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工学碩士学位請求論文

6σ 활동을 통한 IT산업의 공정혁신에 관한 연구

- 이동통신용 마이크로폰의 제조공정을 중심으로 -

Study on the Process Innovation of IT

Industry Through 6σ Activity.

(Focus on the Microphone Production Process for Mobile Phone)

2008 年 2 月

仁荷大学校 工学大学院

産 業 経 営 情 報 工 学 科

李 鍾 燮

工学碩士学位請求論文

6σ 활동을 통한 IT산업의 공정혁신에 관한 연구

- 이동통신용 마이크로폰의 제조공정을 중심으로 -

Study on the Process Innovation of IT

Industry Through 6σ Activity.

(Focus on the Microphone Production Process for Mobile Phone)

2008 年 2 月

指導教授 이 창 호

이 논문을 석사학위 논문으로 제출함

仁荷大学校 工学大学院

産 業 経 営 情 報 工 学 科

李 鍾 燮

이 論文을 李 鍾 燮의 碩士学位 論文으로

認定함

2008 年 2 月

主審 김 봉 선

副審 이 창 호

委員 이 화 기

- I -

요 약

6σ활동을 통한 IT산업의 공정혁신에 관한 연구

- 이동통신용 마이크로폰의 제조공정 중심으로 -

통신이란 무엇인가 사람과 사람의 의사소통이나 정보를 교환하는 것이다. 오늘

날 첨단 정보통신의 급속한 발달로 무한경쟁의 시대로서 지역과 공간을 초월해

서 경쟁하는 시대이다. 개방경제하에서 국제경쟁력을 확보하고 있는 세계의 유수

의 기업들은 마케팅 및 제조, 품질, 관리에 이르기까지 인터넷과 정보통신 기술

을 적용하고 있다. 이에 이동통신 시장의 방향 그리고 이동통신 시장 흐름과 향

후 수요예측으로 글로벌 경쟁력에 미리 대처하고자 문건을 정리하고 방향과 수

요를 분석하고자 한다. 그리고 6 sigma 기법을 도입 전사적인 품질경영 체제를

구축하여 마이크로폰 생산 설비의 효율적인 관리와 품질실패비용을 낮추도록 공

정혁신을 하여 가격경쟁력에서 우위를 점유하고자 한다. 또한 6 sigma 기본개념

에 대하여 살펴보고자 한다. 통계척도를 사용하여 모든 품질 수준을 정량적으로

평가하고, 문제해결 과정과 전문가 양성 등의 효율적인 품질문화를 조성하며, 품

질혁신과 고객 만족을 달성하기 위해 전사적으로 실행하는 21세기형 기업경영

전략이다.

1980년대 말 미국의 Motorola에서 품질혁신 운동으로 시작된 이후 GE(General

Electric)·TI(Texas Instruments) ·소니(Sony) 등 세계적인 초우량기업들이 채택

함으로써 널리 알려지게 되었다. 국내에서도 1990년대 후반 소개 된 이래 삼성그

룹· LG그룹· 한국중공업 등에서 도입하여 품질혁신에 성공함으로써 많은 기업들

이 도입에 적극적인 관심을 보이고 있다. 주로 생산 현장 및 기술 개발 부분에서

품질 수준 향상을, 불량 최소화, 생산성 향상을 중점 관리하고 있으며, 개선활동

의 적용범위를 크게 확산하고 있는 추세이며, 기업의 업무환경이 정보화로 바뀌

어감에 따라 서비스 및 사무관리 분야의 6 Sigma 도입의 중요성은 높아지고 있

다.

본 논문에서는 이동통신 시장을 분석하여 마이크로폰의 시장 수요예측과 6

Sigma의 통계적 기법을 활용하여 이동통신용 마이크로폰 제조 공정 혁신으로 품

질비용을 줄이고 제조원가 상승의 원인을 분석하고, 부적합 발생 원인에 대한 공

정 개선방안을 제시하여 품질향상과 원가구조 개선으로 기업이익 추구를 극대화

하도록 하고자 한다.

- II -

Abstract

What is communication? It is connecting people and exchanging information.

Nowadays, the gap between consumer and producer was sharply narrowed by

the advancement in the speed of information technology and the deepening of

the enterprise competition. The top-ranking companies in the world, which

obtain an international competitive power under the open-economy, are

applying information and communication technology to marketing, production,

sales and management. We would like to analyze the direction and the

demand to cope with global competition by mobile market trend and demand

forecasting. After introducing six sigma and establishing enterprise quality

management, we also would like to obtain cost competitiveness through the

raising the efficiency of microphone production and renovating process to

make failure cost lower. Six sigma used statistics in a revolutionary way to

innovate the process and effectively utilized the strategic management

methodology in the work place. After it was developed by Motorola in the

United States, it was quickly spread to other well-known international

companies and it became an effective way to dramatically increase quality.

Since six sigma was first introduced in the late 1990s by large corporations

such as GE(General Electric), TI(Texas Instruments), and Sony, it has been

aggressively promoted in Korea and it is recognized as more preferred and

competent in management renovation methodology. Mainly the production line

and the technical improvement division selectively manage quality

improvement, defect minimization, and productivity improvement.

This thesis deals with mobile microphone demand forecasting through

mobile market trend and the reduction in cost of quality in mobile microphone

assembly using six sigma. It results to the quality improvement program

against critical defective factors and the dramatic reduction in cost of poor

quality cost. Therefore, we suggest that six sigma technology are absolutely

necessary to improve quality and so to obtain the competitive power in IT

manufacturing process.

- III -

목 차

요 약 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅰ

Abstract ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅱ

표 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅴ

그림 목차 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ Ⅷ

제1장 서론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

1.1. 연구 목적과 배경 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

1.2. 연구 방법과 논문의 구성 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

제2장 마이크로폰과 6σ 품질 경영 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 3

2.1. 마이크로폰 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 3

2.1.1.통신과 소리의 원리와 개요 ․․․․․․․․․․․․․․․․ 3

2.1.2.콘덴서 마이크로폰의 원리 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 6

2.1.3. 마이크로폰의 발전 과정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 7

2.1.4. 마이크로폰의 구조와 제조공정 ․․․․․․․․․․․․․․ 9

2.1.5. 마이크로폰의 미래 기술 방향 ․․․․․․․․․․․․․․․ 14

2.2. 이동통신 기술 방향 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 16

2.2.1. 이동통신 기술 개요 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 16

2.2.2. 세계 시장 현황 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 22

2.2.3. WCDMA 서비스 및 시장 현황 ․․․․․․․․․․․․․․․․ 26

2.2.4. 4G 기반 이동통신 기술 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 30

2.2.5. 4G 이동통신 발전 ROAD MAP ․․․․․․․․․․․․․․․․ 34

2.2.6. 이동통신과 마이크로폰 시장 수요예측 ․․․․․․․․․․․ 36

2.3. Six Sigma 품질경영 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 38

2.3.1. Six Sigma 품질경영 개요 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 38

2.3.2. Six Sigma 벨트제도 및 프로세스 5단계 ․․․․․․․․․․ 39

2.3.3. 국내외 기업 Six Sigma 성공사례․․․․․․․․․․․․․․ 41

- IV -

제3장 마이크로폰 제조 공정의 Six Sigma 적용 개선 ․․․․․․․․․ 46

3.1. Define ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 46

3.1.1. Theme 선정배경 및 원인조사․․․․․․․․․․․․․․․․ 46

3.1.2. 연구 내용 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 46

3.1.3. 연구 기간 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 46

3.1.4. 연구대상 선정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 47

3.1.5. 원인조사 및 분석 방법 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 47

3.2. Measure ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 47

3.2.1. 원가 상승의 원인 조사 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 47

3.2.2. 목표와 기대 효과 수립 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 49

3.2.3. 개선활동 일정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 49

3.3. Analyze ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 50

3.3.1. 잠재인자와 주요 X인자의 도출 ․․․․․․․․․․․․․․ 50

3.3.2. GAGE R&R 분석 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 54

3.3.3. 현재 공정능력 및 부적합 지수 ․․․․․․․․․․․․․․ 56

3.3.4. 주요 인자에 대한 데이터 수집 및 분석 ․․․․․․․․․․ 57

3.3.5. 주요 X인자별 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 58

3.3.6. 주요 X인자의 분석 결과 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 69

3.4. Improve ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 69

3.4.1. 주요인자 X 대한 개선안 수립 ․․․․․․․․․․․․․․ 69

3.4.2. DOE에 의한 최적화 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 70

3.4.3. 가설 검정에 의한 최적화 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 72

3.5. Control ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 73

3.5.1. 주요 인자에 대한 개선 전․후 비교 ․․․․․․․․․․․․ 73

3.5.2. 개선 후 목표 달성치 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 73

3.6. IT 산업의 공정혁신을 위한 제안 ․․․․․․․․․․․․․․․ 74

제4장 결론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 76

- V -

표 목차

표 1-1 연도별 휴대폰 수출 현황 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 22

표 1-2 지역별 휴대폰 수출 현황 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 23

표 1-3 3세대 W-CDMA와 CDMA 이동통신 비교 ․․․․․․․․․․․․ 29

표 1-4 W-CDMA 이동통신 가입자 및 단말기 수요예측 ․․․․․․․․ 30

표 1-5 와이브로,무선랜,이동전화 비교 ․․․․․․․․․․․․․․ 31

표 1-6 전 세계 마이크로폰 년도별 소요량 추이 및 수요예측 ․․․ 36

표 1-7 전 세계 마이크로폰 소요량 추이 그래프 ․․․․․․․․․․ 37

표 2-1 Six Sigma 경영효과․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 39

표 2-2 Six Sigma 5단계 문제해결 프로세스 ․․․․․․․․․․․․ 40

표 3-1 Φ4 마이크로폰 높이별 부적합률․․․․․․․․․․․․․․ 47

표 3-2 Φ4 마이크로폰 유형별 부적합률․․․․․․․․․․․․․․ 48

표 3-3 Φ4x1.0 마이크로폰 개선목표 및 기대 효과․․․․․․․․․ 49

표 3-4 개선활동 일정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 50

표 3-5 POTENTIAL X의 우선순위 선정(FMEA) ․․․․․․․․․․․․ 52

표 3-6 RPN 100이상 주요 X인자 11가지 선정․․․․․․․․․․․․ 54

표 3-7 GAUGE R&R 평가자 내부 평가 합치도 ․․․․․․․․․․․․ 54

표 3-8 각 평가자 대 표준 평가 합치도 ․․․․․․․․․․․․․․ 55

표 3-9 각 평가자 대 표준 평가 비 합치도․․․․․․․․․․․․․ 55

표 3-10 평가자 사이 평가 합치도 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 55

표 3-11 모든 평가자 대 표준 평가 합치도 ․․․․․․․․․․․․․ 55

- VI -

표 3-12 현 수준 공정능력 산출 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 56

표 3-13 개선 예상 목표치 확정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 56

표 3-14 데이터 수집 및 분석 계획 ․․․․․․․․․․․․․․․․ 57

표 3-15 Collect Chuck 가설 검정․․․․․․․․․․․․․․․․․ 58

표 3-16 Collect Chuck 가설 검정 데이터 ․․․․․․․․․․․․․ 58

표 3-17 제품공급 특성 가설 검정․․․․․․․․․․․․․․․․․ 59

표 3-18 제품공급 특성 가설 검정 데이터 ․․․․․․․․․․․․․ 59

표 3-19 제품공급 2 특성 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․ 60

표 3-20 제품공급 2 특성 가설 검정 데이터 ․․․․․․․․․․․․ 60

표 3-21 Spindle 회전속도 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․ 61

표 3-22 Spindle 회전속도 가설 검정 데이터․․․․․․․․․․․․ 61

표 3-23 Conveyor 떨림 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․․ 62

표 3-24 Conveyor 떨림 가설 검정 데이터 ․․․․․․․․․․․․․ 62

표 3-25 공급 TOOL 상승속도 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․ 63

표 3-26 공급 TOOL 상승속도 가설 검정 데이터․․․․․․․․․․․ 63

표 3-27 Collect Chuck 하강속도 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․ 64

