지털 텔레비전방 송은 9 m, 이동멀티미디어방송은 2 m로 한다. (바) 송신안테나의 진북 0도를 기준하여 2,572 방향의 방사선을 잡아 각각 200 ㎞까지 100 m단위의 지형단면도를 작성하여야 한다. (사) 방송구역은 송신점을 중심으로 일정한 길이를 갖는 정사각형(이하 “격자”라 한다)의 집 합으로 방송구역 내에는 가로·세로 500 m 넓이의 격자가 가로·세로 601개 구성되며. 각 격자에는 최소한 한 개 이상의 전계값이 존재하여야 한다. (아) 각 방향별 100 m단위로 계산한 전계값을 해당 격자에 합산하고 합산된 전계값의 평균 값을 산출하여 그 값을 해당 격자의 대표 전계값으로 한다. (자) 각 격자의 대표 전계값이 방송구역 전계강도 기준 이상의 값인 경우 양청구역으로 판정 한다.. 45.

(47) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 현행 고시내용 중 회절에 의한 전파는 ITU-R P.526의 개정에 의하여 변화가 발생하였다. 먼저 구면지구에 의한 계산 방법을 비교하여 차이점은 [표 2-6]에 차이를 기술하였다. [표 2-6] 현행 고시내용과 ITU-R P.526-14에 구면회절손실에 대한 계산식의 변화. 현행 고시내용. ITU-R P.526-14.    .    .    ×  .    ×  .                .                .      log  .      log  .    log  .  ≅     log     . X<1.6. B>2.  ≅ log    . 10K<Y<2.  ≅   log    log    log     K/10<Y<10K.  ≅   log  . X≥1.6.  ≅     log     . Y>2.  ≅log    . . Y<K/10. B≤2.  ≅   log        log    . [그림 2-12]는 단일회절에 의한 계산식을 고시의 식과 ITU-R P.526 모델하고 비교한 것이다. 단일회절을 계산하기 위한 프레넬 적분식을 고시와 ITU-R 모델은 다른 근사식을 사용하고 있다. 근사식과 프레넬 적분식 값과 비교해 보면 현재 ITU-R 모델의 근사식이 보다 더 잘 맞는다.. 46.

(48) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [그림 2-12] 단일 회절 손실에 대한 고시와 ITU 모델 결과 비교. [그림 2-13]은 구면지구에 대한 회절에 손실 계산한 예로써 현재 고시에서는 짧은 거리 구간에서도 구면지구에 대한 회절 계산식이 적용되어 있다.. 고시. [그림 2-13] 구면지구 회절 손실에 대한 고시와 ITU 모델 결과 비교. 47.

(49) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 다중회절에 의한 계산식은 현재 고시와 ITU-R P.526-14 권고와 계산에 큰 차이가. 있다.. 예전. ITU-R. P.526에서는. 다중회절. 계산의. 기준이. Deygout. 방법이었으나 최근 권고에는 Delta-Bullington 방법을 적용하고 있다. 다중회절에 의한 전파는 회절모델에 따라서 작게는 수 dB에서 수십 dB 이상 차이가 발생할 수 있다. [그림 2-14]는 Deygout 회절에 의한 계산방법으로 다중 회절 계산 시에 가장 큰 edge에 대한 손실을 계산 후 다른 edge에 대해서는 main edge와 직선을 연결하여 유효 높이를 계산한다.. [그림 2-14] Deygout 회절 손실 계산. 특수한 지형에 대한 방송구역 전계강도 계산에 대한 ITU 권고서는 ITU-R P.1812(A path-specific propagation prediction method for point-to-area terrestrial services in the VHF and UHF bands)로서 VHF와 UHF 대역에서 점대 영역에 대한 지상 서비스를 위한 전파 예측하는 방법이다. 예측조건은 다음과 같다. - 주파수범위: 30-3,000MHz - 시간율: 1-50% - 장소율: 1-99%. 48.

