실험 1 : Optical Patch Cord 제작 실험1. 배경이론 및 실험 목적이번 실험은 싱글모드 광섬유를 가지고 광 패치 코드를 제작하는 실험으로서 우리는 사전에 광 패치코드의 종류와 제작 과정, 광 패치 코드 제작에 사용되는 도구들의 특성에 대해 알아야 한다. 실험에서 사용되는 도구의 특징은 다음과 같다.[그림 1 : APC, PC][그림 2 : 페롤][그림 3 : PC, APC 단면도]? 페룰(Ferrule)페룰은 광 커넥터 등의 접속에서 광섬유 심의 정렬을 위해 사용하는 정중앙에 구멍을 가진 부품을 말한다. 페룰은 광섬유를 접속시킨다는 특성을 가지고 있기에 변형에 강해야 하며 광섬유의 손상 방지와 외형 유지를 위하여 강한 재질과, 탄성이 있는 틀을 유지하여야 한다. 페룰은 주로 스테인리스강, 세라믹, 플라스틱, 지르코니아 등으로 제작된다.또한 페룰 단면의 각도에 따라 PC(Physical contact), APC(Angled Physical Contact)로 나뉘기도 하는데 실험에서는 PC를 사용하였다. 페롤을 PC, APC로 분류하는 이유는 APC가 그림 3에서 보이는 것과 같이 페룰 단면에 8°의 각도가 나타나는데 이로 인하여 반사광이 다시 광원으로 되돌아가는 것을 방지 하며 반사된 광선이 클래드로 투과하기 때문이다. 이와 반대로 PC는 단면이 평평하여 빛이 반사되어 광원으로 입사하기도 한다.[그림 4 : 에폭시 part A][그림 5 : 에폭시 part B][그림 6 : 에폭시 혼합]? 에폭시에폭시란 수지와 경화제를 혼합하여 만드는 고분자 물질로 먼지나 습기로 부터 제품을 보호하거나 접착할 때 쓰이기도 한다. 에폭시는 용도와 종류에 따라 경화시키는 방법이 다양하다. 에폭시는 두 물질을 혼합하는 것을 기본으로 하며 좌측에서 볼 수 있듯이 실험에서도 Part A와 Part B가 혼합된 것을 알 수 있다. 에폭시는 이렇게 혼합한 용액을 딱딱하게 경화시키는 과정을 거쳐야 접착제로 사용 가능하다. 실험에서 사용한 에폭시 제품명은 353ND로 제원에 따르면 100°C에서 5분 동안 경화시켜야 되는 제품이다. 에폭시 경화 과정은 제품 마다 다르며 몇 분에서 몇 시간까지 다양한 경화 시간을 가진다.? 패치 코드의 종류패치 코드는 접속 방식에 따라 분류가 가능하다. 실험에서 만든 케이블은 FC/PC 케이블로 앞의 FC는 연결 방식 PC는 페룰의 연마 방식을 나타낸다. 광 패치 코드의 연결 방식에 따른 대표적인 종류의 분류는 다음과 같다.SC사각형, 접속이 간편, 푸쉬식 접속, 크기가 작음, 반사감쇠량이 적음.FC원형으로 나사를 돌려 고정, 스크류 나사식, 진동에 취약.ST원형, 간편하고 신속한 결합 속도, 요즘엔 사용하지 않는 방식LC사각형, 접속이 간편, SC타입보다 얇고 가벼움, 빠르고 간편한 방식이 밖에도 광 패치 코드의 종류는 사용 목적에 따라 수없이 많이 분류되어 제작되고 있다.[그림 7 : 하우징 키트][그림 8 : 연마기][그림 9 : 연마 필름][그림 10 : 조립 과정][그림 11 : 패치코드]2. 실험 과정? 스트리퍼로 광 섬유의 코팅을 벗겨낸다.? 광 섬유를 연마 전 페룰에 장착시킨다.? 에폭시 수지를 주사기로 페룰에 주입시킨다.? 인덕션을 사용하여 에폭시 수지를 경화시킨다.? 경화가 완료된 페룰을 거친 사포에 갈아 광섬유의 끝단을 페룰의 끝단에 맞춘다.? 거친 사포에 간 페룰을 연마기에 장착한다.? 9mu m, 3mu m, 1mu m, ULTIMAS 순으로 연마를 실행한다.? 연마가 끝이 난 페룰을 마이크로 스코프로 단면을 확인한다.? 단면이 제일 고른 페룰을 커넥터 하우징 키트를 통해 조립하여 FC/PC 패치 코드를 제작한다.? 한 쪽 커넥터 조립이 완료된 광섬유를 스플라이서를 이용하여 결합시켜 패치 코드를 완성한다.? 완성된 패치코드를 파워 미터로 측정한다.3. 실험 결과 및 분석[그림 12 : 패치코드 광원 입력][그림 13 : 패치코드 광원 출력][그림 14 : 패치코드의 손실]실험 방법에 맞추어 패치코드를 제작한 결과로 위의 그림과 같은 결과 값이 나타났다. 패치코드에 약 1mW의 광원을 입력 하였을 때 출력되는 결과 값은 약8.625uW의 결괏값으로 나타났다. 즉 패치코드에 광원이 입력되면 손실로 인하여 약-20.64dBm의 손실률이 나타나고 이는 약-100배 정도의 손실이 나타난다는 것을 의미한다. 손실이 이렇게 많이 나타나는 이유는 총 세 가지 정도로 생각해 볼 수 있다. 세 가지 이유는 모두 제작 과정에서 나타나는 손실이다.첫 번째로 삽입손실이다. 보통 우리가 사용하는 패치 코드보다 삽입손실이 많이 나타나는 것으로 보이는 다. 이는 마이크로 스코프로 페룰의 단면을 확인하게 되면 알게 되는 것과 같이 페룰의 중앙 클래드와 코어 부분의 연마가 제대로 되지 않아서 나타난다. 마이크로 스코프로 제작된 패치 코드를 확인해 본 결과 코어와 클래드에도 크랙이 생겨있는 것을 발견하게 되었다. 