노이즈 - 노이즈의 발생원 / 노이즈피해발생

노이즈 - 노이즈의 발생원 / 노이즈피해발생

 

1. 노이즈의 정의

“노이즈： noise”는 대부분의 경우“잡음”으로 번역된다.또“잡음”은「떠들썩한 소리(음)：불규칙적인 파동으로 불

유쾌한 느낌을 주는 소리(음)」 로 돼 있다. 그러나 앞으로 대책을 강구하려는 노이즈는 이“음”이 아닌“전기 노이즈”

나“전자 노이즈”로 불리고 있는 노이즈를 말한다.

여기서 음을 전기로 바꿔 읽으면「불규칙적인 파동으로 불유쾌한 동작을 일으키게 하는 전기」가 된다. 당연히 전자회로에서는 전기신호를 취급하고 있는데 전자회로에 흐르는 전기 중 필요 없는 전기신호, 즉 불유쾌한 전기가 노이즈가 되는 것이다.

이 노이즈는 우리 주위에 전자기기가 넘치고 있는 지금 도처에서 발생하고 있다.

<Pig01. 주요 노이즈 발생원 >

 

( Pig01) 에 노이즈의 주요 발생원인을 들었는데, 전자기기 스스로가 발하는 인공 노이즈와 함께 우레와 같은 자연 노이즈가 존재한다는 것을 간과해서는 안 된다. 노이즈 대책의 기본은 노이즈를 발생시키지 않는 것인데 자연 노이즈의 발생까지 억제하는 것은 곤란하기 때문이다.

 

2. 기기를 파괴하는 노이즈

보통 노이즈로 인해 전자기기가 전기적으로 파괴되는 경우는 별로 없을 것이다. 그러나 예외적인 존재로서 우레(뇌방전) 가 있다. 우레가 떨어졌다! 고 하는 것은 방전이 발생했다는 의미로서 이때 흐르는 방전전류는 거대하기때문에 송배전선계 등으로 유도하여 우레 서지가 발생한다.

< Pig02. 우레 서지 >

 

우레 서지는 전류, 전압, 파워가 모두 크며 IC를 파괴시키거나 프린트 패턴이 소각될 수 있기 때문에 전자기기로서 매우 무서운 존재다( Pig02 ).

구내 LAN 등 통신 케이블이 건물을 연결하기 위해 옥외에 길게 부설되면 우레 서지를 만나게 될 확률이 높다. 그러면 통신 케이블과 전자기기의 접속점에서 파괴되기 쉽다. 보통 IC가 파괴될 때 아무런 소리 없이 조용히 파괴되는 경우가 많은데, 우레서지와 같이 강력한 파워가 가해진 경우 IC 패키지가 파괴되거나 연기가 나고 불꽃이 분출하기도 한다.

반도체 부품이 파괴될 때 오픈(단선상태：전기는 흐르지 않는다) 되는 것과 쇼트(단락상태：대전류가 흐른다)되는 것이 있다.

 

이 경우 오픈되면 피해는 줄지만 쇼트되면 부품이 발열하여 프린트 기판이나 케이블이 탈 수도 있다. 또한 화염 발생 등 최악의 경우를 초래할 가능성이 있으므로 가장 주의를 필요로 하는 노이즈 문제라고 할 수 있으며, 케이블로 접속돼 있는 기기가 여러 개면 그들 모두에게 영향을 미칠 가능성이 있으므로 피해가 더 가중되기도 한다.

대부분의 경우 통신 케이블과 전자기기와의 접속점에서는 포토커플러 등을 사용하여 통신 케이블과 내부 전자회로가 전기적으로 절연돼 있거나, 일정 전압 이상의 과전압을 흡수하는 서지 흡수장치 등을 사용하는 대책이 강구돼있기 때문에 내부 회로까지 영향을 미치는 경우는 별로 없지만, 우레 서지의 파워가 워낙 강력하므로 어떤 일이 발생할지 알 수 없다는 사실이 문제다. 또한 뇌방전은 자연현상이므로 완전히 없애는 것은 불가능하다.

따라서 야외에서 들어오는 신호선이나 통신 케이블 등이 접속되는 전자기기에 대해 우레 서지 대책을 확실하게 강구하여 피해를 최소 범위로 억제하는 연구가 필수적이다.

 

3. 데이터를 오염시키는 노이즈

< Pig03. 정보를 오염시키는 노이즈 >

 

현재 세계적으로 가장 많이 우려되고 있는 부분으로서전자기기가 발하는 전파 노이즈가 자기 자신이나 다른 전자기기에 영향을 미치는 것이 문제다. 이 경우 노이즈의 영향을 받는 전자기기로서 텔레비전이나 라디오 등과 같이 전파를 수신하고 있는 기기를 생각해 보면 이 노이즈가 얼마나 큰 문제인지 이해할 수 있을 것이다. 화면이 어른거리거나 무늬가 들어가서 부우-, 비이 -, 자아- 등 본래 음성 외의 음(이것이 진정한 잡음)이 혼입되어 중요한 정보를 올바르게 받을 수 없는 상황이 된다. 따라서 중요한 주파수(방송) 에 대해서는 나름대로 엄격한 노이즈 절감규제가 실시되고 있다.

< Pig04. 치명적인 프로그램 오염 >

 

제어기기 등과 같이 전파를 이용하지 않을 경우(텔레미터와 같이 전파를 이용하고 있는 경우도 있지만)에도 자기자신이나 주위의 전자기기가 발하는 전파 노이즈가 데이터선을 오염시켜 그곳을 흐르는 데이터 값을 변화시키는경우가 발생한다( Pig03 ).

일반적으로 제어기기에서는 입력 데이터를 기초로 제어하기 때문에 입력 데이터가 노이즈에 의해 오염되면 무슨 제어를 하고 있는지 알 수 없게된다. 그 결과 올바른(기대했던) 제어가 실행될 수 없는 것이다.

처리결과를 출력하더라도 그 데이터가 오염되면 받은곳에서 착각하게 되므로 올바른 결과가 전달될 수 없다.

제조 라인 제어와 같이 같은 처리를 반복하는 경우에는 데이터가 오염됐을 때만 불량품을 제조하며 노이즈가 없어지면 원래대로 양품 제조를 계속할 것이다. 그러나 재고관리 데이터나 문서 데이터 등의 경우 오염된 값으로 변한 데이터가 그대로 기억되어 남게 되므로 장애가 계속 발생한다.

문제는 이러한 데이터 오염 여부가 완전히 체크되지 않는다는 것이다. 그래서 여러 가지 수단을 강구하여 데이터오염 발생을 검지하소 수정하는 연구를 하고 있는데, 아직 미흡한 점이 많은 실정이다.

< Pig05. 전파를 문란케 하는 노이즈 >