표 3-28 Collect Chuck 하강속도 가설 검정 데이터․․․․․․․․․ 64

표 3-29 CURLING 압력 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 65

표 3-30 CURLING 압력 가설 검정 데이터․․․․․․․․․․․․․․ 65

표 3-31 PCB 외경SIZE 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 66

표 3-32 PCB 외경SIZE 가설 검정 데이터․․․․․․․․․․․․․․ 66

표 3-33 CURLING TOOL 상하속도 가설 검정․․․․․․․․․․․․․ 67

표 3-34 CURLING TOOL 상하속도 가설 검정 데이터 ․․․․․․․․․ 67

표 3-35 Spindle 회전속도 가설 검정 ․․․․․․․․․․․․․․․ 68

표 3-36 Spindle 회전속도 가설 검정 데이터․․․․․․․․․․․․ 68

- VII -

표 3-37 주요 X인자의 분석 결과 ․․․․․․․․․․․․․․․․ 69

표 3-38 실험 계획법에 의한 최적화 ․․․․․․․․․․․․․․․ 70

표 3-39 실험 계획법에 의한 최적 조건․․․․․․․․․․․․․․ 70

표 3-40 실험 계획법의 실험 데이터 ․․․․․․․․․․․․․․․ 71

표 3-41 PCB SIZE와 날짜별 데이터 평균 ․․․․․․․․․․․․․ 71

표 3-42 PCB SIZE별 부적합 추이․․․․․․․․․․․․․․․․․ 72

표 3-43 PCB SIZE별 검정 데이터․․․․․․․․․․․․․․․․․ 72

표 3-44 주요 인자에 대한 개선 전후 공정능력 산출 ․․․․․․․ 73

- VIII -

그림 목차

그림 1-1 음의 전달 과정․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 6

그림 1-2 파동의 전파 현상․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 6

그림 1-3 마이크로폰 분해도 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 7

그림 1-4 마이크로폰의 음압변화 원리․․․․․․․․․․․․․․․ 7

그림 1-5 마이크로폰의 조립도 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 9

그림 1-6 CASE ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 9

그림 1-7 DIAPHRAGM ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 10

그림 1-8 SPACER․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 10

그림 1-9 BACK ELECTRET ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 10

그림 1-10 금속베이스․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 11

그림 1-11 절연베이스․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 11

그림 1-12 회로기판 & 모식도 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 12

그림 1-13 마이크로폰 조립 순서․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 12

그림 1-14 마이크로폰 Curling 前 後 상태 ․․․․․․․․․․․․․ 13

그림 1-15 마이크로폰 Curling 공정 순서․․․․․․․․․․․․․․ 13

그림 1-16 이동통신의 음성의 전달 과정 ․․․․․․․․․․․․․․ 15

그림 1-17 마이크로폰의 미래 방향․․․․․․․․․․․․․․․․․ 16

그림 2-1 이동통신의 발전 방향․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 21

그림 2-2 휴대폰 월별 수출 추이 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 22

그림 2-3 세계 휴대폰시장 추이 및 예측․․․․․․․․․․․․․․ 24

그림 2-4 정보통신부 IT 839 전략․․․․․․․․․․․․․․․․․ 26

그림 2-5 세계 W-CDMA 가입자 전망 ․․․․․․․․․․․․․․․․ 27

그림 2-6 세계 W-DMB 서비스 시장 예측 ․․․․․․․․․․․․․․ 32

그림 2-7 위성 DMB 가입자 및 재무 추이․․․․․․․․․․․․․․ 33

그림 2-8 이동통신 발전 로드 맵 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 34

그림 2-9 Six Sigma DMAIC 프로세스․․․․․․․․․․․․․․․․ 40

그림 2-10 국내 산업별 Six Sigma 활동기업 현황 ․․․․․․․․․․ 44

그림 2-11 Six Sigma 년도별 도입 현황 ․․․․․․․․․․․․․․ 45

- IX -

그림 3-1 BSE의 Six Sigma 프로젝트 등록․․․․․․․․․․․․․․ 46

그림 3-2 마이크로폰 모델별 부적합 유형․․․․․․․․․․․․․․ 48

그림 3-3 Φ4x1.0 마이크로폰 부적합 유형별 파레토 그림 ․․․․․․ 48

그림 3-4 잠재인자 X의 도출 맵핑 ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 51

그림 3-5 잠재인자 X의 도출 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 52

그림 3-6 마이크로폰의 컬링공정 개선 예상목표치 그래프 ․․․․․ 57

그림 3-7 Collect Chuck ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 58

그림 3-8 컬링 전 마이크로폰 조립품 ․․․․․․․․․․․․․․․ 59

그림 3-9 Spindle ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 61

그림 3-10 Conveyor ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 62

그림 3-11 공급 TOOL ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 63

그림 3-12 Curling 압력 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 65

그림 3-13 PCB 외경 Size ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 66

그림 3-14 Spindle 회전 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 68

그림 3-15 개선 후 목표 달성 효과 분석 ․․․․․․․․․․․․․․ 73

- 1 -

제 1 장 서 론

1.1 연구 목적과 배경

IT 산업의 급속한 성장과 급속도로 변화하는 디지털 산업 사회에서 기업이 생

존하기 위해서는 지속적인 혁신활동과 변화하지 않으면 안 된다. 이에 이동통신

의 향후 추세와 수요예측에 대해 살펴보고 이동통신용 마이크로폰의 제조공정

개선과 혁신 그리고 수요에 대하여 분석하고자 한다. 현재의 품질은 무결점을 요

구하고 있다. Six Sigma운동이 경영혁신의 핵심 어휘라고 할 만큼 오늘날 기업

에 보편적으로 적용되고 있으며 품질 경영 차원에서 접근하고 있다. 과거의 기업

경쟁력은 품질보다는 대량 생산에 의한 가격경쟁력을 바탕으로 유지되었으나, 현

재의 대량주문 생산 시대에는 고객 만족 없이는 무한 경쟁시대에서 도태되어 살

아남을 수 없다. 이에 본 논문에서는 이동통신 및 주변기기에 필요한 콘덴서 마

이크로폰 제조공정의 부적합인자를 분석하여 공정 개선안을 제시하고 이를 기초

하여 Six Sigma 기법으로 제조 공정을 개선하여 경쟁력을 향상하고자 한다.

1.2 연구 방법과 논문의 구성

본 논문에서 이동통신의 향후 방향과 기술추이에 대하여 분석하고 이동통신의

성장 방향과 마이크로폰시장의 수요 예측에 대하여 논거하고 Six sigma의 등장

배경과 Six sigma의 과학적인 분석방법을 이용하여 휴대폰용 마이크로폰의 제조

공정의 혁신을 통해 원가상승의 원인을 제거하여 부적합 발생으로 인한 품질 코

스트를 낮추기 위해 근본적 원인에 중점을 두어 개선활동하며, 재무적 성과에 초

점을 두고 활동 한다. 그리고 공정개선은 Sigma 수준으로 측정하여 기업의 품질

비용을 예측하고, 기업의 품질비용이 얼마나 절감되고 있는가를 추정하여 코스트

다운이 될 수 있도록 공정 혁신을 추진하여, 저비용 고효율의 산업구조가 되도록

공장 자동화를 추진하고 인건비와 생산비용이 절감되도록 품질 우선의 자동화

로 만들어 기업의 이익 극대화를 추진 한다. 본 연구는 총 4장으로 구성되어 있

- 2 -

으며 제1장은 연구목적과 배경 그리고 방법과 논문의 구성, 제2장은 마이크로폰

과 이동통신의 수요와 추세에 대하여 분석하고, Six Sigma 품질경영의 개요와

활동에 대한 사례, 제3장은 이동통신용 마이크로폰의 제조공정에 Six sigma 기

법을 도입하여 공정개선 연구대상을 선정하여 원가상승 요인 분석하고, 부적합을

개선하여 품질코스트를 낮추도록 유도하고 공정 혁신을 통해 종합적으로 경쟁력

이 갖추어지도록 개선하고자 한다. 그리고 제4장은 결론으로 논문의 요약과 개선

활동의 성과에 대하여 논하고자 한다.