(50) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. - 예측거리: 0.25-3,000km - 높이: 지면에서 3km 까지 - 특징: 지형 프로파일에 기반을 둔 해석 또한, 예측절차는 자유공간손실, 회절, 대류권 산란 등 다음의 사항을 계산한다. 회절모델은 Delta-Bullington 법을 이용한다. - LoS(Line of sight)에 의한 전파 - 회절에 의한 전파 - 대류권 산란에 의한 전파 - 덕팅/레이어 반사에 의한 전파 - 클러터 효과 - 장소율 변화 효과 - 건물 진입 손실. [그림 2-15]는 ITU-R P.1812의 예측을 위한 경로 프로파일을 나타낸다.. [그림 2-15] ITU-R P.1812의 예측을 위한 경로 프로파일. 49.

(51) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 다. 방송구역 지형단면도 작성 산악지형 등 특수한 지형에 있어 방송구역을 계산하고자 할 경우에는 아래와 같은 방법을 따른다. (바) 송신안테나의 진북0도를 기준하여 2,572 방향의 방사선을 잡아 각각 200km까지 100m단위의 지형단면도를 작성하여야 한다. (사) 방송구역은 송신점을 중심으로 일정한 길이를 갖는 정사각형(이하 “격자”라 한다)의 집합으로 방송구역 내에는 가로ㆍ세로 500m 넓이의 격자가 가로ㆍ세로 601개 구성되며 각 격자에는 최소한 한 개 이상의 전계값이 존재하여야 한다. (아) 각 방향 별 100m 단위로 계산한 전계값을 해당 격자에 합산하고 합산된 전계값의 평균값을 산출하여 그 값을 해당 격자의 대표 전계값으로 한다. (자). 각. 격자의. 대표. 전계값이. 방송구역. 전계강도기준. 이상의. 값인. 경우. 양청구역으로 판정한다. [그림 2-16]은 각도별 2,000개(100m부터 200km까지)의 지점을 계산한 것이다.. [그림 2-16] 각도별 계산 지점. 50.

(52) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. (a). (b). (c). [그림 2-17] 지형단면도 계산 방법. 고시에 따라서 방사형으로 계산한 후 격자형으로 지형단면도를 계산하면 [그림 2-17]에 (c)처럼 모서리 부분은 계산값이 도출되지 않는다. [그림 2-18]부터 [그림 2-23]까지는 [그림 2-17의 계산 방법을 가지고 [그림 2-16]을. 500m별로. 포인트가. 적어지고,. 계산하여 [그림. 확대시킨. 2-22]에. 모습이다.. 140-150m. 거리가. 멀어질수록. 사이에서는. 대각선. 미계산지역이 나타나게 된다.. [그림 2-18] 500m x 500m 계산영역. [그림 2-19] 500m x 500m 계산영역. (500-2,000m). (5,000-6,500m). 51. 계산된 방향에.

(53) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [그림 2-20] 500m x 500m 계산영역. [그림 2-21] 500m x 500m 계산영역. (50-51.5km). (100-101.5km). [그림 2-23] 진북 90도 방향 : [그림 2-22] 500m x 500m 계산영역(140-150km). 150-151.5km. 이러한 미계산 영역을 없애기 위해서는 가로ㆍ세로 601개의 각각 격자를 최소한 한 개라도 계산값이 존재하기 위해서는 565개의 격자로 변경해야 한다.. 52.