이로 인하여 삽입손실이 생길 것을 광원에 연결하기 전에 알았고 광원에 연결한 이후 예상했던 결과처럼 삽입손실이 많이 일어나게 된 것을 확인 가능했다.두 번째로 결합손실이다. 다른 조와는 달리 우리 조는 스플라이서를 통해서 패치코드를 결합시켰다. 이로 인하여 광섬유 접합 지점에서 결합손실이 발생하였다. 위의 그림 14에서 이를 확인 가능하다. 광원에서 패치코드로 빛을 입사시키게 되면 광섬유 접합 지점에서 빛이 새는 것을 확인 가능하고 이를 통해 접합손실이 많이 나타남을 알 수 있다.세 번째로 페룰에 조립된 광섬유의 정렬이다. 에폭시 수지로 페룰에 경화시킨 광섬유를 페룰 연마 과정 이전에 사포로 갈아서 페룰의 끝에 오도록 사전 연마를 하였다. 그러나 이 과정에서 페룰의 단면 끝에 광섬유가 정렬되도록 연마가 되는 것이 아니라 광섬유가 대다수 부러졌고 이로 인해서 광섬유의 정렬 오류가 나타난 것으로 보인다.4. 결론위 실험을 통해서 우리는 에폭시 수지의 활용과 광섬유 패치코드, 커넥터의 제작과정에 대해서 알게 되었다. 실험에서 사용된 패치코드 하우징 말고도 여러 가지 하우징이 존재하며 페룰의 종류 또한 다양하다. 즉 다른 부품을 사용하면 다양한 패치코드를 만들 수 있을 것으로 예상되며 연마 과정을 다르게 하면 실험에서 사용된 PC 페룰이 아닌 APC 페룰도 만들 수 있다.5. 논의실험에서 나타났던 삽입손실을 줄이기 위한 방법으로는 광섬유 연마 과정에 대해 생각해 볼 수 있다. 광섬유의 연마 과정에서 필름이 기포가 뜬 채로 제대로 고정되지 않아서 연마가 제대로 되어있지 않을 수 있으며 이는 필름을 좀 더 다양화 하게 된다면 이를 줄일 수 있을 것이다. 또한 광섬유의 코어와 클래드 부분의 크랙의 경우 실험에서 사용하였던 필름들보다 입자가 더 두꺼운 필름을 사용하여 크랙을 없애고 그 이후에 입자의 크기를 더 촘촘하게 하여 필름을 사용하게 된다면 크랙을 더 줄일 수 있을 것으로 예상된다.
실험 3 : 온도변화에 따른 FBG 투과광의 파장 분포 변화 측정 실험-FBG의 최소투과파장에 대해1. 배경 이론 및 실험 목적이번 실험에서는 오븐을 이용하여 광섬유 격자의 온도변화에 따른 투과광의 파장 분포 변화를 측정하였다. 오븐을 사용하여 30°C에서 60°C까지 온도가 5°C올라 갈 때 마다 FBG의 최대반사파장의 변화를 OSA(Optical Spectrum Analyzer)를 통해 측정한다.※FBG(Fiber Grating, Optical Fiber Grating, Fiber Bragg Grating)[그림 1 : FBG 단면도][그림 2 : FBG 단면도 2]좌측의 그림은 FBG의 단면도에 대한 그림이다. FBG는 일반적으로 길이가 몇mu m에 불과한 미세구조로 단일모드 광섬유에 빛을 입사시켜 코어에 격자를 새겨 넣는 방식으로 제작한다. 온도 민감도는 광섬유 FBG의 고유한 특성으로 온도의 상승이나 하강으로 인해 격자의 굴절률 변화가 나타나고 이에 반응하기 때문에 나타나는 현상이다. FBG의 작동 방식은 코어의 굴절률 변화에 따라 광섬유를 공명 구조로 바꾸게 되고 공명 구조로 바뀐 광섬유는 일종의 필터 역할을 하여 특정 파장의 빛은 반사하고 특정파장의 빛은 투과시키게 된다. 이러한 FBG는 특성을 이용하여 온도 감지 센서, 특정 파장 투과 필터 등으로 사용된다.2. 실험 과정[그림 3 : 실험장치 개략도][그림 4 : FBG][그림 5 : 온도계][그림 6 : OSA][그림 7 : 광원][그림 8 : OSA의 Labview 조작]? 그림 3과 같이 실험 장치를 배치한다.? 추가로 정확한 온도 측정을 위해 온도계를 오븐에 배치한다.? 오븐의 온도를 제어하여 30°C에서 60°C까지 온도를 증가시킨다.? 온도를 증가시키며 pc의 Labview를 이용하여 온도 변화에 따른 최소 투과 파장을 측정한다.? 목표 온도까지 도달하게 되면 오븐을 식혀서 다시 실험을 반복한다.[그림 9 : 30도에서 최소투과파장][그림 10 : 35도에서 최소투과파장][그림 11 : 40도에서 최소투과파장][그림 12 : 45도에서 최소투과파장][그림 13 : 50도에서 최소투과파장][그림 14 : 55도에서 최소투과파장][그림 15 : 60도에서 최소투과파장][그림 16 : 온도별 최소투과파장의 표준편차]3. 실험 결과 및 분석위 그래프는 온도별 최소투과파장에 대한 그래프들과 표준편차에 관한 그래프이다. 본래 실험은 최대반사파장을 측정하는 것으로 목표로 한다. 그러나 그래프들은 최소투과파장을 보여주고 있는데 이것은 간단하다. 최소 투과하는 지점에서 빛은 최대로 반사되기 때문이다. 그렇기 때문에 그래프에서 최소값은 최대반사파장을 보여주는 구간으로 생각된다. 반사되는 광에 대해서 그래프를 얻어서 보고 싶다면 반사되는 빛을 서큘레이터에 넣어서 광세기를 측정한다면 최대 지점에서 최대반사파장을 나타내는 그래프를 찾을 수 있다.4. 결론본 실험을 통해서 우리는 FBG의 성질과 최대반사파장에 대해 확인하였다. 