- 3 -

제 2 장 마이크로폰과 6σ 품질 경영

2.1 마이크로폰

2.1.1 통신과 소리의 원리 및 개요

우리가 보통 듣게 되는 소리는 평형상태에서 역학적 요동이 탄성매질을 통해

전달된다고 한다. 발성, 발화로 사람들의 감각을 자극, 상대방까지 전해지는 소리

의 경로를 통해 인체 과학적 커뮤니케이션의 세계는 어떻게 전개되며 통신기기

와 소리 이동 간의 유사성에 대해서도 살펴보면 우리는 질량의 전달 없이 에너

지를 전달하는 현상을 파동이라고 부르며, 공기와 같은 매질 입자들의 배열을 어

떤 에너지원이 변형시키고 이 변형이 매질 입자들의 상호 작용을 통해 한 입자

에서 다른 입자로 전파되는 현상이 파동 현상이다. 파동에는 두 종류가 있다. 입

자의 진동 방향과 파동의 진행 방향 사이의 관계에 따라 구분되는데 하나는 입

자의 진동 방향이 파동이 전파되는 방향과 수직을 이루는 가로 파동이고 다른

하나는 입자의 진동 방향과 파동의 진행 방향이 같은 세로 파동이다. 기타 줄을

튕길 때 생기는 파동은 가로 파동, 용수철을 가볍게 길이 방향으로 눌렀을 때 생

기는 파동이 세로 파동이다. 우리가 귀를 통해서 듣는 소리는 공기를 통해 전달

되는 세로 파동이다. 물론 우리는 물속에서도 소리를 들을 수 있고 인디언들이

땅에 귀를 대고 적의 말발굽 소리를 듣는 것으로 보아 액체나 고체에서도 소리

가 전달된다는 것을 알고 있다. 소리는 보통 온도에서 공기 속을 1초에 345m가

량의 속도로 달리는데 빛의 속력에 비하면 형편없는 굼벵이인 셈이지만 소리의

원천이 가까이 있으면 보는 즉시, 들을 수 있을 만큼은 된다. 사람들은 소리를

묘사할 때 흔히 세 가지 요소를 고려한다. 첫 번째는 소리의 높낮이, 즉 고음과

저음의 구분이다. 소리의 높낮이는 1초 동안 몇 번의 진동을 하는가에 의해 결정

되는데 진동수가 많으면 고음, 적으면 저음이다. 사람이 들을 수 있는 진동수의

범위는 1초에 20번에서 15,000번 진동하는 파동들이다. 두 번째는 소리의 세기인

데 소리의 크기는 단위면적 당, 공간을 지나가는 에너지의 크기와 관련해 비례한

다. 마지막으로 고려할 것은 소리의 질, 즉 음색인데 진동수가 다른 소리들이 섞

여 있을 때 진동수가 정수 배의 관계인 소리들의 결합은 음악소리처럼 편안히

들을 수 있지만 그렇지 않은 경우 듣기에 불편한 소음이 발생한다. 소리를 내는

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원천은 우리 주변에 널려 있다. 천둥소리, 바람소리, 물소리, 새소리, 음악소리, 그

리고 공사장의 기계들이 만들어내는 굉음에 이르기까지 다양하다. 이 중에서 우

리의 관심을 끄는 것은 단연 사람의 목소리. 목젖의 떨림에서 시작하는 사람의

목소리는 사람과 사람 사이의 생각과 감정을 전달하는 수단으로 아주 중요한 역

할을 한다. 목소리의 진동수는 목젖의 떨리는 정도에 의해 정해지고 입의 모양과

입안의 기체의 종류에 따라 목소리의 음색이 달라진다. 예를 들어, TV 오락프로

에서 연예인들이 헬륨 가스를 들이마시고 이야기를 하면 우스꽝스러운 소리가

나는 경우를 종종 볼 수 있는데 이것은 입안에 찬 헬륨 가스에서 소리의 속력이

공기 중에서 연기처럼 사라지는 소리를 기록하는 기술은 1877년 샤를 크로

(Charles Cros)와 토마스 에디슨에 의해 경쟁적으로 개발되었다. 녹음 기술의 개

발로 가장 큰 덕을 본 분야는 음악인데 녹음을 통해 가수나 연주자들이 자신들

의 노래나 연주를 나중에 다시 들을 수 있게 되었고 자신들의 스타일이 달라지

는 것을 자각하게 해 주었다. 무엇보다 큰 변화는 음악을 집에서 즐길 수 있게

되었다는 것과 즉흥적인 연주를 강조하는 Jazz같은 장르의 형성이 가능해졌다는

것이다. 소리가 시간의 제약에서 벗어난 것이다. 소리를 거리의 굴레에서 풀어준

기초적인 기술은 증폭이다. 집에서도 손쉽게 소리의 증폭을 구현해 볼 수 있다.

진동하는 소리굽쇠의 소리는 그리 크지 않지만 두꺼운 종이에 구멍을 내고 구멍

가까이 소리굽쇠를 가져가면 소리가 아주 커진다. 이 경우, 두꺼운 종이가 공기

의 흐름을 차단해서 에너지의 손실을 막아 큰 소리를 내도록 도와준다. 에너지

손실을 막는 소극적인 방법을 넘어 소리의 특성을 잡아내 전기적인 증폭과정을

통해 강하게 만들어 주는 기술이 1920년대에 개발되었다. 소리를 크게 만드는 것

이 어느 정도 거리의 제약을 완화시키지만 그 거리는 기껏해야 수 Km를 넘지

못한다. 거리로부터 궁극적인 해방은 반송파에 소리파동을 싣는 방식이 개발되고

서야 이루어졌다. 예를 들어, 라디오 통신을 통해 소리가 넓은 공간을 가로지르

도록 만드는 것은 소리파동을 반송파(Carrier)에 싣는 변조라는 방법을 이용한다.

반송파는 AM의 경우 진동수가 100,000~1,000,000정도, FM은 100,000,000정도로

아주 크다.[18] 여기에 소리파동을 실어 방송하면 라디오의 수신안테나는 이 파

동을 감지하여 전류파동을 만들고 이 파동에서 반송파를 제거하여 스피커로 신

호를 보내 소리를 재생한다. 원리적으로는 소리를 멀리 실어 나르는 대부분의 기

술은 위의 기본 원리에서 크게 벗어나지 않는다. 보다 더 빨리 목젖의 떨림 진동

수 중에서 높은 진동수가 강화되어 생기는 현상이다. 오늘날 사람들은 흔히 현대

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를 지구촌의 시대라고 부른다. 이 말은 현대의 교통과 통신이 잘 발달된 덕택으

로 지구상의 어느 곳이라도 하루 생활권에 들어오게 되어 서로의 의사소통뿐만

아니라 정보의 입수와 교환 등을 즉시 할 수 있게 되었기 때문이다. 현재와 같은

추세로 통신의 기술이 발전하게 된다면 음성은 물론 문자 및 화상 Data 등을 언

제든지 어디서나 누구와도 자유로이 교환할 수 있는 날이 머지않은 장래에 우리

에게 다가와 생활이 대단히 편리하게 될 것이다. 맥루한은 인류의 역사를 문자

이전 시대, 구텐베르크 시대, 전기 시대로 구분하여 설명하고 있으며 또 미래학

자 앨빈토플러 는 인류사회의 발전 과정을 토지를 기초로 하는 사회(제1의 물결)

에서 생산 수단인 자본과 노동의 소유를 중요시하는 산업사회(제2의 물결)를 거

쳐 비물질적인 정보를 기본으로 하는 정보사회(제3의 물결)로 발전한다고 설명했

다. 두 사람의 이야기를 종합해 보면 전자는 Media의 발전을 중심으로 후자는

인간 삶의 기본 조건을 중심으로 인류의 역사 발전 과정을 설명하고 있다. 그러

나 모두 현대 사회는 정보와 지식이 그 발전을 위한 기본이 된다는 것을 주장하

고 있다. 이러한 정보와 지식은 전기 통신이 등장한 이후부터 그 발전이 가속화

되었고 재래식 방법으로는 도저히 축적할 수 없을 만큼 그 양이 증가되었다.

전기 통신은 1837년 미국의 모르스(Samuel F. B. Morse, 1791 - 1872)의 전신

기기 발명으로부터 시작된다.[18] 1876년에는 벨(Alexander Graham Bell, 1847 -

1922)이 전화를 발명하고 2년 후 에디슨(T. Edison)이 탄소 송화기로 개량함으로

써 인류 최초의 전화기가 빛을 보게 되었으며 1888년에는 헤르츠(Heinrich

Hertz, 1857 - 1894)가 전자파를 발견 이래 급속하게 발전하여왔다. 그 후 전기

통신은 급격한 발전을 거듭하여 새로운 Media들이 대거 출현하였고 지금 이 시

간에도 또 다른 Media들이 만들어지고 있다. 종전의 전기 통신은 전신, 전화,

Data 통신이 각기 별개의 통신망을 형성하고 있었으나 오늘날에는 초고주파 및

광통신 기술을 사용하여 여러 형태의 정보를 종합하여 전송하는 종합정보통신망

(ISDN: Integrated Service Digital Network)의 구축에 대한 연구가 활발하게 진

행되고 있으며 급속하게 실용화 되어 우리 사회는 또 다른 모습으로 지속적으로

새롭게 태어날 것이다.

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음의 전달 과정

파동의 전파 현상

2.1.2 콘덴서 마이크로폰의 원리[12]

콘덴서 마이크로폰의 원리는 소리를 전기적인 신호로 변환하는 마이크로폰의

일종으로, 영구적인 전하 대전체인 Electret을 사용하여 소형화, 경량화에 적

합한 마이크로폰 의미한다. 마이크로폰에 소리가 인가되면 진동판의 진동막이

떨림으로 배극면과의 거리가 변화하여 진동막이 배극면에 가까워지면 정전

용량이 커지게 된다. 반대로 멀어지면 정전용량이 작아지게 된다. 이런 원리

를 이용 전류의 변화량으로 감도의 크기를 측정한다. 極板의 한쪽을 진동판으

로 하고, 소리에 의해서 이 판이 진동하면 콘덴서의 용량이 변하게 되어 蓄積

電荷가 변하고, 그 결과 소리의 변화에 따른 전류가 흐른다. 이 마이크로폰은

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주파수 특성이 우수하고, 안정된 것을 만들기 쉬우며, 특히 티탄 진동막을 사

용한 것은 음향 표준기로서도 사용된다. 콘덴서의 양극에는 직류전압을 가하

는 방식과 1 MHz 정도의 고주파를 가하는 방식이 있다.

마이크로폰의 분해도 마이크로폰의 음압 변화 원리

2.1.3 마이크로폰 발전과정[15]

1876년 3월10일 보스턴 대학 음성생리학 교수 앨리그잰더 그레이엄 벨이電磁

石 앞에 振動片을 놓고 진동판 작동시키며, "웟슨군 이리와 주게라고 말했다"

이것이 인류 역사상 최초의 마이크로폰의 진동판 실험이다. 토머스 웟슨은 그

의 조수이고 벨과 웟슨의 이 대화는 인류 역사상 첫 전화 통화기록 되었다.

벨의 전화기는 그 해 필라델피아 만국박람회에 출품, 벨은 진동판의 크기와

종류, 자석의 형태 등을 놓고 실험을 거듭한 끝에 이듬해인 1877년 영구 자석

을 사용해 현재의 수화기에 가까운 것을 만드는데 성공했다. 그 해에 벨은 이

놀라운 발명품의 특허를 얻은 뒤 이듬해 벨 전화회사를 설립, 그 벨 전화 회

사는 뒷날 세계 최대 규모의 통신회사인 미국 전신 전화 회사(AT&T)로 발

전 했다. 이후 많은 발전을 통해 현재와 같은 마이크와 전화기가 발전하였다.

마이크로폰의 종류는 기계진동, 전기신호 전환방식에 따라서 나눌 수 있으며,

반도체형은 카본형의 카본 대신에 반도체 소자가 들어간 것으로 생각할 수

있다.

