우리가 스마트폰으로 전화를 걸고, 와이파이로 영상을 보고, 위성으로 날씨 정보를 받는 데에는 모두 보이지 않는 신호가 사용돼요.
바로 전자기파입니다.
그렇다면 눈에도 보이지 않는 전자기파는 어떻게 멀리 떨어진 사람이나 기계에게 정보를 전달할 수 있을까요?
전자기파란 무엇일까?
전자기파는 전기와 자기의 변화가 파동처럼 퍼져 나가는 현상이에요.
빛, 라디오파, 마이크로파, 엑스선까지 모두 전자기파의 한 종류죠.
전자기파의 가장 큰 특징은 공기나 물질이 없어도 전달될 수 있다는 점이에요. 이런 성질 덕분에 우주 공간에서도 태양빛이 지구까지 도달할 수 있고, 인공위성이 보내는 신호를 지상에서 받을 수 있는 거예요.
정보를 실어 나르는 방법
전자기파 자체는 단순한 파동이지만, 여기에 정보를 실어 보내는 방식이 있어요.
이를 변조(Modulation)라고 부릅니다.
파동의 세기를 바꾸거나, 주파수를 조금씩 바꾸거나, 위상을 조절해 “이 변화가 의미를 가진 신호다”라고 약속하는 거죠.
사람의 목소리나 영상, 문자 메시지도 모두 이런 방식으로 전자기파에 실려 전달됩니다.
결국 우리가 보내는 정보는 파동의 미세한 변화로 바뀌어 공간을 이동하는 셈이에요.
송신기와 수신기의 역할
정보 전달에는 두 가지 장치가 필요해요.
송신기와 수신기예요.
송신기는 음성이나 데이터를 전기 신호로 바꾼 뒤 이를 전자기파에 실어 보냅니다.
반대로 수신기는 도착한 전자기파를 다시 분석해 원래의 소리나 영상, 데이터로 복원해요.
우리가 스마트폰으로 통화를 할 때 스마트폰은 동시에 송신기이자 수신기로 작동하며 전자기파를 주고받고 있는 거예요.
전자기파는 왜 주파수를 나눌까?
전자기파는 주파수에 따라 역할이 달라집니다.
라디오 방송은 비교적 낮은 주파수를 사용하고, 와이파이나 블루투스는 더 높은 주파수를 사용해요.
엑스선이나 감마선처럼 주파수가 아주 높은 전자기파는 의료나 과학 연구에 활용되죠.
주파수를 나누는 이유는, 서로 다른 정보가 섞이지 않도록 하기 위해서예요. 마치 여러 방송국이 각자 다른 채널을 사용하는 것과 비슷합니다.