(54) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 제3절 기술기준 개정 주요내용 「방송구역전계강도의. 기준·작성요령. 및. 표시방법」. 고시는. 전파법. 시행령. 제2조(정의), 제58조(방송구역)에 근거하여 과학기술정보통신부 장관이 고시하고 있으며, 지상파 방송의 방송구역 산정시 최소 전계강도 기준값 및 표시방법을 규정함을 목적으로 하고 있다. 이번 개정안에는 용어, 단위, 기호 및 그래프 등의 정비와 국제표준(ITU-R 권고) 최신판을 반영하여 개정이 추진되었다. 먼저, 용어는 표준을 중파로 변경하고, 전계강도 단위(dB→dB㎶/m), 도전율 단위(㎷/m → S/m), 기호(전계강도 Em → Em) 등의 오류를 정비하였다. 또한, 안테나 관련 계산식, 대역별 전파특성 등에 대해 ITU 국제표준 개정사항을 반영하여 방송구역 산출근거의 객관성 확보와 실효성을 제고하였다.. 제4절 기술기준(안) 마련 1. 배경 및 필요성. 방송구역 전계강도 계산 기준에 의하여 계산한 값과 현장에서 측정값 사이의 일부 차이가 발생하였고 방송구역 전계강도 계산에 대한 국제 권고로 ITU-R P.1546과 P.1812 모델이 개발되었다. 이에 따라 고시규정 및 수치항목별 세부 내용을 검토하고 현행 고시내용과 ITU 권고에 대한 수치계산과 비교분석 등 방송구역 전계강도 기술기준 개정 검토가 필요하다.. 2. 검토내용 ‘방송구역전계강도의 기준·작성요령 및 표시방법’에서 국제표준 반영 및 전계강도 계산기준 등 고시표현의 모호함을 해소하고 명확하게 정의할 것을 검토하였다. 또한. 53.

(55) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 해상도가 낮은 주파수와 거리별 1kW 출력 시의 전계강도 곡선 별표 1~4를 ITU에서 제공하는 GRWAVE 프로그램을 이용하여 해상도를 높였으며, 회절을 계산하지 않은 간이한 방법과 산악회절을 고려하여 계산하는 특수 지형에 대한 방송구역 계산 등 전계강도 계산기준을 검토하였다.. 3. 기술기준 개정. 국립전파연구원은 방송구역 전계강도 기술기준 개정안을 제시하여 고시로 반영 하였다(2020.12.31. 개정). ⊙ 과학기술정보통신부 고시 제2020-82호 「방송구역전계강도의. 기준ㆍ작성요령. 및. 표시방법」(과학기술정보통신부고시. 제. 2017-7호, 2017.8.24.)을 다음과 같이 개정하여 고시합니다.. 2020년. 12월 31일. 과학기술정보통신부장관. 방송구역전계강도의 기준ㆍ작성요령 및 표시방법 일부개정고시안. 방송구역전계강도의 기준ㆍ작성요령 및 표시방법 일부를 다음과 같이 개정한다. 제1호가목의 표 및 제1호나목(1)의 ‘표준’을 ‘중파’로 한다.. 제1호나목의 (1)∼(2)의 ‘마 산 시’를 ‘창 원 시’로, ‘dB’를 ‘ dBµV/m’로 한다.. 제2호가목의 ‘표준’을 ‘중파’로 한다. 제2호가목의 (2), (3), (4), (5)를 각각 다음과 같이 한다.. (2) 대지 정수가 균일한 전파로(電播路)의 전계강도는 다음식에 의하여 계산한다.     (mV/m). 54.

(56) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 여기에서    ∙    ∙  (kW).  : 수신점의 전계강도 (mV/m)  :  가 1kW 때의 균일한 대지 정수에 대한 전계강도 (mV/m). (별표1부터 별표4에서 구함)  : 안테나 실효복사전력  : 안테나 비교효율    : 안테나 지향성 계수. (3) 대지의 도전율( ) 및 비유전율( )은 다음 값을 기준으로 한다.. 구 분. 도전율(  , S/m). 비유전율( ). 산악지대. 0.001. 15. 구릉지대. 0.002. 15. 평야지대. 0.005. 15. 5. 80. 해. 상. (4) 안테나의 비교효율(Gη) 임의의 접지안테나와 그 안테나의 위치에 있어서 완전도체 대지상에 설치된 사용주파수의 파장에 비해 충분히 짧은 접지 안테나와의 동일한 값의 안테나 공급전력을 공급한 경우에 있어서 당해 안테나로부터 1㎞ 떨어진 동일지점에 미치는 두 전계강도의 제곱의 비를 백분율로 표시한 것이며 그 값은 안테나공급 전력에 따라 다음과 같다. 안테나공급전력. Gη(%). 50㎾ 이상. 1.3(130 %). 10㎾ 이상 50㎾ 미만. 1.2(120 %). 3㎾ 이상 10㎾ 미만. 1.0(100 %). 1㎾ 이상 3㎾ 미만. 0.9(90 %). 1㎾ 미만. 0.7(70 %). 55.