① 카본형(탄소립형)은 탄소입자의 집합체가 압력에 의하여 전기저항이 변화

하는 것을 이용한 것. 가장 역사가 오래 되고 또 가격이 저렴하나, 음질이 나

쁜 결점이 있다. 방송 초기에는 방송용 마이크로폰으로서도 사용되었지만 오

늘날은 일부 전화기의 송화기에만 사용된다.

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② 크리스털형(결정형)은 로셸염(rochelle salt) 등의 압전기 효과를 이용한 것.

압전 마이크로폰이라고도 한다. 감도가 높고 카본형에 비하여 음질이 양호하

고 가격이 저렴하므로 가정용 테이프 리코더 등의 아마추어용에 많이 쓰이고

있으나 습기에 약하다.

③ 가동코일형(전자기유도형)은 지름이 20~30mm인 가벼운 진동판에 코일을

장치하고, 이것을 자기장 속에서 진동시켜 코일에 유도전류를 발생시키는 형.

무지향성(無指向性)이며, 10Hz 이상의 높은 음역까지 충분한 감도를 가지고

있고, 리본형에 비하여 견고하다. 마이크 등으로 널리 사용되고 있을 뿐 아니

라 고급 아마추어용으로서도 사용되고 있다.

④ 리본형(진동막형)은 자기장 내에 장치된 금속막(金屬箔) 리본이 음파를 받

아서 진동하여 유도전류를 발생시키는 형. 속도형(velocity microphone)이라고

도 한다. 낮은 음역에서 높은 음역까지 고른 감도를 가지며, 1935년경부터장

기간 방송용 마이크로폰으로서 애용되었으나, 1965년경부터 콘덴서 마이크로

폰 나타나 근래에는 사용이 줄고 있다. 따라서 방송에서 인터뷰용 또는 가수

의 무대용 리본형은 구조적으로 약간 약하고, 또 그 자석에 철분이 부착되기

때문에 특성이 나빠지는 결점이 있다. 전면과 배면(背面)에 감도를 갖는 쌍지

향성 또는 전면 방향만의 단일지향성의 것이 있다.

⑤ 콘덴서형(축전기형)은 지름 10~20mm의 얇은 진동막에 같은 모양의 고정

전극을 근소한 간격으로 마주 보게 하고 콘덴서를 형성시킨 것. 음파에 의한

막의 진동은 정전용량의 변화로 전환된다. 따라서 원리적으로 콘덴서에 전압

을 걸어 주기 위한 직류 전원이 필요하다. 그래서 종래에는 음악용의 주 마이

크로폰에 사용되는 정도였으나 고체회로가 발달됨에 따라 이것을 마이크 내

에 내장시켜 소형전지로 장시간 작동할 수 있게 되었기 때문에 방송용 마이

크로폰에 많이 쓰인다. 보통 무지향성인 것과 가변지향성인 두 가지가 있다.

또한 압력형 콘덴서 마이크로폰으로서 대량 생산되고 있고, 라디오 카세트 테

이프 리코더에 내장되기 시작한 것에 일렉트릿( electret:반영구적인 전하를

지닌 재료)콘덴서 마이크로폰 등이 있다. 이 방식은 바이어스 전원이 필요 없

으므로 전치(前置)증폭기가 간단해지는 동시에 저렴한 가격으로 성능을 좋게

할 수 있다. 초소형 일렉트릿 마이크로폰은 넥타이 또는 옷깃에 부착하여 텔

레비전 대담 프로그램에 많이 이용되며 현재에는 전화기와 이동통신 휴대전

화기에 널리 사용되어 지고 있다.

- 9 -

⑥ 반도체형 마이크로폰은 기계적인 힘에 따라서 전기저항이 변화하는 응력

반도체를 사용한 것. 마이크로폰 자체를 소형·경량으로 만들 수 있는 특징이

있고, 접화(接話) 마이크로폰(입에 가까이 대고 사용하는 것을 목적으로 하는

마이크로폰)등에 사용된다.

2.1.4. 마이크로폰 구조와 제조공정[11]

1.마이크로폰의 구조 및 기능

마이크로폰(Microphone)은 Charge된 Back-electret(BE)과 Diaphragm(D/P)

이 형성하는 정전기장의 변화에 의하여 음성 신호가 전기적 신호로 변환되는

일종의 변환기이다. 이에 콘덴서 마이크로폰의 조립도 [그림1-5] 이용하여 예

를 들어 구조 및 제조 공정을 설명하고자 한다.

마이크로폰의 조립도

1) 케이스(case)

-구조; 상부 개방된 원통형 금속(AL)하부 면에 음향 유입 홀이 형성된 구조

-기능; 콘덴서마이크로폰의 외형 형성 및 진동막과 PCB 회로와 전기적 연결

하고, 노이즈 차폐기능 수행

케이스 사진

< 그림 1- 6 > CASE

- 10 -

2) 진동막(Diaphragm ;DP로 명칭)

진동막은 크게 음압에 따라 진동하는 진동판 역할 과 배극면 과 함께 전극을

형성하여 정전기장을 형성하는 부품으로 정전기장의 용량 값을 조절하여 전

압 신호가 발생하게 한다.

(1)구조: 금속(Au, Ni)이 코팅된 원형의 고분자필름(PET)의 진동막 및 환형의

금속의 폴라링에 접착되어진 구조

(2)기능: 진동막은 음압에 따라 진동하고 금속 폴라링은 케이스와 당접하여

PCB와 전류경로를 형성하며, 전극으로 이용하기 위하여 PET Film막에

Sputtering 기술을 이용하여 도전체의 입자(Ni/Au)를 필림 표면에 증착하여

사용한다.

Diaphragm

Au

PET FILM

인청동

진동막 (Diaphragm)

3) 스페이서(spacer ;SP로 명칭)

-구조; 도우넛 형상의 고분자 필림으로 진동막 과 배극면 사이에 위치

-기능; 진동막 과 배극 면을 전기적으로 절연시키고 전기장을 형성시키는

간극조정 역할 과 dB의 용량 값에 영향을 준다.

스 페 이 서 사 진

Spacer

4) 배극면(Back-Electret ;BE로 명칭)

배극면은 진동막과 같이 전극을 형성함과 동시에 반영구적인 정전기장을 형

성할 수 있도록 고분자 FEP Film을 Lamnating 처리하여 전하를 포함 할 수

있도록 만든 소자로서 배극면은 진동막이 진동할 수 있도록 금속판에 Air

Hole을 가지고 있으며 Condenser Microphone 감도 특성 및 신뢰성에 가장

- 11 -

영향을 크게 미치는 소자이다.

(1)구조: 원형의 고분자필름(FEP)과 원형의 도전성 배극(Cu)의 접착구조 중앙

부에 음공을 형성

(2)기능: 전하 축척 PCB와 금속베이스를 통해 전류 경로를 형성

배극면 사진

BACK-ELECTRET

FEP FILMAIR HOLE

METAL PLATE

< 그림 1- 9 > Back-Electret

5) 금속베이스 (Base2;도전성 베이스링 )

-구조; 링형상의 금속,절연베이스의 내부에 동심구조로 삽입

-기능; 배극면과 PCB의 전기적인 접촉을 제공하고 마이크로폰의 프레임 역할

수행 한다. Base2는 배극면과 진동막에 의하여 생성된 전기 신호를 PCB 에

옮겨주는 도선 역할을 하는 소자로서 황동에 Au Coating을 함으로서 전기적

저항을 낮춘 소자로 BASE1 내에서 BE 와 PCB 에 맞닿아 있다.

금속베이스 사진

< 그림 1- 10 > 금속베이스;base2

6) 절연베이스 (Base1;절연성 베이스링 )

Base1은 Microphone 의 구조를 유지하여 줄 뿐만 아니라 BE를 고정시켜 주

는 역할을 하며Case 와 Base2를 타고 흐르는 신호전압이 short를 방지 한다.

절연베이스 사진

Base 1

고분자물질

절연베이스

- 12 -

7)PCB (전계회로 기판)

PCB는 Base2 를 타고 온 전기신호를 회로를 형성하여 FET 의 GATE 단에

전달해 주며 단자를( +, - ) 형성하여 신호를 외부 단자에 연결시키는 소자

이다.

PCB 사진

PCB FET MLCC

+ 단자 - 단자

PCB & 모식도

2. 마이크로폰 제조공정

1) 조립공정 기본 원리

케이스, 진동막, 스페이서, 배극면, 절연베이스, 금속베이스, PCB를 조립하고

나서 공기의 차단을 위해서 밀폐하는 컬링 공정으로 마감하고 , 에이징후 측

정하여 포장하는 공정으로 이루어진다.

2)콘덴서마이크로폰 조립 공정 순서[11]

마이크로폰 조립 순서

3) 컬링 공정

(1) 개요

본 장비는 CASE 끝 부위를 Curling하는 장치로서 자동부품정렬 및 정확한

위치에 공급하는 Collect 방식의 Spindle JIG로 CASE Clamping력을 Setting

할 수 있다. 부품 회전시의 내용물 이탈을 방지하기 위하여 1차 Punching

- 13 -

Press의 공정이 선 작업을 실행한 후 2차 Side Curling 공정과 3차 완성

Curling공정으로 구성이 되어 있다.

(2) 마이크로폰의 컬링 전, 후 상태

마이크로폰의 Curling 전, 후 상태

(3) Curling 공정의 필요성

① 내부 부품의 Packing 및 외형 구조의 이미지화

② Sound ole외에 다른 부분으로 음의 상쇄 방지

③ 원하는 대역에서 일정한 감도를 유지하기 위해 (외부 Noise 방지)

④ CASE의 접지 역할을 통해 Noise 상쇄 역할

⑤ Curling를 통한 각각의 내부 부품의 기능 수행이 불가능하게 되는 경우가

발생하므로 컬링공정은 마이크로폰 공정에서 중요한 부분을 차지함.

(4) 세부 공정 설명

LIN EARFEE DER

CO

NVEYO

R

부 품 공 급/E S CAPE U N IT

P U N CHP RES S

SIDECU RLIN G

완 성 1CU RLIN G

완 성 2CU RLING

취 출 U N IT

취 출 확 인U N IT

IND EX U N ITLIN EARFEE DER

CO

NVEYO

R

부 품 공 급/E S CAPE U N IT

P U N CHP RES S

SIDECU RLIN G

완 성 1CU RLIN G

완 성 2CU RLING

취 출 U N IT

취 출 확 인U N IT

IND EX U N IT

마이크로폰 Curling 공정 순서

- 14 -

① Conveyor

이송 장치로 Linear Feeder로 제품이 공급되어 Feeder의 Sensor에 제품이 감

지되면 Conveyor 가 멈춘다.

② Linear Feeder은 Conveyor에 의해 공급된 제품을 2열로 정렬시켜 Escape

Unit로 직진이송 한다.

