RF 무선통신 방법에서 나타날 수 있는 의문점

RF 방식 무선통신 기기를 사용한다고 하면 다양한 의문점들이 등장한다. 이들에 대해서 알아보자.

1. 전자파

송신기(마우스, 키보드 등)로부터 사방팔방으로 전파를 쏴대는 것이기에 전자파가 발생함은 당연한 일이다. 그렇다면 이것이 사용자에게 영향을 주지 않을까 하는 질문을 가지게 된다. 대답은 '신경쓸필요 없다'가 되겠다.

앞서 언급했듯이 일반적인 무선마우스의 전파가 도달할 수 있는 유효거리는 잘 해야 2~3m 수준이며, 2.4GHz 대역을 쓴다고 해도 최대 10m 정도가 한계라고 봐야 한다. 그런데, 우리 주변에서 가장 쉽게 만날 수 있는 핸드폰의 전파도달거리가 수백m에 달한다. 실제로, 핸드폰의 전파 출력은 수 W에 달한다. 대개의 경우 2~4W 정도의 강도로 전파를 쏘아대는데, 우리는 이러한 핸드폰을 항상 휴대하고 다닌다. 그러나, 무선마우스/키보드들의 경우 27MHz 주파수를 쓰는 제품을 기준으로 할 때 최대 3mW 정도의 약한 출력강도를 가지고 있다. 전자파 걱정은 할 필요가 없다.

이것은 일반적인 사용자보다, 의료 계통에서 더욱 큰 의미를 가진다. 만화나 영화를 보면, 출력이 강하게 조절되어 있는 핸드폰을 사용해서 심장박동기를 달고 있는 환자들에게 인위적으로 해를 입히는 것을 심심찮게 볼 수 있는데(닥터 K를 탐독한 사용자라면 잘 아실듯. -_-), 이것은 비단 출력이 조정된 기기에서만 일어날 수 있는 일이 아니라, 전자파를 방사하는 모든 기기에서 발생할 수 있는 일이다. 얼마전 한 TV 프로에서는 전자파로 인해서 전동 휠체어가 사용자의 조정 없이 돌발적으로 움직이는 것을 보여주기도 했다. 그래서 의료계통에서는 이러한 전자파에 더욱 민감하게 반응한다. 그러나 27MHz 대역에 수 mW 수준의 출력은 50cm 정도만 떨어져도 0.1V 정도의 최대 전하만을 만들어내기 때문에 각종 기기에 영향을 주지 않는다.

2. 혼선

좁은 공간에서 다수의 무선기기를 사용한다면 혼선이 일어나지 않을까? 물론 가능성이야 있겠지만 그러한 일은 거의 일어나지 않는다고 보아도 좋다. 무선 마우스/키보드를 제조하는 대표적인 회사인 로지텍의 경우 데이터 전송 과정에서 12bit로 이루어진 ID 코드를 붙여서 송출한다. 여기서 0번 ID는 사용하지 않기 때문에 사용할 수 있는 ID는 1번부터 4095번까지가 존재하는데, 각 마우스/키보드는 이 ID중 하나를 선택하여 사용한다. 리시버는 해당 ID가 아닌 다른 ID가 붙어서 오는 전파는 무시하기 때문에 혼선은 거의 발생하지 않는다. 다른 회사들 역시 이와 유사한 방법으로 다수의 기기를 동일 공간에서 사용할 수 있도록 배려하고 있다.

그런데, 만약 ID보다 많은 숫자의 시스템을 사용해야 한다면?? 일단 단일공간에서 그만큼의 수량을 사용할 리도 없겠거니와, 이들의 출력이 낮아서 전파도달거리가 기껏해야 수 m 수준에 머무른다는 것을 상기한다면 사실 4095개의 ID도 과다하게 많을 정도라고 생각할 수 있다. (반경 3m의 원 안에서 마우스 4천개를 사용할 수 있을까? 그냥 쌓아놓기도 힘들지 않을까 싶은데...)

3. 배터리 문제 (1) 수명

무선 마우스/키보드는 당연히 전지로부터 전력을 공급받는다.
위 사진은 역시 아까 그 마우스-_-의 배터리 수납부분.

