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　1줄 요약. 매질 환경에 따라 전파 환경이 달라지므로 다른 폰에서도 수신 저하가 일어난다는 잡스의 말은 틀린 건 아니다.

　몸이 안좋아서 요 며칠째 블로깅을 잘 안했는데 오늘 보니까 로그로 조금씩 유입되어 알아보았더니 애플 아이폰 4에 대한 안테나 문제에 대해 파워블로거 몇분들이 글을 써주셨더군요. 계란소년 님의 '쿠퍼티노, 7월 16일 : 프레스 컨퍼런스를 빙자한 사기극'  (http://eggy.egloos.com/3369009) 글과 나태 님의 '아이폰4 데스그립에 대하여 바로 알기' (http://nataenism.egloos.com/2541118) 에서 간간히 유입되더군요. 하악하악 ^^ 변변치 않는 글 이렇게 좋게 봐주시고 링크를 걸어주셔서 감사합니다. 여기에 쓰신글 전부를 다 읽어보았습니다. 임피던스 매칭에 관련한 글들을 인용해주신 것에 대해 깊은 감사의 말씀 전합니다. 여튼간에 두분 글을 간단하게 정리하면 데스그립이 왜 발생되는지, 그리고 이를 해결할 방법은 없는지 등의 이야기를 잘 풀어내고 있습니다.

　저도 Engadget 라이브 블로깅을 통해 발표를 보았습니다. 영어가 부족해서 100% 이해는 힘들었지만 나름 꽤 흥미로운 이야기였습니다. 잡스가 안테나에 대해 많은 고민을 한 흔적도 보입니다. 대략 혼잣말 님의 애플의 iPhone4 관련 기자회견 라이브 블로깅 번역 http://kkendd.egloos.com/2644550 에서 좀더 정확하고 자세하게 내용을 이해할 수 있었습니다. 그러던 중에 프레스 컨퍼런스에서 '아이폰4의 수신저하는 다른 스마트폰에서도 발생하는 문제' 라고 스티브 잡스 횽이 말하더군요. 저는 그걸 보면서 전자기학이 또 생각나더군요. 새벽 3시에 책장에서 전자기학 필기노트를 부랴 부랴 찾고 내용을 읽어보았습니다. 자기학 뒷부분 내용을 사진기로 찍어보았습니다. 뒤에 설명을 붙여놓을 테니 가벼운 마음으로 그냥 훝어보세요.







　전자공학을 전공한 학생이라면, 전자기학2를 배운 학생이라면 위의 일부 내용을 이해하실 겁니다. 세상에는 두가지 매질이 있습니다. 무손실 매질이고 손실 매질이 있죠. 사실 두가지 매질이라기 보다는 거의 손실매질이 대다수 차지합니다. 제가 찍어놓은 사진을 보면 Lossy의 의미 바로 손실 매질인데 이 부분은 복소유전율에 따라서 결정되어집니다 그중에 핵심이 ω (오메가) 값입니다. ω은 큰 의미를 가지고 있습니다. 바로 주파수 거든요. -오메가가 왜 주파수냐고 따져 묻는 일은 없도록 합시다 전자기학 보세요- 주파수에 따라 유전율이 달라집니다. 이는 다시 말해서 유전율이 달라진다는 것은 C(커패시터값)이 달라짐을 의미하고 결론적으로 임피던스값이 달라짐을 의미합니다.

　제 노트에 적힌 내용을 옮기자면 습기있는 땅, σ = 10^-2, ε = 10 인 환경에서 주파수가 1KHz일때는 도체로 동작하여 전파가 원활하게 송수신 되지만 10GHz인 경우엔 유전체 동작하여 전파가 통신이 안되는 경우가 발생합니다. 다른 예로 잠수함 경우를 살펴보면 전파 특성상 안테나 길이가 짧으면 바닷물에서는 절대 무선 통신을 할 수 없습니다. 그리고 일반적인 MHz, GHz 단위의 통신 또한 절대 불가합니다. 전파신호의 전력이 전파되는 길이가 10Cm 안되어버리거든요. 그래서 잠수함 같은 경우는 일정시간 동안 수면위로 올라와서 통신을 하거나 물속에서 통신을 할때는 안테나 길이를 길게 늘어 뜨려서 통신을 합니다. (잠수함을 다루는 영화를 보면서 제가 확실히 알게 된 것입니다.)