③ Escape Unit은 Feeder에 의해 이송된 제품을 Stopper에 의해 1개씩 공급

하고 Position Guide가 제품을 정확한 안착을 위해 안내 한다.

④ 부품공급 Unit

정확한 위치에 Setting된 제품을 Spindle JIG Collect에 공급 한다.

⑤ Punch Press

Spindle JIG Collect에 공급된 제품을 Punching 한다.

⑥ Side Curling

Punching된 제품을 Spindle MOTOR에 의해 JIG가 회전함과 동시에 Side

Curling MOTOR가 전/후진하며 Side날에 의해 형성된다.

⑦ 완성1,2 Curling은 Side Curling된 제품을 MOTOR에 의해 JIG가 회전, 동

시에 성형 TOOL에 의해 완성 한다.

⑧ 취출 Unit은 완성된 제품을 Spindle JIG에서 취출 상승된 JIG가 개폐되면

Air에 의해 배출 한다.

⑨ 취출 확인 Unit은 Fiber Sensor에 의해 제품 유무 여부 확인한다.

⑩ INDEX UNIT은 Collect JIG에 공급된 제품을 회전 분할하며 이송 한다.

2.1.5. 마이크로폰 미래 기술 방향[4]

1876년 3월10일 보스턴 대학 음성생리학 교수 앨리그잰더 그레이엄 벨이電磁

石 및 振動片를 개발한 이래 전화기와 마이크로폰은 급속하게 발전하여 왔다.

어릴적에 우리는 전화통화는 어떻게 이루어질까? 무척 궁금하여 신기 해 하

곤 했다. 종이컵에 실을 연결하여 송화기 수화기를 만들어 대화도 해보고 했

다.

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음성 신호 전기 신호 음성 신호

※ MICROPHONE 에 의하여음성신호를 전기신호로변환시켜 준다

※ S P E A K E R 에 의 하 여전 기 신 호 를 음 성 신 호 로변 환 시 켜 준 다

이동통신 음성의 전달 과정 [12]

전화망은 단말기로 대표적인 것이 전화기와 교환기, 전송시스템 이라는 3대

구성 요소로 이루어진다. 오늘날 현재 이동통신은 새로운 주요통신 Media로

서 세계적으로 수요가 급속히 신장 하고 있다. 이동통신의 발전은 확실히 "통

신의 개인화"를 가속시키고 모든 사용자에게 Service 휴대성을 제공할 수 있

는 개인 이동통신 사회의 실현을 현실화 한다. 더욱이 통신의 개인화는 음성

통신의 영역에 머무르지 않고 Data,화상 정보도 통합적으로 취급하는

Multimedia 무선 액세스 휴대 단말기 수요를 가속시키고 이동통신은 "Service

의 Multimedia화"로 발전할 것으로 기대 된다. 그리고 하드웨어 기술은 소경

량화, 저소비 전력화,전지다기능화 기술이 고려되며 소프트웨어/OS 기술은사

용자접속,Network Protocol이 고려된다. Multimedia 이동체의 Network 구성

기술과 이동체 통신의 음성, 화상부 호화 관련 기술 그리고 무선 액세스 기술

을 중심으로 변화하며 제 3세대 이동 통신으로서 사용자의 급속한 증가와 더

불어 음성, 화상, 고속 Data 통신 등의 전송 속도에 대응한 통신방식의 개발,

전송품질 및 Service 품질의 향상 과 단말 가격 및 회선 사용료가 점점 싸질

것이다. 이러한 요구에 대응하여 어떠한 액세스 방식이 적합 할 것인가를 생

각해 볼 필요가 있다. 그리고 현재의 이동통신에서는 실시간 화상 정보의 전

송을 위하여 좋은 방식의 개발이 진행되고 있으며 개인이동통신에

Multimedia가 곧 적용 되어서 실시간으로 대용량의 음성, 화상을 동시에 전송

하는 3세대 W-CDMA인 차세대 이동통신 시스템으로 표준화 작업이 이루어

지고 있는 IMT-2000을 주도하고 있는 무선접속 규격인 이 기술을 이용 하면

데이터처리 용량이 커 음성 뿐 아니라 상대방의 얼굴을 보면서 영상 전화할

수 있고 고속 데이터 전송도 가능하다. 특히 W-CDMA는 국내에서 사용되는

이동통신 방식인 CDMA와 달리 전 세계에서 통하는 표준기술인데 아날로그

- 16 -

휴대폰이 1세대, GSM 및 CDMA가 2세대에서는 아날로그 마이크로폰 및

Silicon Microphone을 많이 사용 하였으나 3세대 (W- CDMA)이동통신 이후

4세대로 진화해 가면서 이동통신의 신호대비 잡음이나 노이즈 문제 발생으로

기존의 아날로그 마이크에서 해결하기 어려운 점들을 해결하기위해 Digital

Microphone의 요구 급속하게 확산될 것이다. 또한 차세대 이동통신 서비스에

서 화상통화가 본격화 되면 화상인식 기술과 더블어 음성인식 기술이 더욱

각광받을 것으로 예상 된다. 음성 인터페이스 기술이란 일상생활에서 사람들

사이의 음성언어를 사용하여 정보기기를 제어하거나 정보 서비스를 받을 수

있도록 말과 글을 처리하기 위한 기술방향으로 진보할 것이며 화상처리 기술

과 함께 양대 축을 이루며 발달 하며 유비쿼터스의 시대에는 한층 더 각광받

는 음성센서 기술로 발전 할 것이다. 미국의 오래된 드라마에서보

면 상의에 부착된 배지에서 우주인들이 의사소통하는 것을 볼 수 있듯이 머

지안어 음성은 물론 연산 화상 통화까지도 가능하게 지원 될 것이다. 그러므

로 우리의 IT 839에서도 음성센서 분야에 많은 관심과 투자가 필요하다.

< 그림 1- 17 >마이크로폰 미래 방향 [11]

2.2 이동통신 기술 방향

2.2.1 이동통신 기술 개요

1.통신의 역사 [18]

통신의 역사적 발달 과정을 보면 빛이나 봉화를 올려서 통신 수단으로 활용

했다. 초기 통신의 사용은 주로 전쟁의 필요성 때문이었다. 예를 들어, 프랑스

- 17 -

의 샤프(Claude Chappe, 1763-1850)에 의해 프랑스 혁명 시대에 발명되어 이

용된 것은 광학적(光學的) 통신기였다. 이 통신기는 신호식 표식기(標識機)로

탑 위나 지붕 위에 세워진 일종의 신호 통신기이며 1794년에는 파리와 라루

사이에 이 통신기가 가설되었는데, 이는 세계 최초의 통신선이라 할 수 있으

며, 샤프는 이 통신선을 텔레그래프(Telegraph)고 했다. 근대의 통신 산업기술

은 역사 전체를 두고 본다면, 초기의 산업의 발달은 대체로 기술자 개개인에

의한 실험으로 이루어졌지만, 과학이 산업 발달과 밀접한 관련을 맺게 되면서

무선통신 또한 과학자와 과학적 발명에 힘입게 된다. 특히, 무선통신은 19세

기 후반의 맥스웰의 전자파의 이론적 발견으로 지금의 모양을 갖추게 되었다

고 할 수 있다. 실제로 산업혁명 이후의 통신의 발달은 기계제작 공업의 발

전, 자본주의적 생산양식의 확립 때문이었다. 원료물자, 제품 그리고 인간의

대량수송이 중요한 문제였기 때문에 철도나 대형 선박의 급격한 발달을 초래

하였고 광범위한 지역에서의 생산이 유기적으로 결합되어 생산의 사회적 결

합도가 강하게 됨에 따라 인간의 의지나 정보를 빨리 전달하는 것 또한 중요

해졌다. 다시 말해, 정보전달의 필요성이 과학기술과 결합되어 근대적 통신기

술의 발전을 가져왔다. 문헌에 의하면 전기통신이 처음으로 성공한 사례는

1774년 스위스의 리사지(G.G.Lesage)가 24본의 전선 끝에 각각 금박 검전기

를 접속하여 마찰전기를 보내면서 검전기의 금박을 개폐시켜 통신한 것이 최

초의 통신으로 성공한 것이라고 전해진다. 1824년 프랑스의 사바르(Savart)는

전기 실험을 하기 위하여 고안된 전기 저장 기구(Condensor)인 라이덴

(Leyden)병에 저장되어 있는 전기를 방전시킬 때 불꽃이 점멸하며 진동한다

는 사실을 발견하였으며 1824년 미국의 헨리(Henry) 역시, 라이덴병으로부터

약 30m거리에 있는 쇳조각이 자화된다는 사실을 발견하였다. 1837년 미국의

모르스(S.F.B.Morse)에 의한 전신기의 발명으로 원거리 통신이 이루어졌으며

1864년의 맥스웰(J.C.Maxwell)이 전자파의 존재를 맥스웰 방정식으로 확립하

였으며 1876년 미국의 벨(A.G.Bell)에 의한 전화기 발명은 오늘날에 와서 전

세계를 하나의 통신권으로 형성하게 되었다. 1887년 독일의 헤르츠

(H.R.Hertz)가 전자파를 실험으로 확인하였으며, 1890년대 중반에 이탈리아의

물리학자인 마르코니(G.M.Marconi)에 의하여 2.5km거리 사이에 무선 송수신

실험을 성공하였고 1906년 미국의 파센딘(Pasendin)에 의하여 무선전화를 실

현하였다. 근대 무선통신의 역사 마르코니의 실험을 중심으로 마르코니는

- 18 -

1896년, 영국의 솔즈베리라는 벌판에서 2.5km 떨어진 두 곳에 무선전신을 보

내 자신의 실험을 증명해 보였고 6월 영국정부는 최초의 특허를 내주었을 뿐

만 아니라 마르코니의 연구를 적극 지원 했으며, 일련의 성공적인 시범실험을

행했는데 어떤 실험에서는 기구와 연을 이용해서 안테나의 높이를 높게 만들

었다. 그는 솔즈베리 평원에서 6.4㎞의 거리까지 브리스톨 해협을 통과해서

거의 14.5㎞까지 신호를 보내는 등, 대중적 관심과 무선전신실험을 등에 엎고,

대서양을 사이에 둔 유럽과 미국의 무선전신실험을 1900년 12월, 마르코니가

무선전신의 역사적인 대서양 횡단에 성공함으로써 전파를 통신에 이용할 수

있는 시대가 열리게 되었다. 그러나 1916년 이전까지는 실제적인 의미의 무선

통신이 아니고 모르스 부호를 유선이 아닌 무선을 이용하여 보내는 방식이며,

1916년에 미국 버지니아주에 위치한 해군연구소 무선국에서 최초의 실제적인

진폭변조방식(AM:Amplitude-Modulated Signal)의 신호를 보냈으며, 대서양

해안에서 모르스 부호가 아닌 음성을 수신하였다. 마침내 1916년 이후에서야

무선통신을 상업적으로 이용할 수 있는 길을 열게 되었다. 무선통신의 상업적

이용이 이동통신이라고 볼 수 있는데, 이동통신의 역사는 1900년 초에 해상선

박의 안정운행, 긴급통신용으로 무선전신이 사용되기 시작하여, 제 1차 세계

대전 후에는 무선전신에서 무선전화로, 제2차 세계 대전 후에는 해상용에서

육상용으로 발전하여 왔다. 이들 이동통신 중에서 최근 각광받으며 주목받고

있는 것이 차량 및 휴대용 이동전화이다. 세계 최초의 차량전화시스템은 1921

년 미국 디트로이트 경찰국의 순찰차에 설치 사용한 이동라디오 Service(Mob

ile Radio Service)로서 직접 다이얼을 돌릴 수 없었고 교환을 통하여 상대방

과 통화가 가능했다. 실제 일반 개인이 자동차에서 외부사람들과 통화할 수

있는 최초의 이동전화 Service는 1946년 미국의 세인트루이스에서 시작된

150MHz대의 수동 접속식 Service로 어느 도시에서나 제한된 3개의 Channel

(회선: 2명3회선=6명만 동시통화 가능)을 사용하였기 때문에 통화시간을 많이

점유할 수 없었고 단 방향 방식(Simplex push-to-talk)의 시스템이다. 이후

무선통신의 발달은 전자기술의 발달과 더불어 급속히 발전하게 된다.