온도가 증가할수록 최대로 반사하는 파장의 빛의 길이는 길어지는 것을 확인 가능하였다. 30도에서 평균값 1550.424, 35도에서 1550.48, 40도에서 1550.52, 45도에서 1550.568, 50도에서 1550.624, 55도에서 1550.672, 60도에서 1550.72로 단위는 nm로 측정하였다. 즉. 오븐의 온도를 높일수록 FBG가 최대로 반사하는 파장의 길이가 높아지는 특성을 확인 가능하였다.5. 논의실험과정에서 나타난 표준편차를 줄이는 방법에 대해서 총 두 가지 방법을 생각하였다. 첫 번째로 정확한 온도 측정이다. 실험 과정에서 정확한 온도계 측정을 위해 오븐의 내부 온도계를 사용하지 않고 새로운 온도계를 사용하여 소수점 한자리까지 측정하였다. 그러나 이러한 온도계의 사용에도 불구하고 편차가 나타나게 되는데 이를 줄이기 위한 방법은 오븐을 냉각시킬 때를 생각해보아야 한다. 실험 과정에서 오븐을 냉각시키기 위해서 선풍기를 사용하여 내부를 급속도로 냉각시켰다. 그러므로 온도계의 열은 빠른 속도로 줄어들게 되었는데 이 때 오븐 자체의 열을 줄인 것이 아니라 오븐의 내부 공기를 환기시켜 외부 공기와 대류 시켜 급속도로 줄어든 것으로 보인다. 온도계는 오븐 속의 공기의 온도는 측정가능 하지만 오븐의 전도열은 측정 불가능하기 때문에 오차가 발생한다. 이를 줄이기 위해서는 오븐을 더 천천히 식히고 오븐의 온도를 더 천천히 높혀서 정확한 측정이 가능하도록 하여야 할 것이다.
광섬유소자의 삽입손실 측정실험- 다양한 광섬유 소자에 대하여1. 배경이론 및 실험 목적이번 실험에서는 먼저 스플라이서를 통한 광섬유의 연결실험과 각각의 광섬유 소자가 어떤 작용하는 지를 확인하는 실험이 진행되었다. 이번 실험에는 총 다섯 가지의 광섬유 소자가 사용되었고 각 소자에 대한 특성은 다음과 같다.1) 광 감쇠기(optical attenuator)[그림 1 : 광 감쇠기] 실험에서 사용하였던 광 감쇠기는 좌측과 같다. 실험실에 구비되어있던 감쇠기는 총 두 가지인데 둘의 차이점은 접속 손실의 차이이다. 실험간에 사용하였던 장비는 그중 0.42db의 접속 손실을 가지는 감쇠기다. 광 감쇠기는 광 통신에 사용되는 빛의 세기를 줄여주는 것으로 용도에 따라 크게 가변형, 고정형으로 나뉜다. 광 감쇠기를 사용하는 주된 이유는 광 장비들은 각각 특정 사용 파장과 광 출력 레벨을 가지고 있는데 상대적으로 높은 출력 장비를 통해 신호를 발신할 때 수신 측 장비가 감지 가능한 광 출력의 범위가 작은 경우 신호의 세기를 줄여 감지 센서에 무리가 가지 않도록 도울 때 주로 사용된다.2) 서큘레이터(circulator)[그림 2 : 서큘레이터][그림 3 서큘레이터의 원리] 광 서큘레이터는 총 세 개의 포트가 이어져 있는 구조로 세 포트중 하나로 신호가 입력될 때 바로 다음 번호의 단자로 신호를 출력 시켜 주는 장치이다. 즉 포트 1→2, 2→3, 3→1로는 신호가 이동하나 역방향 결합은 되지 않는다. 예를 들어 1→3으로는 신호가 이동하지 않는다.3) 광 커플러(optical coupler)[그림 4 : 광 커플러]광 커플러는 입력된 신호가 1개인 경우 이를 2개 이상으로 분배하여 전파시키거나 또는, 입력된 신호가 2개 이상인 경우 이를 하나로 결합하는 기능을 갖는 소자이다. 좌측 사진은 실험에 사용된 광 커플러이며 하나로 입력된 신호를 30대 70의 비율로 나누어 주는 광 커플러이다. 광 커플러의 종류는 매우 다양하며 광 분리기와 광 결합기의 대부분이 광 커플러의 범주에 들어간다. 실험에서 사용된 스플리터 또한 넓은 의미에서의 광 커플러이다.4) 광 스플리터(optical splitter)[그림 5 : 광 스플리터]스플리터는 광 커플러의 종류 중 하나로 특정 신호들을 특성에 맞게 분리시켜 주는 장치이다. 입력 광을 여러 포트로 분리하는 역할을 주로하며 대부분은 광 전력을 나누게 된다. 실험에서 사용된 스플리터는 1개의 포트로 전력이 입력 될 때 4개의 포트로 나뉘는 스플리터가 사용되었다. 스플리터는 최소 3개에서 32개 이상의 포트를 가지며 그 중에서 입력 1개에 출력 2개의 포트를 가지는 형태를 T 커플러라고 부르기도 한다.5) 광 분리기(optical isolator)[그림 6 : 광 분리기]광 분리기는 광이 한쪽 방향으로 진행하게 하는 소자로 주로 레이저. 광원 등에서 접속이나 신호가 발신 될 때 반사광을 통해서 각 소자들이 오동작을 일으키지 않도록 반사광을 차단하는 역할을 한며 주로 광원의 앞에서 작용한다. 주로 순방향의 삽입손실보다 역방향의 삽입 손실이 훨씬 커서 역방향으로 빛이 입사하는 것을 대부분 차단시킨다.2. 실험과정[그림 7 : 광 분리기 실험 전경][그림 8 : 광 감쇄기 실험 전경][그림 9 : 서큘레이터 실험 전경]? 광원과 광 소자, 파워 미터를 정렬시킨다.? 광원과 파워 미터를 연결시켜 광 소자를 통하지 않은 입력이 어느 정도 인지 측정한다.? 