A Study on Power Saving Effect Through Introduction of AM Radio High Efficient Transmission System

AM 라디오 고효율전송의 전력 절감 효과 분석

Abstract

AM radio broadcasting has the advantage that the sound quality is lower than that of FM radio but the service area is wide and at night it can be transmitted even to overseas due to ionospheric reflection. AM radio broadcasts usually transmit large amounts of several tens to several hundreds of kilowatts (KW), requiring a lot of power, which is a financial burden on broadcasters. Recently, it is required to introduce a way to reduce the power of AM radio broadcasting in Korea. Therefore, it is possible to save a certain amount of power compared to the conventional AM radio broadcasting, and it is possible to maintain the existing license service area and sound quality, and what policies are needed to introduce the technology. In this paper, we predict the reduction of transmission power when a high efficiency transmission system is applied to existing AM radio broadcasting transmission system. As a result of the research, AMC adopting the high efficiency transmission method instead of the conventional AM radio transmission method, and when the modulation ratio of AM radio is 70%, if -3 dB companding is applied, the annual transmission power charge is decreased from 5,185,838,160Won to 3,528,900,086Won with saving of 32.0%, When -6 dB companding is applied, it is expected to be reduced to 2,608,378,934Won, which is 49.7% savings.

AM 라디오 방송은 FM라디오 대비해 음질은 떨어지나 서비스 권역이 넓으며, 야간에는 전리층 반사를 이용하여 해외까지도 송신이 가능한 장점이 있다. 그러나 AM라디오방송은 통상 수십 ~ 수백 kW 급의 대출력 송신을 위해 많은 전력이 요구되어 방송사의 재정적 부담으로 작용된다. 이런 이유에서 최근 국내 방송사들은 AM 라디오방송 송출 전력을 낮출 수 있는 고효율 송출방식의 도입을 요구하고 있다. 따라서 이들 방식이 기존 AM라디오 방송 송출 대비 어느 정도의 전력 절감이 가능하며, 기존의 허가 서비스 권역과 음질을 유지될 수 있는 지와 해당 기술을 도입하기 위해서 어떤 정책들이 필요한 지 등이 정책적 이슈로 대두되었다. 본고에서는 기존 AM 라디오방송 송출시스템에 고효율 전송방식을 적용할 경우에 대해 송출 전력의 절감을 예측하였다. 연구 결과 기존 AM라디오 송출방식 대신 AMC방식의 고효율전송 방식을 채택할 경우, AM라디오 변조율이 70%인 경우 -3 dB의 컴팬딩을 적용하면 연간 AM라디오 방송 송출에 소요되는 전력요금이 51억8천5백만원에서 35억2천8백만원으로 감소되어 32.0%, -6 dB의 컴팬딩을 적용하면 26억 8백만원으로 감소되어 49.7%가 절감되는 것으로 분석되었다.

그림 1. 진폭 변조 압축 특성 Fig. 1. Amplitude Modulation Companding (AMC) compression function

그림 2. DCS 변조 압축 특성 예 : 반송파 압축 특성 Fig. 2. DCS Companding Example – carrier compression function

표 1. AM 송신소 현황 및 전력 요금 산정 결과 Table 1. AM transmission site and Electricity Payment Calculation Result

표 2. AM 고효율 전송방식을 적용할 경우 전력 요금 예측 결과 (AMC, -3 dB 컴팬딩, 70% 변조도) Table 2. Electricity Payment Prediction when the AM high-efficiency transmission method is applied (AMC, -3 dB companding, 70% modulation)

표 3. AM 고효율 전송방식을 적용할 경우 전력 요금 예측 결과 (AMC, -6 dB 컴팬딩, 70%변조도) Table 3. Electricity Payment Prediction when the AM high-efficiency transmission method is applied (AMC, -6 dB companding, 70% modulation)