(57) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. (5) 혼합전파로인 경우의 전계강도는 다음 식에 의하여 계산한다..     (mV/m) Em : 안테나공급전력 Pt가 1 ㎾ 일 때 혼합전파로에 있어서의 전계강도 (mV/m) (별표5 참조) 제2호가목(5)의 (가)를 다음과 같이 한다.. (가) 별표5에 예시한 전계강도 곡선 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ은 별표1부터 별표4에 따라 대지도전율 σ1, σ2, σ3을 가지는 전파로의 전계강도를 구한 것이고 d1, d2, d3는 대지도전율 σ1, σ2, σ3의 전파로 거리이다. 제2호가목(5)(나) 및 제2호가목(5)(나)①부터③까지의 ‘대지정수’를 ‘대지도전율’로, ‘Em’을 ‘Em’로, ‘구한다[별표 5참조]’를 ‘구한다.(별표5 참조)’로, ‘EC’를 ‘EC"’로 한다.. 제2호나목의 (1)을 다음과 같이 한다.. (1) 산악회절등을 고려하지 않고 간이한 방법에 의해 방송구역을 계산하고자 할 경 우에는 다음식에 의하여 구한다.             이며. 여기에서  :  가 1 kW일 때의 전계강도(㏈µV/m) (별표6 및 별표7에서 구함)  : 수신점의 전계강도(㏈µV/m)  : 안테나 실효복사전력(㏈k)  : 수신안테나 높이 이득(dB)  : 안테나 지향손실(㏈)  : 감쇠교정계수(㏈). 제2호나목(1)(가)의 ‘감쇠’를 ‘감쇠’로, 제2호나목(1)(가)①의 ‘Δh’를 ‘지형굴곡도 Δh’로 하고 제2호나목(1)(가)의 ② 및 ③을 다음과 같이 한다.. 56.

(58) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. ② 지형굴곡도 Δh는 별표9를 참조하여 송신안테나로부터 10∼50㎞ 사이의 지형의 10%에서 90%를 초과하는 높이의 차를 이용하여 구한다.. ③ ②에서 구한 지형굴곡도 Δh를 별표8(a), (b)에 적용하여 구한다.. 제2호나목(1)의 (다) 및 (라)를 다음과 같이 한다.. (다) 안테나 실효복사전력은 다음과 같이 구한다. 안테나 실효복사전력(㏈k) = 안테나공급전력(㏈k) + 안테나이득(㏈d). - 급전선 및. 기타손실(㏈). (라) 송신안테나 실효고는 다음과 같이 구한다. 제2호나목(1)(라)의 ②의 단서 및 ③을 다음과 같이 신설한다. 단, 송신안테나로부터 15km 이하 거리에서는 0.2d∼d까지 거리의 평균으로 구한 다. 여기서 d : 송신안테나로부터 거리(km). ③ 송신안테나 실효고가 음수인 경우, 별표5와 별표6에서 안테나 실효고가 0일 때 전계 강도 값을 구한 후 다음 식으로 보정한 값   을 더한다.. 57.

(59) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구.                     일때      log      그외 그리고.         .      arctan   for  MHz for  MHz for  MHz. 여기서   송신안테나실효고 제2호나목(1)(마)의 ①을 다음과 같이 신설한다. ① 수신안테나 높이 보정이득 는 다음과 같은 식으로 한다..  안테나높이보정이득     ∙ log    여기서   수신안테나보정팩터 별표 에서구함    수신안테나높이 제2호나목(1)(바)의 ‘[별표6] 및 [별표7]’을 ‘별표6 및 별표7’로 한다. 제2호나목(2)의 (가)의 아래수식 및 (나)를 다음과 같이 한다.  . E0   (V/m)  여기서 E0 : 자유공간 전계강도(V/m) Pe : 안테나 실효복사전력(W) D : 송신안테나로부터의 이격거리(m). 58.