2.이동통신의 역사[6,18]

통신의 혁명은 1960년대 이후, 높은 주파수의 전파를 만들어 내는 발진 기술

의 발전과 전파 장치의 소형화가 이루어지면서 시작된다. 다시 말하면 마이크

- 19 -

로파와 광파대역까지 발진 기술인 MASER와LASER의 출현, 그리고

Transistor,Integrated Circuit, VLSI 등의 출현이 고주파수화와 초소형화를 이

루는데 공헌하게 되어 오늘날의 통신혁명, 특히 무선통신의 혁명적 발전을 이

룩하는데 공헌하게 된 것이다.즉, 정보화 시대를 만들어낸 핵심적인 기술은

반도체 기술, Digital 신호처리, 주파수의 고주파 화와 효율적인 이용기술의

발전이라고 할 수 있다. 1960년대 말, Bell연구소에서는 Coverage 영역을 Cell

로 잘게 나누고, 주파수를 재사용할 수 있도록 하는 Cellular 이동통신의 개념

이 개발되었다. 그러나 1983년에 이르러서야 제 1세대 이동통신 시스템인

Analog 방식인US AMPS(Advanced Mobile Photo Services)를 위해 FCC는

666개의 800㎒대의 양방향성 Channel을 할당하였다. 1991년도에는 제 2세대

이동통신 시스템인 Digital 방식인 US Digital Cellular(IS-54)가 Service를 시

작했다. FM/FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식인 AMPS의

30㎑ Channel당 세 명의 사용자를 할당할 수 있는 /4 DQPSK(Differential

Quadrature Phase Shift Keying) Digital 변조 방식을 이용한 시분할 다중접

속(TDMA) 방식의 시스템이었다. Digital 신호처리와 병행하여 half rate

coding 기술을 적용, 동일한 30㎑ 대역폭에 6명의 사용자를 처리할 수 있게

했다. FCC는 1995년에 개인의 이동성, 단말기의 이동성, 그리고 Service의 관

리성을 제공할 수 있는 개인통신 Service인 PCS(Personal Communication

Service)의 도입을 위해, 1800/1900㎒ 대역 주파수를 경매했으며 무려 20조 달

러의 수입을 올리기도 했다. 개인통신 Service로 7가지의 표준이 제안되어 있

다. 유럽에서는 1981년 스웨덴에서 콤빅(Comvik) 시스템에 의해 최초로

Analog Cellular (Analog Cellular) Service가 시작된 이래, 영국의TACS-900

(Total Access Communication System), NMT450(Nordic Mobile Telephone),

독일의 CA59, 프랑스의 RC2000과 NMT-450, 이탈리아의 RTMS, 스웨덴의

NMT-900등 각기 다른 시스템으로 Service 중에 있다. 국가 간의 로밍

(Roaming)은 동일한 시스템을 사용하는 시스템 간에서만 가능하며 북유럽의

스칸디나비아 4개국(덴마크, 핀란드, 노르웨이, 스웨덴)간은 NMT-450과

NMT-900을 이용하고, 중부 유럽의 3개국(벨기에, 룩셈부르크, 네덜란드)간에

는 NMT-450 시스템을 이용하여 동일 시스템이 가능하므로 국가 간의 로밍

계약이 체결 되어있다. 이 불편을 경험한 유럽 국가들은 최근 ETSI(European

Telecommunication Standard Institute)를[2] 통하여 Digital 이동통신 시스템

- 20 -

은 TDMA 방식인 GSM(Global System of Mobile)을 개발하여 Service 중에

있다. 마찬가지로 개인통신용 Service로는 1900㎒ 대역을 할당하고 800㎒ 대

역에서 사용하는 GSM을 대역 이동시키고 기능 향상시킨 PCS 1900 시스템을

개발하여 Service하는 중이다. 일본에서는 1979년 NTT(Nippon Telephone

and Telegraph Company)에 의해 세계 최초로 600개의 FM Channel(한 방향

으로 Channel 25㎑)이 800㎒ 대역에 할당되어 Service가 시작되었으며, 북미

VCDC와 비슷한 PDC(Pacific Digital Cellular) 방식으로 Service 중에 있다.

또한 TDMA 방식인 PHS(Public Handyphone System)에 의한 저이동성 개

념의 개인통신 Service가 실현 중에 있다. 우리나라 최초의 일반시민용 이동

전화 Service는 1961년 8월, 80여명의 가입자를 대상으로 제공되었다. 이때의

이동전화 이용방식은 앞서도 설명했듯이 일반 유선전화로 시외교환을 호출하

여 차량전화번호를 알리고 교환원이 선택 호출장치 버튼을 누르면 전파신호

가 발사되어 차량 전화의 벨이 울리는 방식이었다. 따라서 통화품질도 나쁘

고, 이동전화 수요에도 충분히 대처할 수 없었다. 따라서 특별한 신분의 사용

자만이 가입하고 이용, 가능한 상태였다. 1973년 기계식 IMTS(Improved

Mobile Telephone Service)를 1975년에 NMRS(New Mobile Radio System)

을 도입하였고, 1976년에는 반전자식 IMTS를 도입하여 Service를 실시했

다.1984년 3월, 한국이동통신 주식회사(현 SK Telecom)가 설립되면서 그 해,5

월부터 AMPS (Advanced Mobile Phone Service) Cellular 시스템이 도입되

면서 주로 차량전화 Service를 개시하여 실질적인 이동전화의 대중화가 시작

되었다. 그 후 1988년 7월부터 88올림픽의 영향 때문에 이동전화의 보급 및

가입자가 급격히 증가하여 차량전화에서 실질적인 이동전화인 휴대폰(Handy

Phone)의 개념으로 바뀌기 시작했고, 1996년에는 300만 가입자를 돌파하는 대

규모 통신시스템이 되었다. 무선호출기는 1982년 12월에는 1만 회선으로 최초

의 Service를 개시하였으며, 1989년4월에는 100만 가입자를 돌파했다. 1996년

1월부터 기본 기술이 미국 퀄컴(Qualcomm)사에서 1993년에 개발된 CDMA

방식을 도입하여 세계 최초로 인천과 부천 지역에서 그리고 그 해 4월에 서

울 전 지역에 Service가 개시되었다. 국가정책으로 CDMA를 채택하는 데는

여러 가지 애로가 많았지만 TDMA보다 여러 가지 장점이 많은 CDMA를 채

택하면서 세계 최초 상용화라는 난점을 우리 기술진의 노력으로 이루어냈다

는 것은 매우 자랑스러운 쾌거이다. 1997년 10월 1일부터 한국통신프리텔, LG

- 21 -

Telecom, 한솔 PCS등 3개 사가 동시에 016, 018, 019 등의 번호로 PCS 상용

Service를 실시하였다. PCS는 역시 CDMA 방식으로 우리나라 이동통신,

Cellular, PCS, Pager 등 모든 무선통신 가입자 수는 4000만을 훨씬 넘고 있

다. 위성통신은 1962년 7월에 텔스타(Telstar) 1호를 ATT가 첫 능동 통신위

성으로 60회선 용량의 위성통신으로 시작되었다. 1990년대에는 Intelsat-K호

와 같은 고궤도 대형 위성과 수십 개의 저궤도 위성들이 새로 발사되어 글로

벌 위성통신 시대가 확실히 열리게 되었다. 우리나라에서는 1995년8월과 1996

년 1월에 Koreasat인 무궁화 1, 2호가 발사되어 현재 위성통신에 활용되고 있

다.[15] 1998년 11월 1일부터 66개 위성망 과 지상통신망을 연동하여 이리듐

(IRIDIUM) Service가 전 세계적으로 개시되었으며 우리나라에서도 1999년2월

이후 이동위성통신 기술 이용하고 있으며 이 기술은 크게 2가지로 나누면 개

인휴대형 이동위성 통신 과 광대역 이동위성 멀티미디어 엑세스 기술로 구분

할 수 있다. 현재의 이동통신은 1,2세대을 지나서 3G (3세대) 이동통신을 서

비스 중이며 4G 이동통신으로 2010년 이후 등장하게 될 시스템으로 Beyond

IMT-2000 이라고 불린다. 우리나라는 4G 이동통신[2] 비전을 주파수 효율성

을 위주로 한 무선접속기술에 초점을 두고 이을 위한 OFDMA, MIMO,

LDPC, QAM 등을 개발 중이다. 최대200Mbps의 전송률 목표로 휴대 전화기

가 바로 인터넷에 접속하여 종래의 유무선 LAN 이 수행하던 멀티미디어 서

비스제공을 목표로 하고 있다.[4]

< 그림 2-1 > 이동통신의 발전 동향 [8]

- 22 -

구 분 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007.10

수 출 5,565 7,112 9,883 13,560 19,004 19,095 16,799 15,130

증감률 51.3 27.8 39.0 37.2 40.2 0.5 -12.0 8.2

2.2.2 세계 시장의 현황

1. IT 산업성장세

1)국내업체의 07년 10월 현재 휴대폰 수출 추이 [2]

2007년 10월 휴대폰 수출은 전년대비 50.0%가 증가한 22.8억불을 달성하며 증

가율과 규모면에서 월별실적 최대치를 기록하였으며, 국내 기업들은 북미시장

(96.2%)에 이어 유럽(59.3%)에서도 적극적인 High-en 제품출시로 소비자들의

뜨거운 반응을 얻으며 수출이 증가하였음. 5백만화소 카메라, 터치스크린, 대

용량 메모리 등을 갖춘 3G폰 출시가 확대되고 있으며, 기존 제품의 명성에

이어 시장에서 호평 받고 있다.