광원과 광 소자를 연결시키고 광 소자에서 나온 입력을 다시 파워 미터에 연결시킨다.? 측정을 통해 나타난 결과 값을 기록한다.? 실험을 다섯 번 반복한다.3. 실험 결과 및 분석[표 1 : 광 감쇄기 실험결과]입력출력1mw최소최대0.1pw827.3mu w0.1pw829.0mu w0.1pw827.8mu w0.1pw828.5mu w0.1pw828.3mu w[표 2 : 광 서큘레이터 실험결과]이동경로결괏값평균값1→2429.0mu w429.4mu w429.4mu w429.2mu w429.1mu w429.22mu w1→311.79mu w11.86mu w11.87mu w11.82mu w11.80mu w11.828mu w2→10.1pw0.1pw0.1pw0.1pw0.1pw0.1pw2→3810.3mu w810.6mu w810.4mu w810.5mu w810.7mu w810.5mu w3→10.1pw0.1pw0.1pw0.1pw0.1pw0.1pw3→20.1pw0.1pw0.1pw0.1pw0.1pw0.1pw좌측 표는 광원을 광 감쇄기에 연결시킨 다음 파워 미터에 측정된 결과에 대한 표이다. 광 감쇄기에서 조절 나사를 돌리게 되면 최대값과 최소값이 나타나게 된다. 결과 값의 예상으로는 최소값으로 차단되는 값이 나타나고 최대값으로 온전히 광원에서 입력되는 값이 나타날 것으로 예상되었다. 그러나 결과 값은 최대값에서 차이가 나타났는데 이는 광 감쇄기의 접속손실로 인하여 나타나는 것으로 판단된다. 이들의 평균값은 828.18mu w인데 입력값 1mw와 비교하여 보면 171.82mu w의 차이가 나타나는 것으로 보이며 입력값과 출력값은 접속손실로 인하여 17.1%가 손실되는 것을 확인 가능하다.좌측 표는 광 서큘레이터에 대한 실험결과 값이다. 실험 결과를 확인하면 이론적 삽입 손실이 존재하지 않을 경우 1번 포트에서 2번 포트로, 2번 포트에서 3번 포트로 광원에서 입력된 신호가 전달되는 것을 원칙으로 한다. 위 실험 결과표를 확인하게 되면 이러한 경향성이 보이는데 그러나 1→3번으로 신호가 어느 정도 전달되고 1→2의 결괏값의 손실량이 너무 많은 것을 보아 광 서큘레이터가 어느 정도 손상된 것으로 파악 가능하다. 2→3의 경로로는 손실량이 1→2의 경로로 이동하는 것보다 적은 것을 확인 할 수 있는데 이 값은 광 서큘레이터의 접속손실을 제하고 나면 어느 정도 이해가 되는 값으로 2→3으로 이동하는 경로는 손상되지 않은 것으로 확인된다.[표 3 : 광 커플러 실혐결과]분배비율결괏값평균값30%260.5mu w263.7mu w259.2mu w259.5mu w260.0mu w260.58mu w70%660.9mu w659.9mu w658.1mu w658.0mu w658.0mu w658.98mu w좌측의 표는 광 커플러에 대한 실험결과 값이다. 실험에서 사용된 광 커플러는 7:3 광 커플러로 입력으로 전달된 신호를 7:3으로 나눠주게 되는 역할을 하게 된다. 실험 결괏값을 살펴보면 분배비율이 이론값에 근사한 결과를 보이는 것을 확인 가능하며 접속손실에 대해서는 90mu w정도의 접속손실이 나타나는 것으로 확인 가능하다.[표 4 : 광 분리기 실혐결과]방향결괏값평균값순방향901.1mu w901.5mu w901.6mu w901.4mu w901.6mu w901.44mu w역방향2.907nw3.851nw4.053nw5.542nw5.570nw4.3846nw광 분리기는 순방향으로만 신호가 흐르게 하고 역방향으로 반사하는 신호를 차단시키는 역할을 한다. 실험 결괏값에서 순방향으로 신호가 흐르게 되는 것을 확인 가능하며 접속손실 값은 9.5%정도 되는 것으로 확인 가능하다. 또한, 역방향으로 들어가는 신호가 완전히 차단되지 않으나 대부분 차단되는 것을 결괏값으로 확인이 가능하다.[표 5 : 스플리터 실험결과]이동경로결괏값평균값1→1222.2mu w222.5mu w222.0mu w222.2mu w221.5mu w222.08mu w1→2198.2mu w198.8mu w198.7mu w198.9mu w198.9mu w198.7mu w1→3219.8mu w219.7
목차1. 머리말2. 무가와 굿의 지역적 전승양상과 굿 음악의 특성3. 무가의 전승과 주체3. 1. 굿의 전승과 변화양상4. 맺음말1. 머리말본 보고서는 무가의 지역적인 전승 양상과 전승 주체의 변화에 대해 탐구하는 보고서이다. 무가는 무당들이 굿판에서 부르는 노래를 이르는 말로 전승 주체는 오직 무당에 의해서만 이루어진다. 다른 구비문학에서 청중들이 전승 주체로 등장하는 것과는 달리 굿판에서는 오직 무당에 의해서만 연행되기 때문에 이러한 특성이 나타난다. 물론 굿판에서는 청중이 존재하며 참가하고 있지만, 그 참여가 수동적이라는 것에서 한계를 가진다. 누구나 전승 주체가 될 수 있는 이야기와는 달리 무가는 무당이라는 사람을 통해서만 이루어지며 판소리처럼 쉽게 공연될 수 있는 장르가 아니어서 전승에 많은 제약을 받고 있다. 