　참고. 주파수가 낮으면 안테나 길이는 길어져야하고 주파수가 높으면 안테나 길이는 짧아집니다. -항상 그럴 순 없지만 일반적인 이론에서는 그렇다는 것입니다 v = fλ 공식참고- 이 부분은 전자기학, 통시시스템에서 잘 알 수 있습니다. 관련 전공지식을 알아보시려면 http://www.openbind.com/44 을 참고하시길 바랍니다.

　다시 돌아와서 제가 이 컨퍼런스에서 잡스의 태도와 주장 "우리만 그렇는게 아니라 다른 스마트폰에도 마찬가지" 라는 주장이 아예 틀린 건 아니라는 겁니다. 무선통신을 하려면 임피던스값을 맞춰야 한다는 저의 예전글에서 알 수 있듯이 신호가 어떤 특정 매질에 특정 주파수로 통신을 하려면 안테나 길이나 임피던스 값 등을 맞춰야 한다는 것이죠. 다른 스마트 폰의 경우는 전파가 통신하는데 있어서 손(염분이 포함된 수분 다량 함유)을 통과하다보니까 신호가 떨어진다는 것입니다. 이건 당연한거에요. 아이폰도 마찬가지입니다. 그러나 아이폰이 가지고 있는 문제는 그 변화가 다른 스마트폰에 비해 심하다는 것입니다. 외부에 안테나가 노출되어 있다보니까 임피던스 값도 엄청나게 달라질 수 있고 또 전파가 프로파게이션 하는데도 문제가 발생할 것입니다. 물론 이 문제를 하드웨어로 어느 정도 액티브하게 수정할 수 있으니 지켜봐야겠죠. 잘못된 부분을 다른 무언가에 비교하지말고 인정을 하고 앞으로 어떻게 이렇게 저렇게 수정하겠다는 자세를 갖춘다면 이번과 같은 비판을 피할 수 있을거라고 저는 생각합니다. -다 좋긴한데 잡스의 독선적인 태도는 좀 불만입니다-

　휴, 차라리 안테나 금속부분을 코팅을 한다던지, 이중 재질을 쓴다던지 하는게 어쩌면 수신율 향상에 더 도움이 될 수 있습니다. 물론 그것을 해결하는게 바로 범퍼 케이스입니다. 2010년 9월 20일까지 범퍼를 무상 제공한다고 한다고 하니 아마 그 사이에 하드웨어 결함을 모두 수정한 아이폰이 생산되고 판매가 되겠죠. 기존의 아이폰을 교환 받지 않는 일부 사람들을 위한 이벤트일 것 같습니다. 분명히 아이폰4 내부 회로나 안테나 재질 등이 전반적으로 수정될 것 같습니다. 뭐 문제가 제기되는 시점부터 이미 해결하고 지금쯤 해결된 내용을 가지고 아이폰4를 생산하려는 것인지 모르죠. 물론 저는 아이폰4를 구매할 예정이고 범퍼 또한 구매할 것입니다.

　전자공학을 전공하신 분들 중에 제글이 잘못된 내용이 있으시면 반드시 지적을 해주십시오. 혼자만 알지말고 같이 알아갔으면 좋겠습니다. 그리고 저는 안드로이드도 좋아하고 iOS도 좋아합니다. 삼성 갤스도 좋아하고 아이폰도 좋아합니다. 전공은 통신시스템쪽으로 할 것이지만 임베디드시스템 개발쪽에도 지대한 관심이 많기 때문이지요. 어떤게 좋다 나쁘다라는 식의 댓글은 지양해주셧으면 합니다. 각각 장단점이 있습니다. 각자의 취향에 맞춰서 사용하시면 됩니다. 삼성 제품이 어떻고 애플 제품이 어떻게 라며 싸울게 없다는 거죠. 각자 취향대로 사면 되는 것이고 서로 다름을 인정했으면 합니다. (저도 여유가 되면 아아이폰도 구매하고 갤럭시S도 구매할 것입니다)

　추가. 다른 스마트폰과 비교하는건 어쩌면 잡스의 전략일지도 모르죠. 당연한 전자공학적 지식을 아이폰도 다른 스마트폰가 차이가 없다는 것을 증명하기 위한 쇼라고 보여집니다. 애플의 소프트웨어 설계 능력에 대해 저는 참으로 애찬하지만 하드웨어 결함을 나름 감추려고 노력하는 잡스를 보면 이번에는 비판 받아야 합니다. 기즈모도에서 떡밥이 나왔을 때 범퍼팔아먹기 위한 수단 아닐까 생각되는데 과연 그렇다고 볼 수 있겠네요. 범퍼를 팔아먹기 위해 저렇게 한건지. 소탐대실인지는 두고봐야 할 듯합니다.