(60) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. (나) 자유공간에서 전계강도 E0의 구면지구에 의한 회절전계강도(dB)는 다음 식에 의 하여 구한다..  . log               .  .      .   .  .      . ∙   . ∙. 여기서 d : 경로길이(km) αe : 지구 유효반경(km) h : 송신안테나 높이(m) F(X) : 정규화거리함수 G(Y) : 정규화 안테나높이 이득 제2호나목(2)(나)의 ①에서④까지를 다음과 같이 한다.. ① 정규화 거리함수 F(X)는 다음과 같이 구한다..       log         log    .  ≥    . ② 정규화 안테나높이 이득은 다음과 같이 구한다..    ≅     log        ≅ log   .  ≤.       log이면   를   log로한다 위에서    ③ 지구표면의 전기적 특성에 따른 영향 K는 다음과 같이 구한다. 송신안테나가 수 평편파일 경우 KH, 수직편파일 경우 Kv를 사용한다.. 59.

(61) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구.      ɛ             ɛ       여기서 αe : 지구의 유효반경(km) εr : 비유전율로서 별표10에서 구함 σ : 도전율(S/m)로서 별표10에서 구함.  : 주파수(㎒) KH : 수평편파일 경우 Kv : 수직편파일 경우. ④. . 파라메터. β는. 대지형태. 및. 편파. 영향을. 받으며. 다음과. 같이. 구한다..                . 제2호나목(2)(다)의 ①을 다음과 같이 한다.. ① 별표11와 같은 지형조건의 단일 모서리형인 경우의 회절손실은 다음과 같으며.          . .    . . . .  ≤   log     ≤ ≤  ≤ ≤   log     log           ≤  ≤ . . .   log   . .  ≺ . 여기서 hp : 전파경로에서 장애물 최고점까지 거리(m) λ : 파장(m). r1 : 수신점에서 장애물까지 거리(km) r2 : 장애물에서 수신점까지 거리(km) 위 식에 의하여 산출된 회절손실율 값을 별표12에 적용하여 구한다.. 60.

(62) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. 제2호나목(2)(다)②의 ‘[별표 13]’을 ‘별표13’으로 한다.. 제2호나목(2)(다)②㉯의 ‘감쇠’를 ‘감쇠’로, ‘ν’를 ‘  ’로 한다.. 제2호나목(2)(라)의 ‘[별표 10]’을 ‘별표10’로 한다.. 제2호나목(2)(사)의 ‘601개’를 ‘565개’로 한다.. 별표1의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘산악지역에 대한 전계강도’로 하며, 별표1을 별지와 같이 한다.. 별표2의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘구릉지대에 대한 전계강도’로 하며, 별표2를 별지와 같이 한다.. 별표3의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘평야지대에 대한 전계강도’로 하며, 별표3을 별지와 같이 한다.. 별표4의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘해상지역에 대한 전계강도’로 하며, 별표4를 별지와 같이 한다.. 별표5의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘혼합전파로에 대한 전계강도’로 하며, 별표5를 별지와 같이 한다. 별표6의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘VHF(80∼250㎒) 대역 전계강도’로 하며, 별표6을 별지와 같이 한다. 별표7의 제목 ‘방송구역 전계강도의 계산기준’을 ‘UHF(450∼1000㎒) 대역 전계강도’로 하며, 별표7을 별지와 같이 한다.. 61.