이로 인한 한계로 인하여 현대에 이르러서는 전승이 원활하지 않으며 이로 인하여 많은 학자가 무가의 전승에 대해서 많은 연구를 하고 있다.『구비문학개설』에 따르면 무가는 총 네 가지로 구분된다. 서정무가, 서사무가, 교술무가, 희극무가가 그것이다. 이 중에서 어떠한 것을 중심으로 연구를 하는지에 따라서 무가의 지역적 구획은 다르게 나타난다. 대표적으로 홍태한(2001)에 따르면 서사무가에서 를 중심으로 구획하게 된다면 무가권 구획은 총 다섯 지역 북한, 동해안 경상도, 중서부, 전라도, 제주도로 구분할 수 있다. 그러나 로 구분한다면 동북부지역, 서남부지역, 제주도지역으로 구분할 수 있다. 마찬가지로 서정무가, 교술무가, 희곡무가에서 어떤 것을 중심으로 하는지에 따라 지역별 구획은 다르게 나타난다.홍태한(2001)에 따르면 “많은 유형을 가진 서사무가 중 두 편의 무가만을 대상으로 하였다고 하지만, 와 가 전국적인 전승양상을 보여서 이러한 무가권의 구획은 상당히 유용하다고 판단한다.”라는 구절에서 이러한 무가권의 구획이 적합한 것으로 판단된다. 전국적으로 전승되는 대표적인 서사무가 작품의 내용, 형식적인 특성 차이로 인하여 이러한 구획이 적합하다달리 강신무가 중심이 되어 정형적인 틀에서 벗어나 구연하는 굿이 많아졌다.이 보고서에서는 먼저 무가와 굿의 지역적인 전개양상과 굿 음악에 대해서 살펴보고 이후에 전승과 그 주체가 현대에서는 어떻게 변화하고 있는지 간단히 생각할 것이다. 마지막으로 제주도 지역의 무가와 전승에 대해서 생각해 볼 것이다. 무가와 굿의 지역적인 전개양상에서는 홍태한(2002)에서 논의되었던 지역 중에서 북한 지역을 제외한 남한 지역을 중심으로 살펴볼 것이다. 앞에서는 지역별로 조사하나 마지막에서 제주도 지역만을 조사하는 이유는 제주도 지역은 서울이라는 문화수도에서 가장 멀리 떨어져 있으며 이로 인해 가장 다채로운 무가의 전승 양상을 보여주고 특징적인 부분이 많이 존재하기 때문이다.2. 무가와 굿의 지역적 전개양상과 굿 음악의 특징우리나라 각 지역에서는 다양한 굿과 굿 음악이 전승되고 있다. 그러나 지역별로 전승되고 있는 굿이 다르며 지역별로 주로 불리는 굿이 다르게 존재한다. 여기서 이러한 굿에 대해서 개략적으로 살펴보고 지역별 굿 음악의 특성을 살펴보기로 한다. 굿 음악에 특성에서는 굿에서 사용된 악기와 무당, 악사들을 하나의 요소로 살펴볼 것이다. 이는 박정경(2010)에서 “악기와 악사들은 불가분의 관계이고 악사와 무당이 또한 음악생성에 밀접한 관련이 있다.”라고 말하는 것처럼 서로 뗄 수 없는 서로가 필수불가결한 요소이기 때문이다.가. 서울 지역서울 굿은 다른 지역과 비교해서 살펴볼 때 가장 엄숙하고 장중하다. 이는 궁궐이 있는 문화의 중심부에서 발전한 것이라는 것에서 그 이유를 가져오며 서사무가의 구송에 있어서도 정형성과 원칙을 지키려고 노력한다. 궁궐을 중심으로 무속이 전승되면서 이에 비례하게 일반인들이 중심이 된 무속도 존재하는 것처럼 보인다. 그러나 중심지에서 존재하며 정형성과 원칙을 지키려고 노력함으로써 무가의 다채로운 전승 양상은 보이지 않는다. 전승은 활발하게 되고 있으며 마을 굿은 아직도 상당 부분 남아있지만 현재 무가의 전승으로는 생략과 축소만이 이루어지고 있 등록되어 있어서 앞으로 전승될 것임에는 변함이 없지만 향유 층이 일반 사람들과는 거리가 멀어서 원래의 위상으로 복귀하는 것은 힘들 것처럼 보인다. 이 지역의 무가는 아직 전승되고 있으나 무형문화재로 등록된 도당굿으로 인하여 무가 사설의 다양성이 사라지고 있는 측면이다.경기도 남부의 반주악기는 장구, 징, 피리, 대금, 해금이 반드시 편성되어야 한다. 반주에는 장구, 징 등의 타악기와 함께 태평소가 주로 편성된다. 경기 남부에서는 주무 한 사람이 굿거리를 맡아 진행하며 이후 2~3명의 무녀가 함께 참여하여 긴 굿 절차를 나누어 맡는다. 세습 악사인 ‘화랭이’도 굿에 참여하여 무당의 굿을 이어 받거나 연희판을 벌이는 것이 특징이다.다. 충청도 지역충청도는 앉은굿이 발달한 지역이다. 이로 인하여 앉아서 독경(讀經을) 하는 법사가 있는 지역이다. 북 장단에 맞추어 경을 읽는 것이 일반적인 양상이다. 이들은 경을 읽으면서 굿을 진행하고 있지만 상당히 많은 굿을 진행하는데 안택굿, 고사굿, 삼신굿, 용왕굿, 병굿, 신병굿, 넉굿 등이 그 예이다. 부여 지역의 단잡이굿은 연극적 구조로 사람들의 관심을 받기도 하며 이 지역의 대표적인 굿이다. 이 지역에서는 굿을 ‘거리’라는 이름으로 부르지 않고 ‘석’이라는 명칭을 사용한다.와 같은 서사무가가 존재하고 있으나 무경으로 존재하고 있다. 무복은 앉은굿을 양반굿이라 하며 양반의 복장과 같이 한복에 두루마기를 입고 갓을 쓰는 것이 일반적이다. 현재는 전승 환경의 변화와 함께 무경은 점차 사라지고 있으며 서울 지역의 무속에 영향을 받아서 무가 사설에서도 상당한 변화상이 존재한다. 