무선기기이기에, 당연히 배터리가 들어간다. 문제는 이 배터리의 수명이 얼마나 되는가이다. 대체적으로 마우스들의 경우 일반적인 알카라인 배터리를 사용했을 때 2~3개월(27MHz 기준)의 수명을 가진다.

그러나 광마우스의 경우 볼마우스에 비해서 높은 전력을 사용하는 것이 일반적이다. 초당 1500 회 이상 점멸하는 고휘도 적색 LED를 사용하고 있기 때문인데, 이러한 문제를 해결하기 위해서 무선 방식의 옵티컬 마우스는 상당히 세밀한 전력관리모드를 채택하고 있다. 아래의 예는 로지텍 무선 마우스 계열에서 채택하고 있는 전력관리모드이다. 다른 회사의 제품들도 이와 거의 유사한 방법을 사용한다.

이를 통해서 배터리 수명을 최대화한다. 대신, 이러한 전력관리모드로 인한 단점도 존재하는데, 휴면모드에서 정상동작모드로 복귀하기 위해서 약간의 시간을 필요로 한다는 것이다. 마우스를 약 1분가량 쓰지 않고 있다가 갑자기 빠른 속도로 동작시키려고 하면 동작을 시작하는 순간에 매우 잠시동안이지만 멈칫 하는 현상이 발견된다. 이것은 휴면모드에서 정상동작모드로 복귀하는데에 소요되는 시간으로써, 옵티컬 마우스에서 나타나는 특성이라 하겠다.

4. 배터리 문제 (2) 크래들을 사용한 충전식이 좋은가, 일반 배터리를 넣는 방법이 좋은가

일부 제조사에서는 배터리 문제를 해결하기 위해서 크래들(거치대)을 사용한 충전식 마우스를 출시하기도 한다. 마우스를 사용한 후 크래들에 꽂아 놓으면 다시 충전이 되고, 그렇게 함으로써 배터리 수명 문제 없이 사용할 수 있다는 것이다. 특히 배터리 사용시간이 상대적으로 짧은 2.4GHz 대역 무선마우스들의 경우 거의 다 크래들을 사용한 충전식을 택한다.

이것은 물론 개인적 취향에 달린 것이겠지만 필자의 경우 크래들을 사용하는 것보다는 알카라인 배터리를 넣어서 사용한 후 배터리 잔량이 바닥났을 때 새 배터리로 교환해 주는, 일반적인 방식을 더 선호한다. 일단 마우스를 사용하다가 자리를 비울 때 크래들에 꽂고 일어난다는 것 부터가 좀 귀찮은 일이기도 하거니와 쉼없이 마우스를 사용해야 하는 상황이라면, 어느순간 배터리부족으로 당황스러운 일을 겪을 수 있기 때문이다.

다행스럽게도 최근의 무선마우스들은 배터리 잔량이 부족할 경우 배터리를 교체하라는 경고메세지를 내준다. 대개 배터리 교체 메세지가 나온 후 수일 정도, 길게는 1주일 정도까지는 별반 다름없이 사용할 수 있지만 그대로 계속 방치하면 마우스 커서의 움직임이 뚝뚝 끊어지는 일이 발생한다. 여하튼, 새 배터리를 구입해서 교체할만한 충분한 시간을 제공해 주므로 느닷없이 배터리 부족으로 손을 놓아야 하는 일은 벌어지지 않는다.

그래서 필자는 일반적인 방법을 더 선호하는 것이다. 알카라인 배터리는 구하기도 쉽고, 갈아끼우기도 쉽다. 쉬이 방전이 되는 것도 아니기 때문에 여분으로 1~2조를 구비해 놓는 방법도 좋다. 굳이 크래들에 끼우고 빼는 수고스러운 과정을 거치느니, 두달에 천원정도 투자하는 것이 편리하지 않나 하는 것이 필자의 견해이다. (어디까지나 개인적인 견해이지만..)