　추가. http://clien.career.co.kr/cs2/bbs/board.php?bo_table=lecture&wr_id=59292 이 글 댓글에서 전파의 매질이 공기가 아니라고 하시는데 반은 맞고 반은 틀린이야기입니다. 전파의 매질은 다양합니다. 공기가 될 수 물도 될 수 있습니다. 사람 몸이 될 수도 있구요, 콘크리트가 될 수 있습니다. 우리가 생각하는 일반적인 무선 통신은 공기를 매질로 해서 전파 통신을 하는 것이라는 것이죠. 일반적으로 공기의 임피던스 값이 약 377옴 정도 됩니다. -전자기학을 배우신 분이라면 이건 절대 안잊어먹을듯- 공기를 전파의 매질을 사용하기 위해서는 안테나의 임피던스 값이 377 옴으로 설정되어야 공기를 매질로 전파가 이루어지는 것입니다. 흠.. 댓글로 지적을 해 드리고 싶었는데 가입한지 얼마 안되서 댓글쓸 수가 없네요. 참고로 우주에서 통신을 하려면 진공이라는 매질을 통해 전파통신을 하구요. 제가 알기로는 10GHz 대역으로 통신하는 것으로 알고 있습니다. 정보통신기사 공부하면서 알게 된건데 행성간 통신이 일반적으로 10GHz ~50GHz 대역으로 통신한다고 들었습니다.

　추가. 몇몇 댓글이나 글을 보니까 안테나가 서로 전기적으로 연결되어 있다고 되어 있는데 이 부분에 대해서도 여전히 임피던스 매칭에 관련한 문제가 있습니다. 아까도 썻지만 전자기학, 마이크로파공학 또는 초고주파 공학에 보면 전파가 전파되는 매질에서 전파가 이동되면서 파장이나 전력이 변화가 됩니다. 전기적으로 연결되었다고 해도 회로에서 전파신호가 나오는 부분을 손으로 대어 버리면 임피던스값이나 파장값이 변화되어 손실이라는 것이 발생되겠죠. 


　추가. 댓글로 지적하신 분이 계셔서 답변을 답니다. 사실 저도 이걸을 본지 최근에본지라, 적잖게 충격을 받은 건 사실입니다. 안테나 공학 책을 찾고 관련된 내용을 찾아보니 마이크로 스트립 등 (이부분은 저도 지식이 짧아서 이정도로만 하겠습니다) 전력신호를 하나로 모으는 MMIC를 이용한다면 서로다른 주파수 환경에서도 하나의 안테나를 통해 서로 다른 주파수 통신을 할 수 있습니다. WIFI 안테나나 3G 안테나가 하나로 공유하더라도 내부 안테나 시스템에서 적절하게 처리를 해준다면 문제가 없다는 것이죠. 만약 서로 다른 안테나라고 했을 때 안테나 부분을 손으로 접촉할때 임피던스 값이 분명 변화될거고 통신 감도가 떨어질텐데 아이폰의 윗부분을 터치했을때 신호가 떨어지는 사례는 전혀 없었습니다. 데스스팟라고 불리는 곳에서만 갔다 대어버리면 신호가 감소한 것만 알려져 있습니다. 저도 예전 글을 쓰면서 참 애매했습니다. 전원스위치가 있는 윗부분을 대었을때 과연 신호감소가 일어나는지에 대해 의문을 가졌었죠. 하지만 http://clien.career.co.kr/cs2/bbs/board.php?bo_table=news&wr_id=929776 클리앙의 기사를 읽어보았을 때 일부 제 생각이 다른 것을 인정할 수 밖에 없더군요. 클리앙에 올라온 기사를 요약하면,