이 지역의 음악적 특징에서는 앉은굿 자체는 전국에서 성행하는 굿이기 때문에 별다른 특징은 없는 걸로 보인다.라. 전라도이 지역은 ‘단골무’라고 불리기도 하는 세습무가 우세한 지역이다. 단골판이라는 독자적인 영역을 가지고 있었으나 현재는 흔적만이 남아있다. 전라도 지역의 대표적인 굿은 씻김굿으로 망자의 넋을 씻겨 극락왕생을 기원하는 것이 그것이다. 씻김굿은 사가 많이 사라져 몇 년에 한 번 씩 굿을 거행한다. 이 밖에도 뱃굿, 넋건지기굿 등이 존재하지만 강신무가 주관하여 그 정형성이 의심된다.남해안 별신굿의 담당층은 세습무로 이들은 부계 세습을 원칙으로 한다. 그러나 이 지역에서는 무당보다 악기를 연주하는 ‘잽이’가 중요하게 평가되어 일급 무당을 만드는 것은 이 잽이의 손에 달려있다. 남해안 별신굿도 현재는 전승이 이루어지고 있으나 무형문화재로 지정된 사람이 무당이 아닌 악사여서 현재 전승 환경이 매우 약화되고 있다. 또한 강신무가 전승에 참여하면서 무가 전승이 위태해지고 있다.남해안 굿의 악기편성은 전라도 굿과 유사하다. 악기 중 대금은 굿의 시작과 끝을 알리는 악기로 사용되며 악사들 중 ‘장구잽이’가 독자적으로 소리를 하거나 바라지를 한다. 주무는 1명이나 보통 2명의 무녀가 참여하여 각 거리를 교대로 맡거나, 2~3거리씩 나누어 맡는다.바. 동해안 지역동해안 지역은 ‘화랭이’라고 불리는 세습무가 우세한 지역이다. 강신무도 존재하나 세습무와 협력하여 굿을 진행하는 관계를 가진다. 이들이 같이 행하는 굿은 대표적으로 별신굿과 오구굿이 있다. 특히 이중에서 별신굿은 마을 주민들이 함께 참여하는 굿으로 의례성과 축제성을 가진다. 별신굿에서 등장하는 맹인놀이, 원님놀이 등은 연극적인 요소로 인하여 무극이라고 불리기도 하며 많은 연구 성과를 가져오기도 한다.별신굿에 참여하는 무당들은 모두 당주 무당 김장길을 중심으로 혈연관계를 가지고 있다. 이들은 무가 연행에 있어서 예능적인 기질이 농후하여 다른 지역과 비교할 때 사설이 풍부하며 말과 노래를 반복하는 등 청중을 사로잡는 면이 있다. 특징적으로 다른 지역에서 전승되지 않는 를 연행하고 있다. , , 등의 서사무가도 서사단락을 비교 할 때 다른 지역보다 내용전개가 풍부할 정도로 다른 지역에 비해서 가장 왕성하게 무가 전승이 이루어지고 있는 지역이다. 이는 무당의 집단이 존재하며 이러한 환경을 만들어주는 무속 향유층인 사람들이 존재하기 때문에 가능한 것으로 보인다.이 지 굿은 신굿 이라고 하여 최고의 굿으로 생각하는데 이 신굿은 제주도 심방이라면 반드시 해야 하는 성무의례(成巫儀禮)로 신굿을 하지 않으면 심방청이나 무격 단체에 등록을 할 수 없었다.이 지역에서는 특징적으로 서사무가가 다양하게 전승되는 지역이다. 그러나 전국적으로 전승되는 는 전승되지 않는다. 현재는 무조신본풀이를 중심으로 점차 축소되는 경향을 보인다. 이는 제주도의 마을당들이 사라지고 있는 것과 관련이 없지 않다고 생각되고 있다. 제주도의 굿에는 특유의 제주도 방언을 사용하는 명칭이 많다. 대표적으로 악기를 ‘연물’이라고 하고, 굿에서는 대영(징), 설쇠, 장귀, 구덕북의 네 가지 연물이 사용된다. 이 중에서 장구는 ‘삼동막살장구’라고 하며 모양과 크기가 육지의 것보다 특이하고 작으며 이 장구는 심방이 직접 노래하면서 연주하는 경우가 많다.3. 무가의 전승과 주체머리말에서 이야기 했듯이 무가는 무당에 의해서만 전승되는 것이다. 그러므로 굳이 전승 주체에 대해 논의 하는 것은 의미 없는 것으로 보일 수 있다. 그러나 홍태한(2002)에 따르면 몇 가지 다양한 측면이 있을 수 있기 때문에 이에 대해 생각해 보아야 한다. 첫째로 무가의 전승 주체가 무당이 아닐 수도 있다는 것이다. 이는 현재 굿판이 다양한 변화 양상을 보이는 것에서 생각해 볼 수 있다. 과거에는 철저하게 무당 중심 특히 세습무를 중심으로 이루어졌지만 현대에 이르러서는 굿판의 주도권이 철저하게 무당 중심은 아닐 수도 있기 때문이다. 두 번째도 비슷한 맥락으로 무가 전승의 과정에서 무당이 아닌 일반 사람들의 역할이 더 커졌다는 것이다. 한마디로 굿이 과거의 굿과 다른 양상을 보이고 있는 것이다. 이는 무가의 전승 주체가 좁은 의미로 무당을 지칭하는 것이 아닌 더 넓은 의미로 판단될 수 있는 것이다. 이야기라는 것이 화자 혼자만으로 전승되는 것이 아니라 청자의 능동적인 역할이 있을 때 왕성한 생명력을 가질 수 있다는 것과 같은 맥락이다. 이는 굿판에서 무당과 함께 청중의 역할이 그만큼 중요한 역할을 한.