5. 배터리 문제 (3) 어떤 배터리가 좋나

배터리는 여러가지가 있다. 알카라인부터 시작해서 니카드(NiCD; 니켈-카드뮴), 흔히 수소전지라 부르는 NiMH, 리튬이온, 리튬전지에 이르기까지 다양하다. 이 중, 리튬이온과 리튬전지는 분명 마우스 등에 사용할만한 것은 아니다. 이들은 강력하고 오래가기는 하지만 가격대가 비싸기 때문에 논외로 놓자.

알카라인 전지의 경우 가장 널리 사용되는 전지이며, 무선 마우스 등의 기기에 사용하기에 가장 적합하다. 무선마우스 등은 한번 전지를 넣으면 2~3개월 정도라는 오랜 시간동안 사용한다. 그렇기에 사용하지 않을 때 방전되지 않아야 하며, 전지 자체의 용량이 커야만 한다. 쉽게 구할 수 있고 저렴하다는 것을 떠나서, 이러한 특성만으로도 알카라인은 가장 적합한 전지라고 할 수 있다.

알카라인과 더불어 주목해야 하는 것은 차세대 1차전지인 니켈 방식의 전지이다. 현재 도시바에서 '기가에너지'라는 상품명으로 출시한 니켈전지는 알카라인 전지에 비해서 최소 5배, 최대 17배까지의 수명을 가지기 때문에 디지털카메라 등에서 널리 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 1차전지이기에 기본적인 특성은 알카라인 전지의 특성을 상당부분 계승할 것이기에 이 전지 역시 무선키보드/마우스에 사용하기에 매우 이상적이라고 하겠다. 다만 현 시점에서 알카라인에 비해 5배 이상 비싼 가격이 걸림돌이지만, 수명을 생각하면 투자가치는 충분히 있다.

니카드의 경우, 사용할 수는 있으나 중금속을 함유하고 있다는 이유로 인해서 점점 도태되어가고 있다.(포함되어 있는 Cd, 즉 카드뮴 때문이다. 인체에 흡수되었을 경우 흔히 이타이이타이 병이라고 하는 카드뮴중독을 일으킨다.) 물론 니카드가 강점을 가지는 부분이 아직까지도 분명 존재하지만(극저온에서의 활용 등), 냉장고안에서 마우스를 사용할 것이 아닌 이상 신경쓸 일은 없다. 기존에 니카드 전지가 점유하고 있던 영역은 현재 NiMH 전지로 급속히 대체되고 있다.

니켈수소전지(NiMH)는 높은 에너지 밀도를 가지고 있으며 환경친화적이기 때문에 최근 들어서 2차전지 시장에서 급속히 그 입지를 넓혀가고 있는 전지이다. 충전회수도 많고 메모리효과도 적다는 장점을 가지고는 있지만, 유감스럽게도 장기간 넣어두어야 하는 기기에는 부적합하다. 시계, 마우스 등에 사용하기에는 애매한 전지라는 것이다. 이것은 니켈수소전지의 방전특성 때문이다. 알카라인전지는 상온에서 방치해 두었을 경우 1개월에 0.3% 정도의 자가방전율을 갖는다. 3개월 정도 지나도 1% 정도만 방전된다. 그러나 니켈수소전지의 경우 무려 하루에 약 1% 정도의 속도로 방전이 이루어진다. 그래서, 수개월 단위로 교체해야 하는 용도에는 사용하지 않는 것이 좋다.

6. 무선마우스에 별도의 드라이버가 필요한가?

가끔 이런 질문을 받는다. 그런데, IR이건 RF이건간에 마우스나 키보드 자체의 인터페이스와는 무관하다. 기존의 PS/2나 USB와는 리시버가 연결되어 있으며, '무선'으로 만들어진 구간은 바로 이 리시버와 키보드/마우스 사이이기 때문에 시스템에서는 일반적인 마우스/키보드로 인식한다. 전혀 다를 것이 없다. 따라서, 해당 키보드/마우스의 전용 드라이버라던가 하는게 있기야 하겠지만 그것은 그 제품의 특수기능(각종 버튼들이나 단축키 들)을 사용하게끔 하는 드라이버이며, 무선동작과는 하등의 관계가 없다.