(63) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 별표8의 제목 ‘감쇠교정계수’를 ‘감쇠교정계수’로 하며, 별표8을 별지와 같이 한다.. 별표9의 제목 ‘변수 정의’를 ‘지형굴곡도’로 하며, 별표9를 별지와 같이 한다.. 별표10의 제목 ‘근사식’을 ‘지표조건에 따른  및 의 근사식(30≤ f(MHz) ≤ 3000)’로 하며, 별표10을 별지와 같이 한다.. 별표12의 제목 ‘회절손실에서 E/E0를 기준으로 한 전계 크기’를 ‘회절손실에서 E/E0를 기준으로 한 전계 크기’로 한다. 별표13을 별지와 같이 한다.. 별표14를 별지와 같이 신설한다.. 부. 칙. 이 고시는 공포한 날부터 시행한다.. 62.

(64) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [별표1] 산악지역에 대한 전계강도. σ = 0.001 S/m. ε  = 15. 안테나공급전력 1 ㎾. 산악지대. 안테나비교효율 100%. 63.

(65) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [별표2] 구릉지대에 대한 전계강도. σ = 0.002 S/m. ε  = 15. 안테나공급전력 1 ㎾. 구릉지대. 안테나비교효율 100%. 64.

(66) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [별표3] 평야지대에 대한 전계강도. σ = 0.005 S/m. ε  = 15. 안테나공급전력 1 ㎾. 평야지대. 안테나비교효율 100%. 65.

(67) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [별표4] 해상지역에 대한 전계강도. σ = 5 S/m. ε  = 80. 안테나공급전력 1 ㎾. 해상. 안테나비교효율 100%. 66.

(68) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [별표5] 혼합전파로에 대한 전계강도. 67.

(69) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [별표6] VHF(80∼250㎒) 대역 전계강도. 1 ㎾ : 복사전력의 전계강도 h₁ : 송신안테나 실효고 수신안테나 높이 : 10 m 주파수 : 80 ∼ 250 ㎒. 68.

(70) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [별표7] UHF(450∼1000㎒) 대역 전계강도. 1 ㎾ : 복사전력의 전계강도 h₁: 송신안테나 실효고 수신안테나 높이 : 10 m. 주파수 : 450 ∼ 1,000 ㎒. 69.

(71) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [별표8] 감쇠교정계수. d : 송신안테나로부터 거리. [별표 8(a)] 80∼250 MHz 감쇠교정계수. d: 송신안테나로부터 거리. [별표 8(b)] 450∼1000 MHz 감쇠교정계수. 70.

(72) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [별표9] 지형굴곡도. 변수 △h의 정의. [별표10] 지표조건에 따른  및 의 근사식(30 ≤ f(MHz) ≤ 3000). 지표조건. εr. 해 수 면. 70. 습. 지. 담 수 면. 보통의 땅. 𝜎𝜎 .  ≤     . log  . .   ≤   log       . log     ≤   log       . 80. log    ≤  log       ≤  log       . 15. log    ≤  log      ≤  log     . 71.

(73) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. [별표12] 회절손실에서 E/E0를 기준으로 한 전계 크기. 72.

(74) 제2장 방송구역 전계강도 기술기준 개정안 마련 연구. [별표13] 다중 모서리형 회절손실. 차단점. M1. M2. M3. M4. M5. da. a. b. a+b+c. d. d+e. db. b+c. c. d+e+f. e+f. f. h. h1. h2. h3. h4. h5. 구분. [별표14] 수신안테나 높이 보정 팩터 구분. VHF (dB). UHF (dB). 저잡음. 4. 4. 중잡음. 5. 6. 고잡음. 6. 8. 73.

(75)

(76) 제3장. 방송분야 제도개선 방안 마련 연구.

(77)