광섬유의 취급 및 개구수의 측정-싱글모드와 멀티모드에 따른 수광각의 차이1. 배경 이론 및 실험 목적이 실험의 목적은 광섬유의 구조와 종류에 대해 학습하고 광섬유의 모드에 따른 수광각을 측정하며 이를 이용하여 광섬유의 개구수를 측정하는 것을 목표로 한다. 실험을 성공적으로 진행하기 위해서는 광섬유의 구조, 종류에 대한 정확한 이해가 필요하다.1) 광섬유란?빛의 전달을 목적으로 유리 또는 다른 투명한 물질로 만든 섬유이다. 유리 또는 플라스틱으로 제조되기도 하며 보통SiO _{2}(석영)으로 이루어진다. 광섬유는 기존의 통신에 사용되던 구리선을 대체하여 통신에 주로 이용된다. 이는 광섬유의 특성으로 빛 신호를 이동시켜 기존의 구리선보다 정보전달 속도가 빠르며 가격 또한 구리선보다 저렴하여 오늘날 구리선을 대체하여 사용되고 있다. 또한 광섬유는 오늘날 빠른 통신 속도와 전파 혼선 방지 등의 특성을 이용하여 IOT 산업, 의료 산업, 검출기 제작 등에도 사용되고 있다.2) 광섬유 구조 및 모드에 따른 종류(1) 광섬유 구조[그림 1 : 광섬유 단면도][그림 2 : 광섬유 구조1][그림 3 : 광섬유의 구조2]광섬유는 아래의 사진과 같은 구조를 이루고 있다. 중앙부부터 core, cladding, first coating, buffer layer, second coating의 구조로 보통 5단계의 구조로 이루어져 있다① 코어 : 보통 유리와 같은 재질로 되어 있다. 광섬유의 종류에 따라 직경이 달라진다. 단일모드 광섬유의 경우 3mu m에서 8mu m정도로 이루어져 있고 다중모드 광섬유의 경우에 50mu m이상으로 이루어져 있다. 빛 신호가 지나는 길이며 클래딩보다 굴절률이 높아 전반사를 이용하여 에너지 손실을 줄이는 구조로 되어있다.② 클래딩 : 코어와 같이 유리와 같은 재질로 되어있으며 전반사 조건을 만족시키기 위하여 코어보다 굴절률이 낮은 유리가 사용된다.③ 코팅 : 플라스틱 종류인 폴리머로 구성되어 있으며 광섬유의 손상을 방지하는 역할을 한다. 필요에 따라 벗광섬유의 단면과 굴절률 분포차이] (2) 모드에 따른 광섬유 종류① 단일모드 광섬유(Single Mode Fiber)전송 가능한 전파모드의 수가 하나뿐인 광섬유로 장거리 광통신에서 주 전송 매체로서 사용되고 있다. 코어의 직경이 다중모드 광섬유보다 작으며 코어와 클래딩 간의 굴절률 차이가 다중모드보다 작아서 손실 및 분산 특성이 우수하여 광대역 장거리 전송이 용이하다.② 멀티모드 광섬유(Multi Mode Fiber)전송 가능한 전파모드가 많은 광섬유로 단거리 광통신에서 주로 사용되며 코어의 직경이 싱글모드 광섬유보다 크다. 코어의 직경, 입사 광원의 파장, 개구수에 따라서 광신호의 모드 수가 달라진다. 분산이 많이 생겨 장거리 전송이 어려우며 위의 그림과 같이 계단형 굴절률 다중모드 광섬유와 언덕형 굴절률 다중모드 광섬유가 존재한다.3) 수광각과 개구수(1) 수광각(Acceptance Angle)[그림 6 : 수광각의 작도]수광각은 빛이 광섬유의 코어로 입사할 때 이를 전반사시킬 수 있는 최대 입사 원뿔각이다. 좌측의 작도에서 확인할 수 있듯이 수광각은THETA _{a}의 2배이다. 수광각은 코어와 클래딩의 굴절률 차에 의해 결정된다. 물리적인 치수와 파장에는 관련되지 않으며 오로지 굴절률의 차이로 인하여 결정된다. 수광각은THETA _{A} =2sin ^{-1} ( sqrt {n _{1} ^{2} -n _{2} ^{2}} )의 관계식으로 확인할 수 있다.(2) 개구수(Numerical Aperture)개구수 NA는 앞의 수광각의 관계식 중sqrt {n _{1} ^{2} -n _{2} ^{2}}으로 정의할 수 있다. 또한 NA는sin( {THETA _{A}} over {2} )로도 정의 가능하다. 광섬유의 개구수는 수광각과 마찬가지로 코어와 클래딩의 굴절률 차로 인해 결정되며 광섬유마다 NA값이 다르다. 앞의 식에서 확인할 수 있듯이 수광각을 알면 개구수를 계산 가능하다.[그림 7 : 실험전경][그림 8 : 실험과정 -1][그림 9 : 실험과정 -2][그림 ① 그림 7과 같이 HE-NE레이저와 Rotation Stage, 파워미터를 정렬한다.② stripper를 이용하여 싱글모드 광섬유의 피복을 10cm 정도 벗겨낸다. (피복을 너무 길게 벗겨내면 과도한 힘이 들어가 광섬유가 끊어질 수 있으므로 2~3cm씩 나누어서 피복을 벗겨낸다.)③ stripper를 이용하여 광섬유의 코팅을 벗겨낸다. (광섬유의 코팅을 벗겨낼 때 과도한 힘을 주게 되면 광섬유가 끊어지게 된다. 이를 방지하기 위해 스트리퍼를 광섬유에 비스듬히 하여 쓸어내리듯 광섬유의 코팅을 벗겨낸다. 앞의 피복과 마찬가지로 너무 길게 벗겨내면 코어가 끊어질 수 있으므로 2~3cm씩 나누어서 벗겨낸다.)④ 실험과정-1과 같이 클리닝 페이퍼에 에탄올을 묻혀서 남은 코팅을 정리한다.⑤ 실험과정-2와 같이 코팅을 벗겨낸 광섬유를 절단기에 넣어 절단한다.⑥ 실험과정-3와 같이 광섬유를 rotation stage에 정렬시킨다. he-ne 레이저가 광섬유의 중심에 잘 들어갈 수 있도록 정렬하여야 한다. (이 때 광섬유가 제대로 정렬되지 않는다면 결괏값이 편차가 매우 크며 정확하지 않은 실험 결과 값이 나타난다.)⑦ connector를 파워미터에 연결시킨다.