　1. 니케이 쪽도 항간에 알려진 것처럼 '측면 메탈이 안테나이고, 그것이 서로 연결되어 수신률이 떨어진다고 생각했지만 2. 놀랍게도 모두 연결되어 있었고 3. 연결된 것을 알게 된 후에 '측면부는 접지다' 라는 가설쪽으로 기울게 되었다. 4. 그 후에 스피커 아래에 안테나로 추정되는 -케이스와 연결된- 물체를 발견했고 아이폰4의 안테나는... 이 물체와 측면 메탈로 구성된 것 같다. 접지가 아니다? (내부의 진짜 안테나와, 측면 메탈의 외부 안테나 구성이었다) 5. '이 부분을 만질 때 수신률이 저하된다' (이 부분이 스피커 아래의 안테나 추정물체인지는 번역이 정확치 않음) 

　라고 정리할 수 있습니다. 일부 전문가 선생님께서 GND 접지라고 말씀하시니 이 부분에 대해서는 좀더 관련된 내용을 찾아봐야할 것같습니다. 그리고 만약 전기적으로 모두 결합되어 있다면 Loop 안테나라고 저또한 생각합니다. (Loop Antena) 솔직히 이부분은 저도 지식이 부족하기때문에 ekr1 님 댓글을 참고하셨으면 좋겠습니다. -GND에도 Radiation 이 일어나는 것도 저도 배워서 기억나긴 하는군요-


　일단은 제가 주장하는 임피던스 매칭에 관련한 것에 대한 건은 변함이 없습니다. 그리고 이번 포스트에 쓴 매질에 따른 프로파게이션에도 변함이 없습니다. 분명 안테나의 출력 부분이나 GND 부분에 매질의 영향이 있으면 반드시 임피던스도 변화되고 전파가 프로파게이션할때도 영향을 받기 때문입니다. 저도 이에 관련한 부분을 좀더 자세히 쓰고 싶지만 '아이폰4'의 안테나가 어떤 구조를 가지고 어떤 안테나를 채용했는지 정말 알고 싶습니다. 일부에서는 루프안테나, 일부에서는 모노폴이라고 하니 솔직히 저도 답답합니다.

※ 같이 보기
　- 안테나 설계에 있어서 임피던스 매칭, 아이폰 4 수신율 문제는 이게 아닐까요? http://www.innisfreeisland.com/543
　- iPhone, 전자공학도가 본 아이폰4 수신율 저하 문제 원인과 잡스 입장 http://www.innisfreeisland.com/479

※ 참고 주소
　- 인가젯 라이브 블로깅 http://www.engadget.com/2010/07/16/live-from-apples-iphone-4-press-conference/
　- 위키피디아, 라디오프로파게이션에 관련한 문서 http://en.wikipedia.org/wiki/Radio_propagation
　- 애플, 스마트폰 안테나 퍼포먼스에 관련한 문서 http://www.apple.com/antenna/
　- 쿠퍼티노, 7월 16일 : 프레스 컨퍼런스를 빙자한 사기극' http://eggy.egloos.com/3369009
　- 아이폰4 데스그립에 대하여 바로 알기, http://nataenism.egloos.com/2541118
　- 애플 iPhone4 관련 기자회견 라이브 블로깅 번역 http://kkendd.egloos.com/2644550
　- 클리앙, 니케이 전자 분해 팀, "iPhone 4의 예상치 않은 안테나 구조 수신 저하의 요인" $주소링크
　- 클리앙, 최완기님의 글, 애플 iPhone4 안테나 게이트의 진실 $주소링크
　- 클리앙, 아이폰4 안테나게이트 단상: 최완기님의 입장에 반대합니다 $주소링크
　- 클리앙, 아이폰4 데스그립에 관한 설명(팁), 나태님의 글을 그대로 붙여넣기한듯 $주소링크
　- 클리앙, 데스그립에 관한 어설플 설명, 어설픈 설명이라기 보다는 전자공학적으로 맞는 설명 $주소링크
　- 아이폰4 '안테나게이트'에 대한 왜곡없는 요점정리 http://trendwatcher.tistory.com/160
　- 클리앙, 니케이 전자 분해 팀, "iPhone 4의 예상치 않은 안테나 구조 수신 저하의 요인" $주소링크