1,5231,705

1,112

1,4781,313 1,356 1,299

1,5261,620

1,4161,498

2,284

1,339

-17.5-13.6

-23.1

-3.2

-4.9 -6.5

15.0

-8.810.1

35.1

-1.20.4

50.0

0

1,500

3,000

06 .10 11 12 07.1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

( 백 만 불 )

-30 .0

0 .0

30 .0

60 .0

( % )

수 출 증 감 률

휴대폰 월별 수출 추이

2) 국산 휴대폰의 세계시장 진출 전략

프리미엄시장 중심 고수, 저가폰 시장도 전략적으로 공략하여 2007년대 중반

전후로 중국·인도·동남아 등 신흥 개도국에 이동통신 서비스가 확산되면서 세

계 휴대폰 수요는 급증하였음. 그러나 개도국 수요의 대부분이 저가폰으로 몰

리면서 프리미엄폰 중심의 국내 기업들이 경쟁력 확보에 어려움을 겪었다.

연도별 휴대폰 수출 현황

(단위 : 백만불, 증감률 %)

- 23 -

2006년 노키아·모토로라의 저가폰 공략에 밀려 한국 휴대폰 수출은 12.0% 감

소 그러나 국내 기업들은 선진시장 중심으로 꾸준히 프리미엄폰 출시를 늘리

며 시장에서 고급제품 이미지를 쌓아갔음. 한편, 해외 현지생산체계 구축,

OEM 확대 등에 적극적으로 나서며 저가폰 공급전략도 확보해 신흥시장에서

의 시장점유율도 높여나가고 있다.

3) 유럽시장 확보로 안정적 수출지역 확대

2000년대 초반까지 휴대폰 수출은 북미향이 50% 가까이 차지하였으나 이후

점차 유럽의 비중을 높여 ’07년 현재 유럽향이 50% 가까이 차지, 북미와 유럽

양대 시장에 진출해 세계시장 점유율을 제고하고, 글로벌 기업으로서의 역량

을 확대해 나가고 있다. 아울러, 최대 GSM 시장인 유럽에 진출 북미시장을

대체할 안정적 수요처로 확보함으로써 미국의 경기침체에 따른 위험부담을

줄일 수 있는 구조를 형성하였다.

지역별 휴대폰 수출 현황

(단위 : 백만불, 비중 %)

구 분 2000 2002 2004 2006 2007.10누계

미국 2,428(43.6) 3,436(48.3) 6,830(35.9) 3,871(23.0) 4,003(26.5)

유럽 918(16.5) 1539(21.6) 5,720(30.1) 7,032(41.9) 6,883(45.5)

기타 2,219(39.9) 2,137(30.1) 6,461(34.0) 5,896(35.1) 4,236(28.0)

정보기술(IT) 산업이 90년대 후반 외환위기를 돌파하고 한국 경제를 견인 하

는 주역이었음을 부인할 수는 없다. 지금도 겉으로 보이는 IT는 여전히 성장

세로 휴대 단말기는 3월중 13억 달러를 수출했으며 액정화면(LCD) 모니터를

중심으로 한 정보기기 수출(PC 포 함)은 11억3000만 달러였다. 수출은 매달

사상 최고치를 기록하고 있다. 정통부에 따르면 IT수출은 2007년 3월 63억 달

러를 기록해 사상 최대치를 기록했다. 60억 달러대를 돌파한 것은 이번이 처

음. 지난해 같은 기간보다 46.2%가 늘어난 것이며 무역흑자 규모도 26억 달러

에 달했다.[7] 그러나 돈 버는 대기업들조차 `내일은 뭘 먹고 살아야 하는

가!`를 심각하게 고민하고 있다. 여기에 해법이 보인다. IT산업이 앞으로도 한

국경제 발전 엔진 역할을 수행하기 위한 과제가 분명히 나타난다. 4년째 불황

을 겪고 있는 IT벤처를 살리는 것, 차세대 통신서비스의 조속한 개발과 투자,

- 24 -

통ㆍ방 융합에 의한 새로운 시장 창출 , 정부의 정책적 지원 등 4가지가 핵심

이다. 또 이 네 가지는 유기적으로 결합해 상호 선 순환으로 작용해야 한다.

휴대폰 시장은 2004년 상반기에도 고성장을 지속 되었고 세계휴대폰 판매수

량은 1/4분기 에 전년 동기 대비 35%,2/4분기에 15%정도 증가 하였다. 2004

년 중국시장은 30%, 남미시장은19% 성장 했다. 2004년에 컬러가 흑백제품을

추월하여 2003년 35%에서 2004년 60% 증가하여 컬러폰의 교체 수요가 시장

새로운 대체 성장 모멘텀 되었다.[9] 이러한 가운데 새로운 신규 업체의 등장

과 기존 업체의 적극적 대응으로 경쟁이 심화 되었다. 일본은 3세대 휴대폰을

중심으로 고가시장 진출을 본격화하며 자국시장을 바탕으로 카메라 폰 분야

에서 강력한 경쟁력 확보하며 2003년 카메라폰 세계시장 시장점유율 59.6%

(한국14%)점유율을 보이고 있다. 이러한 가운데 중국기업들이 시장 점유율은

99년 2.5%,에서 04년 40%로 급상승하여 저가시장을 위협하고 공급과잉을 초

래하였다.

2008년 이후(예측 치)

0

50

100

150

성장율

44

1018

29

110119

68

100

128

42

9

5143

78

각주

전세계 휴대폰 성장 추이

세계 휴대폰시장 추이 및 예측

2005년 기존 메이저 업체들이 전열을 재정비하고 있어 향후 경쟁 격화가 예

상되며 모토롤라는 플랫폼 수를 축소하고 저가제품 아웃소싱 등으로 제조비

용을 20%절감하였고, 노키아는 CDMA시장에 진출하여 점유율 11%를 달성했

으며, 취약분야인 폴더시장과 기업고객 시장에 진출 하였다.신흥시장의 유통

경로 선점 경쟁 등에 따라 마케팅 비용지출이 증가되어 휴대폰 단가 상승에

영향을 주며. 휴대폰의 다기능화를 하여 교체주기 단기화 등으로 R&D 비용

도 늘어나게 되었다. 05년~06년에는 정체기로서 수량 증가를 동반하지 않는

- 25 -

단가 하락이어서 상당 폭의 수익률 하락이 불가피하여 국내 중견업체들은 휴

대폰 단가하락, 규모의 경제 미비로 비용부담이 커 어려움에 직면해 있다.

2.세계는 지금 W-CDMA (3G 폰)[15]

전 세계는 지금 W-CDMA 시장은 유럽과 일본을 중심으로 급속한 성장을

거듭하고 있다. 2006년 열린 대부분의 전시회나 박람회에서는 우리의 삼성전

자,LG전자 등 한국 업체를 비롯하여 노키아, 모토롤라 등 세계적인 기업이 경

쟁적으로 W-CDMA을 출시하여 시장에 진출하고 있다. 현재 W-CDMA는 전

세계 약 35개국 123개의 IMT-2000 사업자중 118개 사업자(96%)가 채택하고

있다. 2005년말기준 28개국 52개 사업자가 본격적인 서비스를 시작한 상태이

다. 세계 W-CDMA 시장에서'LB-U8120'이 18O만대가 팔려 단일 모델 1위

를 기록했다고 밝히고 있고 또 삼성전자는 2006년 4/4 분기에만 400만대가 넘

는W-CDMA 폰을 수출하였다. 최근 정보통신의 이슈는 융합 이다. 전 세계

통신서비스가 현재의 무선서비스 뿐만 아니라 Stand Alone 상품, 독립기기

중심에서 유, 무선연계, 서비스 간 융/복합 상품, 복합단말기 중심으로 변화하

고 있다. 기술의 융합은 서비스 융합, 네트워크 융합 그리고 단말기 인터페

이스 융합 서비스간의 융합과 산업 간의 융합을 유발한다. 이러한 추세에 따

라 향후 이동통신,무선랜,무선인터넷,멀티미디어,모바일게임,위성 및 지상파

DMB 방송, 센서(스마트 테그, 생체인식)등 기능들이 하나의 휴대단말기에 융

합되면서 소비자들은 단일단말기로 다양한 서비스를 제공받고 경험할 것이다.

그러므로 우리는 단말기 기능의 서비스융합과 표준화 및 요소 기술 과 휴대

단말기 융합 기술에 대한 연구와 표준화를 선도하여 시장을 지배하여야 할

것이다. 우리나라는 세계가 인정하는 정보통신 일등 국가가 됐다. 이제 정통

부는 그림의 IT -839 전략을 한층 더 높은 목표를 향해 달려 나가야

할 것이다. 국민소득 3만 달러 달성과 따뜻한 디지털세상 구현을 통한 선진한

국 건설을 선도할 정통부의 의지에 많은 관심과 질책을 기대 한다.

- 26 -

정보통신부 IT 839 전략

정보통신부 IT 839 전략 [10]

2.2.3 W-CDMA 서비스 및 시장현황

1.국내 W-CDMA 시장현황

국내는 2004년 서비스 시작하여 현재 가입자 현황(2005년, 3월말 기준)15000

명으로 시작 점진적으로 증가되면서 2007년 본격적으로 이동통신사에서 시판

하고 있다. 하지만 보다 더 활성화하고자 노력하여야할 것이다. 부진이유로는

첫째, 콘텐츠가 서비스 및 기술진화 속도를 따라 가지 못하고 있기 때문이며,

또한 서비스 품질에 비해 높게 책정된 통신요금도 개선점으로 보인다. 둘째,

이동통신 업계의 연간 매출은 17조 8000억 원대이지만, 모바일 콘텐츠 시장규

모는 9100억 원대에 불과하며 특히 3세대 핵심서비스인 영상통화의 완성도가

떨어지고 가격이 높아 이용률이 저조한 상황이다. 셋째, 영상통화를 종량제로

쓸 경우 10초당 120원씩 10분에 7000 이상 내야 하므로 소비자의 가격 부담

을 고려하지 못했다. 넷째, USIM 카드방식에도 불구하고 USIM 카드를 다른

휴대폰에 옮겨 사용할 수 없는 점 또한 시장 활성화에 제약이라고 보여 진다.

또한 번호이동의 불편함과 커버리지 문제도 개선되어야 할 문제점으로 지적

되는데 현재 W-CDMA 서비스에 가입하려면 010-4XXX라는 새로운 번호를

받아야 하므로 기존 고객 번호이동을 꺼리는 경향이 있다. 위 여러 가지 문제

점을 보완해야 고객에 한층 더 가까이 가야 활성화 될 것이다.