⑧ 각도를 1°씩 돌리며 출력 광세기를 측정한다.⑨ 측정 데이터를 바탕으로 수광각을 구하고sin( {THETA _{A}} over {2} )식에 대입하여 NA를 구한다.⑩ 실험을 여러 번 반복하여 평균값을 구한다.⑪ 광섬유를 멀티모드로 바꾸어 실험과정 ②~⑨를 반복한다.3. 실험결과 및 분석[그래프 1 : 멀티모드 광섬유의 측정값][표 1 : 멀티모드 광섬유의 출력 광세기]각도결괏값(㎻)평균값(㎻)-12°0.00010.00010.00010.00010.00010.0001-11°0.61460.56880.46980.61680.36880.5277-10°3.4194.0423.8863.5603.1803.6174-9°13.3210.4711.3015.6310.9412.332-8°45.1437.0144.7645.5636.8241.858.8159.3179.62-5°327.6367.0348.8286.2267.5319.42-4°485.2530.8512.6483.7476.2497.7-3°622.7660.5667.2633.7622.8641.38-2°829.6832.8868.3857.3816.3840.86-1°*************09110431080.60°*************153115811551°*************12211161112.82°916.4917.9960.4946.5987.4945.723°744.6731.5759.6785.8794.7763.244°566.4510.5580.7596.9602.5571.45°383.8382.0422.0410.9399.9399.726°240.5243.8269.4256.7277.6257.67°144.9135.7150.4166.8160.2151.68°75.6958.6976.7866.8176.4570.8848°32.9830.4235.4434.7239.9334.719°13.0413.4017.4715.2117.6215.34810°5.8276.0786.8206.6576.3206.340411°1.8102.4183.0122.4093.0582.541412°0.00010.00010.00010.00010.00010.0001[그래프 2 : 싱글모드 광섬유의 측정값]측정은 오차와 편차를 최대한 줄이고 경향성을 보기 위해서 멀티모드 광섬유 다섯 회, 싱글모드 광섬유 다섯 회 진행하여 총 10회의 실험이 진행되었다. 실험결과 값은 다음 표와 그래프를 보면 확인 가능하다.상단의 표를 보면 각도 -12°일 때 파워미터의 영점인 0.0001㎻ 즉 0.100㎺의 결과 값이 나타나는 것으로 보이고 수광각은 22° 정도 되는 것으로 확인된다. 이를sin( {THETA _{A}} over {2} )식에 대입하여 계산하면 개구수 NA는 0.190808995의 값이 나타난다. 멀티모드 광섬유의 개구수는 보통 0.15~0.3의 값이 나타나는데 실험에서는 범위 안의 결과 값이 나타나는 것으로 보아 얼마나 나타났는지 알 수 있으나 확인하지 못하여 정확한 갑과 비교가 불가능하였다. 그렇지만 그래프를 확인하면 측정값의 편차가 일정하며 실험이 성공적으로 이루어 졌음을 확인가능하다.[표 2 : 싱글모드 광섬유의 출력 광세기]각도결괏값(㎻)평균값(㎻)-7°0.00010.00010.00010.00010.00010.0001-6°7.7887.3453.0427.7938.9328.725-5°15.3916.477.31415.3416.4017.7285-4°26.4728.9916.7427.8925.8431.4825-3°36.6336.4228.9434.2435.8634.418-2°39.8940.2436.4739.6040.2339.286-1°44.1643.4743.6543.2843.0943.530°45.9745.0445.6444.0444.5745.0521°39.7839.8644.9238.0240.1340.5422°30.7127.0638.5629.1131.7231.4323°16.9115.6028.1214.9616.0618.334°6.8517.11517.766.0527.1248.98045°2.1362.5677.4231.7832.6233.30646°0.35270.083471.8930.12990.00010.1136137°0.00010.00010.00010.00010.00010.0001좌측의 표는 싱글모드 광섬유의 출력 광세기를 기록한 표이다. 표를 확인하면 싱글모드 광섬유는 수광각이 12° 정도로 나타나는 것으로 확인 가능하다. NA를 확인하기 위하여sin( {THETA _{A}} over {2} )의 식에 수광각을 대입하면 0.104528463의 값이 나타나게 된다. 보통 싱글모드 광섬유의 NA값이 0.1 정도인 것에서 확인하면 실험은 성공적으로 진행된 것으로 보인다. 그러나 위의 그래프 2를 보면 그래프 중앙에서 좌측 부분은 편차가 고르지 않은 것이 확인할 수 있다. 편차의 원인은 실험과정 중에서 나타나는데 이는 레이저와 광섬유의 정렬이 정확하게 되지 않아서 나타나는 것으로 보인다.다.