(78) 제3장 방송분야 제도개선 방안 마련 연구. 제 장 방송분야 제도개선 방안 마련 연구 제 절 최근. 미약전계강도 제도개선 방안 마련 코로나19. 확산으로. 인하여. 비대면. 종교. 및. 문화행사용. FM. 소출력. 무선기기의 활용성이 높아지고 있으며, 자동차극장 등에서 활용 가능한 미약전계무선기기의. 제도적 보완의 필요성이 제기되고 있다. 미약전계강도 무선기기는 이론상 수 m 이내에서 서비스가 가능하나 다수 안테나 FM 미약전계강도 무선기기 이용을 통하여 수백 m까지 서비스 확대 가능성 검토를 진행하였다.. 1. 단일 안테나 FM 미약전계강도 무선기기. FM 미약전계강도 무선기기는 「신고하지 아니하고 개설할 수 있는 무선국용 무선설비의. 기술기준」. 제5조에. 적용을. 받는. 무선기기이며,. 측정거리. 3m에서. 500μV/m 전계강도 기술기준을 충족해야 「방송통신기자재등의 적합성평가에 관한 고시」에 따라 지정시험기관 적합등록으로 사용할 수 있다. 이는 미약전계강도 무선기기에서 발사할 수 있는 출력이 75nW 정도이며, 현행 방송구역 전계강도 기준(48dBuV/m)으로 할 때, 미약전계강도 무선기기의 커버리지는 송신안테나로부터 약 수 m 내외로 매우 제한적이다.. 가. 미약전계강도 무선기기 이론적 커버리지 계산 [표. 3-1]에. 정리된. 바와. 같이. FM. 방송구역. 기술기준(48dBuV/m. 또는. –75dBm(ITU-R 권고 BS.415)인 경우, 송신기로부터 6m까지 서비스가 가능하지만, 자유공간에서 주변 인공잡음이 없고 고성능 수신기(34dBuV/m 또는 –89dBm)인 경우, 송신기로부터 30m까지 서비스 가능하다. 미약전계강도 무선기기 기술기준에 따라 (식 3-1) 및 (식 3-2)를 적용하여 자유공간에서 송신기의 송신출력 계산이 가능하다. [그림 3-1]과 [그림 3-2]는 자유공간에서 송신기로부터 거리별 전계강도 및 수신강도를 보여주고 있다.. 77.

(79) 지상파 방송구역 기술기준 및 간섭분석 개선방안에 관한 연구. 미약전계 기술기준 : 500uV/m@3m(국내 고시)    ∙       . (식 3-1). 미약전계 기술기준에 따른 송신출력은 75nW  ∙    . (식 3-2). . [표 3-1] 자유공간에서 송신기로부터 거리별 전계강도/수신레벨 산출 자유공간 송신거리로부터 거리별 전계강도/수신레벨. 송신출력 (EIRP). 75nW (-41dBm). 비고 3m. 6m. 10m. 전계강도(dBuV/m). 54. 48. 44. 38. 34. 31. 30. 24. 20. 18. 수신레벨(dBm). -69. -75. -79. -85. -89. -91. -93. -99. -103. -105. S/N(dB) (수신기 종류). 20m 30m 40m 50m 100m 150m 200m. 30. 30. 20. (저가형). (고성능). (고성능). [그림 3-1] 자유공간에서 송신기로부터 거리별 전계강도(Peirp = 75nW). 78. λ/4 ant 기준.

(80) 제3장 방송분야 제도개선 방안 마련 연구. [그림 3-2] 자유공간에서 송신기로부터 거리별 수신강도(Peirp = 75nW). 미약전계강도 무선기기의 전계강도 및 수신레벨은 신호대잡음비, 인공잡음 등 수신환경을 고려하여 계산되며, ITU-R 권고 BS.412에서 요구하는 FM 방송구역은 스테레오 48dBuV/m, 모노 34dBuV/m이다. 또한, 방송방식에 따른 FM 라디오의 스테레오방송. 및. 모노방송의. 전계강도는. 각각. 50dBuV/m,. 30dBuV/m이며,. 수신감도는 –75dBm, -95dBm이다.. [표 3-2] 전계강도/수신레벨 산정을 위한 파라미터 Pmin 변수 수신기 형태. 저가형. Pmin. -75dBm. 전계강도 변수. S/N (dB). NF (dB). 인공잡음 (dB). 30. 7. 8. 전계강도 Ant Ant Factor(dB) Gain(dBi). -89dBm. 30. 1. 0. 중심주파수 (MHz). 1. 100. 48.6dBuV/m 15.8. 고성능. 케이블손실 (dB). 34.6dBuV/m. 79. -4.47.