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세계 W-CDMA 가입자 전망

2. W-CDMA 서비스 현황[4,8]

1) 영상전화에 자동로밍 과 멀티태스킹까지

2) 휴대폰 서비스가 3세대 이동통신으로 또 진화하고 있는데 W-CDMA 는

영상 통화는 물론이고 고품질 데이터 및 멀티태스킹을 제공하는 한 차원 높

은 이동통신 서비스로 2006년 하반기부터 서울 및 수도권 주요 도시를 넘어

전국적으로 확대 서비스 예정이다.

3) 음성통화는 물론이고 영상 통화가 가능한 것이 W-CDMA 가장 큰 특징

으로 음성통화를 하면서 문자메시지를 보낼 수 있거나 무선인터넷에 접속할

수 있는 멀티태스킹 기능도 제공하며 상대방이 전화를 받지 않을 때 사서함

에 영상통화 형태의 메시지를 남길 수 있는 영상 사서함 기능도 갖추고 있다.

4) WCDMA 자동로밍 서비스를 신청하면 국내에서 사용하던 WCDMA 단말

기와 번호 그대로 문자메시지 수.발신 및 무선인터넷 접속가능하고 국제영상

서비스도 제공받고, 휴대폰마다 USIM(Uiversal Subscriber Identify Module)

칩 장착하고 사용자 인증 칩으로 인증하고 인증된 칩만 있으면 단말기를 자

유롭게 이용 한다.

5) USIM 칩에는 전화번호부와 문자메시지 내용을 보관할 수 있어 단말기 교

체시 별도로 다운로드할 필요가 없으며 스마트카드를 사용 보안성 높여 금융

인증서 등 넣고 다니면서 안전하게 금융거래도 할 수 있다.

6) 3세대 이동통신(WCDMA/HSDPA)을 위한 네트워크 플랫폼은 IP 멀티미디

어 서브시스템(IMS)으로 요약되는 서킷 스위치와 소프트 스위치에 이은 3세

대 스위칭 시스템인 IMS는 음성과 데이터를 하나의 구조로 통합하고 이를 IP

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네트워크에 고정되어 전달하는 기술, 당초 3G 시스템에 맞춰 설계됐지만 이

동통신뿐만 아니라 IP망 기반으로 하는 각종차세대 부가 통신사업부문으로

확대 적용되는 추세이다.

7) IP와SIP(session initiation protocol)등 표준 인터넷프로토콜을 사용하는 게

특징, 그러나 교환기와 지능망으로 구성되는 시스템구조는 비슷하지만 표준화

된 IP 기술 기반이라 교환기를 중심으로 한 통신장비 업체 의존도가 상대적

으로 줄었다는 평가이며 업계에서는 오는 2010년께 현재의 1억 달러의 10배

인 10억 달러규모의 시장이 형성 될 것으로 예측하며 국내 이동통신사들도

IMS 전환이 빨라 장비 업체들의 관심이 집중되고 있다. 이미 EVDO 서비스

부터 코어망을 IMS로 구축해온 SK 텔레콤은 최근 IP기반의 대용량 교환기인

콜세션 컨트롤 펑션(CSCF) 구축에 나섰으며,KTF도 2006년부터 IMS 구축에

대략 100~120억 원 투자하고 있다. 3세대 이동통신인 WCDMA/HSDPA 도입

은 내수 중심의 우리 통신 산업을 글로벌체제로 전환하는 계기로 작용한다.

세계 80% 이상의 사업자가 똑같은 기술과 주파수를 선택했다. 이동통신사, 휴

대폰 제조사, 장비 및 솔루션 업체 모두 기존 CDMA와는 달리 세계무대를

대상으로 비즈니스를 펼칠 기회를 맞았다. 통신 분야에서 국경이 사라진지 오

래다. 휴대폰은 이미 세계 27개국에서 1억7000만 명의 가입자를 확보했다.

83%의 매출을 해외 시장에서 올린다. 반면 국내 사업자 중 해외 진출이 가장

활발한 SK텔레콤도 해외 매출 비중이 1% 미만이며, 걸음마 수준인 글로벌

경쟁력을 높이지 않으면 더 이상 내수시장 수익성도 보장받지 못 한다. 무한

경쟁을 상징적으로 보여주는 사례가 지역 연합이다. 경쟁이 가속화되면서 개

별 사업자가 아니라 연합형태로 경쟁력을 넓혀 나가는 전략이다. 유럽의 프리

무브, 스타맵을 비롯, 아시아 지역의 브릿지, 커넥서스등 지역별 통신사 연합

단체들의 힘이 날로 커지고 있다. 각 연합들은 초기 로밍 서비스에서 출발했

으나 이제는 단말기 및 콘텐츠 공동 개발 등으로 제휴 모델을 확대했다.

KTF는 지난해 4월 아시아 8개국 7개 대형 이동통신사와 모바일 연합체를 구

축했고 12월에는 필리핀 스마트를 포함해 총 9개국 8개 통신사로 구성된 ‘커

넥서스’를 출범시켰다. SK텔레콤 역시 지난 2월 스페인에서 열린 3GSM 세계

회의에서 아시아 9개국 1위 사업자로 결성된 ‘BMA(Bridge Mobile Alliance)’

에 가입해 연합전선구축에 나섰다. 통신업체의 한 관계자는 “글로벌 로밍 제

휴로 시작된 블록화 추세는 경쟁이 가열되면서 더욱 확산될 전망”이라며 “규

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모의 경제를 달성하기 위해 단말기나 장비, 플랫폼 등을 공유하려는 형태로

발전해 나갈 것”이라고 전망했다. “전통적으로 통신사업은 외국자본으로부터

보호받는 내수 산업이었으나 기술 표준화를 계기로 국가별 통신장벽이 허물

어졌다”며 “WCDMA 도입을 계기로 우리 IT 상품을 패키지화한다면 해외 수

출도 한층 확대될 것”이라고 강조했다. 금년 2월 중순 스페인 바르셀로나에서

열린 GSM월드 콩그레스 2007에서 크레이그 GSM협회장은 전 세계는 3G로

의 전환은 수순이며 WCDMA가 대세일 수밖에 없다는 것이다. WCDMA 가

입자 수는 지난해 말 기준 9600만명이다. 지난해 월 평균 400만명씩 증가하는

추세로 볼 때 올 말이면 1억5000만 명이상으로 늘어날 전망이다. WCDMA의

전신인 GSM 가입자까지 합치면 비동기식 이동통신서비스 가입자 수는 벌써

22억 명이 넘었다. 이동통신 시장에서 차지하는 비중도 해마다 커져 2005년말

80.3%였던 GSM/WCDMA 비중은 1년새 83.3%로 증가했다. 2010년에는 90%

에 이를 전망이며, 세계 모바일 협회 인 GSA에 따르면 이미 54개국, 96개 사

업자가 HSDPA상용 서비스를 시작했다. 142개 사업자가 추가로 서비스를 준

비하며 이 가운데 CDMA에서 GSM으로 전환한 사업자도 29개나 된다. 일단

WCDMA에 진입했다면CDMA로 돌아갈 수 없다는 게 GSA 설명이다. 국내에

도 KTF와 SK텔레콤이 HSDPA 전국망 서비스를 시작했다. 향후 5년간

WCDMA 가입자는 5억 명으로 늘어날 전망이다. 단말기, 장비, 서비스 업체

들이 모두 WCDMA 대열에 합류해 새 비즈니스를 모색하는 이유다[6].

3. 차이점 [8]

3세대 W-CDMA와 CDMA이동통신 비교

구 분 W-CDMA CDMA2000

주도지역 유 럽 북미

기지국간 동기 X O

위성사용 X O

채택율 80% 20%

특징 글로벌로밍 호환성우수 광대역 및 협대역채널사용

기타전 세계 공통

단말기사용

CDMA시스템자체가 위성을 통해서

기지국과 동기화시켜 개인단말기를

켤때 기지국과 시간을 맞추고있음

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4.세계 W-CDMA 지역별 가입자 수요예측

W-CDMA 이동통신 가입자 및 단말기 수요예측 [17]

연도 2004 2005 2006 2007 2008 2009

수량(만대) 2024 4644 9849 16542 26123 36345

지역/연도 2005 2006 2007 2008

아시아.태평양 18,867 34,713 51,471 69,269

서유럽 2280 11,238 33,012 68,816

동유럽 5 56 371 1,983

자료; 가트너2007년

2.2.4. 4G 기반 이동통신 기술

1. WIBRO 현황[3,8]

휴대인터넷 WiBro는 정보통신부. 한국정보통신 기술협회(TTA)와 이동통신업

체들이 2006년 상용서비스를 목표로 개발하고 있는 무선인터넷 서비스이다.

WiBro SMS 와이어리스 브로드밴드 인터넷의 줄임말이다. 우리말로는 광대

역 인터넷, 무선초고속 인터넷, 휴대인터넷등으로 풀이 된다.휴대폰처럼 언제

어디서나 이동하면서 초고속인터넷을 이용할 수 있는 서비스로 휴대폰과 무

선랜의 중간영역에 위치한다. 한국정보통신기술협회를 중심으로 2003년 6월부

터 표준화를 추진하여 2007년 11월 국제 전기전자기술협회에도 표준으로 선

정되어 한국이 국제 표준화를 주도하고 있는 .5세대 이동통신 서비스이자 국

책사업이다. 향후 WiBro, 이동전화 기반 인터넷, 무선랜 이공존하는 네트워크,

향후 10년 네트워크는 ALL IP 기반에서 WIBRO,이동전화, 무선랜이 함께 공

존하며 서비스 할 것이다.

1) WIBRO(원어WIRELESS BROADBAND INTERNET) 란?

무선광대역인터넷,무선초고속인터넷,휴대인터넷으로 시속 60Kmm로 달리는

차안에서 무선인터넷 가능하며 여러 사람과 동시에 화상통화를 할수있으며

가정이나 사무실에서 초고속 인터넷을 설치하며 대용량 동영상을 주고받고

영화감상도 가능한 것이다. 와이브로는 언제어디서나 시속60Kmm이상으로 이

동하면서2.3GHz 주파수대역을 이용해, 약 1Mbps 이상의 전송속도로 초고속

인터넷을 이용할 수 있는 이동 초고속 인터넷 서비스이며 ADSL 정도의 전송

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속도로 이동통신사의 무선인터넷이나 3.5G HSDPA 보다 테이터 전송 유리하

다. 서비스이용지역으로는 2006년 서울경기지역에서 2007년 광역시와 주요도

시로 확대하여 서비스 중으로 2008년 에는 주문형 영상음악인터