🌐 네트워크 케이블 종류(UTP, STP, 광케이블 등)와 사용 환경

1. 네트워크 케이블 개요

• 컴퓨터 네트워크에서 장치 간 데이터 전송을 위한 매체로 사용됨
• 전기적 신호 또는 광 신호를 통해 데이터 전달을 수행함
• 물리적 계층(OSI Layer 1)에 해당하며, 네트워크 품질 및 속도에 직접적인 영향
• 사용 환경에 따라 다양한 종류의 케이블이 존재하며, 전송 거리, 대역폭, 노이즈 저항성, 설치 용이성 등을 기준으로 선택됨

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2. UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블

• 가장 널리 사용되는 구리 기반 케이블 형태
• 두 가닥의 구리선이 일정 간격으로 꼬여 있어 외부 간섭 최소화
• 별도의 실드(Shield)가 존재하지 않음
• TIA/EIA-568 표준에 따라 카테고리별로 구분됨

주요 특성

• 비용 저렴함
• 설치 용이함
• 최대 100m 전송 가능(CAT 5e 기준)
• 전자기 간섭(EMI)에는 비교적 취약함
• 속도는 CAT5e 기준 1Gbps, CAT6 기준 10Gbps(최대 55m)까지 가능

주요 사용 환경

• 일반 사무실, 가정용 이더넷
• 스위치PC, 라우터허브 연결 등 근거리 네트워크
• 구조화 배선 시스템 내 수직 배선보다 수평 배선에 주로 사용됨

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3. STP(Shielded Twisted Pair) 케이블

• UTP와 유사하나, 각 페어 혹은 전체 케이블에 실드 처리가 되어 있는 형태
• 외부 전자기 간섭(EMI) 및 누화(crosstalk)에 대해 높은 차폐 능력을 보유함

주요 유형

• FTP(Foiled Twisted Pair): 전체 케이블에만 포일 실드 존재
• STP: 페어마다 독립적인 실드 포함
• S/FTP: 전체 실드 + 페어별 실드의 이중 차폐 구조

주요 특성

• 높은 신호 품질 유지 가능
• 노이즈 민감한 산업 환경에 적합
• UTP 대비 설치 복잡도 및 비용 증가
• 접지(Grounding) 품질에 따라 성능 좌우됨

주요 사용 환경

• 공장, 발전소 등 전자기 간섭이 많은 환경
• 고속 데이터 전송 및 보안이 중요한 장소
• 금융기관, 데이터센터 내 고신뢰성 요구 네트워크

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4. 광케이블(Fiber Optic Cable)

• 유리 또는 플라스틱 재질의 코어(Core)를 통해 빛의 형태로 데이터를 전달
• 전자기 간섭이 원천적으로 없음
• 장거리 전송에 최적화된 매체

주요 분류

• 단일 모드(Single Mode, SMF)
  • 지름 8~10㎛ 정도의 매우 가는 코어 사용
  • 10km 이상 장거리 전송에 적합
  • 레이저 송수신기 사용
• 다중 모드(Multi Mode, MMF)
  • 지름 50~62.5㎛의 코어 사용
  • LED 송수신기 사용
  • 2km 이내 중거리 전송에 적합

주요 특성

• 대역폭 매우 큼, 100Gbps 이상 전송 가능
• 신호 감쇄율 낮아 수십 km 전송 가능
• 설치 비용 및 장비 단가 높음
• 취급이 민감하고, 설치 기술 요구도 높음

주요 사용 환경

• 백본망(Backbone) 또는 ISP 간 연결
• 대규모 데이터센터, 클라우드 인프라
• 통신사 기지국 및 장거리 통신망
• 보안 통신이 필요한 정부, 군사시설

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5. 기타 케이블

5.1 동축 케이블(Coaxial Cable)

• 중심 도체(Core)와 외부 도체(Shield) 사이에 절연체 존재
• 초창기 이더넷(10BASE-2, 10BASE-5)에서 사용됨
• 현재는 케이블TV, CCTV, 일부 특수 환경에 제한적으로 사용

5.2 직접 연결 케이블(Direct Attach Cable, DAC)

• 서버, 스위치 간 고속 인터커넥트용
• Twinaxial 케이블 기반, 1~7m 이하 거리에서 10/25/40/100Gbps 지원
• 전력 소비 적고, 비용 낮은 고속 연결 솔루션으로 데이터센터에서 활용

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6. 케이블 선택 시 고려사항

항목	고려 내용
전송 거리	UTP < STP < 광케이블 순으로 긴 거리 가능
전송 속도	광케이블 > STP ≥ UTP
전자기 간섭	광케이블이 가장 강함, STP가 중간, UTP가 약함
설치 비용	UTP < STP < 광케이블
설치 난이도	UTP 가장 쉬움, 광케이블은 고난이도
보안성	광케이블이 도청에 강해 높은 보안성 보유

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7. 결론 및 요약

• 네트워크 환경은 목적, 예산, 전송 품질 요구사항에 따라 최적의 케이블 선택 필요
• 소형 사무실, 일반 가정에는 UTP 중심으로 구축
• 산업 환경, 고속/고신뢰성 통신에는 STP 및 광케이블 적용
• 데이터센터, ISP 등에서는 광케이블 중심의 백본 설계 필수
• 기술 발전과 함께 UTP도 고속화를 지원하나, 궁극적인 대역폭 및 거리 측면에서는 광케이블이 우세함

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