[IT 동아] 키보드ㆍ마우스ㆍ헤드폰 속 2.4GHz 무선ㆍ블루투스 기술의 차이점은?

[IT동아 강형석 기자] 키보드ㆍ마우스ㆍ헤드폰 등 PC 주변기기들의 케이블이 하나둘 사라지고 있다. 거추장스러운 선 연결 없이 자유롭게 사용 가능하다는 장점 덕분에 대부분 입출력 장비들이 자연스럽게 무선으로 전환했기 때문이다. 가격 비교 사이트 다나와의 자료에 따르면, 무선 키보드ㆍ마우스ㆍ헤드셋(이어폰)의 소비자 선택 비율이 50% 이상이다.

시장 성장세도 눈에 띈다. 시장조사기업 모르도르 인텔리전스(Mordor Intelligence) 자료에 따르면, 2025년 글로벌 PC 주변기기 시장 규모는 약 309억 달러(약 4조 6944억 원)로 평가됐고, 2030년까지 548억 달러 규모로 성장할 것으로 내다봤다. 전 세계 게이밍 생태계가 성숙 단계이며, 무선 기술의 발전이 시장 전환을 가속화한다고 분석했다.

무선 연결 기술이 발전하면서 소비자 선택폭도 넓어졌다. 하지만 무선 연결 방식 때문에 혼란을 겪는 일도 발생한다. 현재 PC 주변기기에 적용되는 무선 기술은 2.4GHz RF(Radio Frequency) 또는 블루투스(Bluetooth)를 쓴다. 스위치나 버튼 등으로 각 기능을 활성화하지만, 같은 무선 기술이라는 이유로 적용 과정에서 낭패를 보기도 한다. 두 기술 모두 무선이지만, 작동 방식과 성능 등 차이가 뚜렷하다.

키보드ㆍ마우스ㆍ헤드셋 등 PC 장비에서 쓰는 2.4GHz 무선 기술은 기기간 연결 안정성 확보를 목적으로 적용된다. 흔히 라디오 주파수(Radio Frequency) 무선 연결 방식이라 부른다. 주파수 수신에 필요한 수신기(동글)를 꽂으면, 장치와 수신기 사이에 형성되는 전용 무선 채널로 데이터를 주고받는다.

수신기를 쓰는 이유는 신호간섭을 최소화하기 위함이다. 2.4GHz 주파수 대역은 무선 인터넷 기술인 와이파이(Wi-Fi) 외에도 다양한 장비가 쓴다. 전용 채널이 없다면 신호 충돌이 빈번해진다. 전용 수신기는 주변 전파 간섭을 피하는 주파수 호핑(Frequency Hopping)을 실시간 수행하므로 안정적인 사용이 가능하다.

2.4GHz 무선 연결의 장점은 입출력 속도다. 제품에 따라 다르지만 2.4GHz 무선 기술은 평균 1000Hz 수준의 폴링레이트(초당 1000회 신호 전송) 성능을 갖췄다. 고성능 무선 게이밍 제품의 전용 수신기는 8000Hz 폴링레이트(초당 8000회 신호 전송) 성능을 제공한다. 블루투스의 기본 폴링레이트가 125Hz(초당 125회 신호 전송) 수준이므로 2.4GHz 방식이 8배 이상 빠르게 입력 신호를 전달하는 셈이다.

대기 및 활성화 전환 속도도 빠른 점도 장점이다. 수신기와 장치가 수시로 신호를 주고받는 상태이므로, 기기를 잠시 쓰지 않았다가 다시 활성화하면 지연 없이 즉시 반응한다. 제조 단계부터 고유한 주파수 채널로 짝을 맞춰 나오기에 복잡한 설정 과정 없이 USB 단자에 꽂기만 하면 곧바로 작동하는 점도 특징이다.

단점도 있다. 먼저 기기 전용 수신기가 없으면 무용지물이다. 제조사마다 호환이 어려운 독자 생태계이기 때문이다. 스마트폰ㆍ태블릿 등 USB 단자가 없는 기기에는 어댑터를 써야 하는 번거로움도 따른다. 신호를 계속 주고받는 구조적 특성상 배터리 소모가 큰 점도 극복해야 할 점이다.

2.4GHz 무선 연결이 안정성에 초점을 뒀다면, 블루투스 무선 기술은 범용성에 무게를 뒀다. 블루투스 기술만 지원하면 여러 기기간 연결이 가능한 크로스 플랫폼(기기간 교차 연결) 호환성이 뛰어나다. 여러 기기를 동시에 연결해 두고 버튼 하나로 기기를 오가는 멀티 페어링 기능은 블루투스만이 지닌 특징 중 하나로 꼽힌다.

블루투스도 2.4GHz 대역을 쓴다. 하지만 1초마다 주파수를 미세하게 변경하는 스프레드 스펙트럼 주파수 호핑(Spread-Spectrum Frequency Hopping) 기술로 간섭을 최소화했다. 출력 전력도 밀리와트(mW) 수준으로 낮추는 게 가능해 배터리 소모가 적은 점도 특징이다. 블루투스 4.0 이후 적용된 저에너지(BLE, Bluetooth Low Energy) 기술은 데이터 전송 속도보다 전력 효율을 최적화해 배터리를 충전하면 수개월 작동 가능할 정도다.

블루투스는 기술 개발을 거듭하며 발전해왔다. 현재 주류는 블루투스 5.0 이상으로 이전과 달리 전송 거리가 최대 4배, 전송 속도는 2배 늘었다. 블루투스 5.3과 5.4는 연결 안정성과 전력 효율을 개선해 오랜 시간 장치 사용이 가능하다.

하지만 단점도 존재한다. 블루투스의 지연시간은 2.4GHz 무선 기술 대비 구조적으로 높다. 표준화된 기술 구조를 따르기 때문에 제조사 임의대로 폴링레이트(신호 전송률)를 높이거나 전송 속도를 끌어올리기 어렵다. 일반적인 블루투스 입력장치의 폴링레이트는 125Hz(초당 125회) 수준이다.

헤드폰ㆍ이어폰 등 음향 장비는 코덱(신호처리 방식)에 따른 지연 격차가 큰 점도 주의해야 할 부분이다. 2.4GHz 무선 기술의 일반 음성 코덱 처리 지연은 10밀리초(ms, 1000분의 1초) 전후지만, 블루투스는 40밀리초 전후다. 블루투스 저지연 기술을 적용해도 미세한 지연이 발생한다. 여러 블루투스 기기가 한 번에 데이터를 전송하면 신호 처리 부하 현상이 발생할 가능성이 높아지는 점도 주의해야 한다. 출퇴근길 지하철, 전시장 등 블루투스 기기가 밀집한 환경에서 연결이 불안정해지는 이유다.

차이가 뚜렷한 무선 기술, 사용 환경과 목적에 따라 알맞은 기술을 선택하면 키보드ㆍ마우스ㆍ헤드셋 등 PC 장비를 안정적으로 사용 가능하다. 먼저 게임과 전문 작업 등 정밀하고 빠른 반응이 필요하다면 2.4GHz 무선 기술이 유리하다. 낮은 입출력 지연과 끊김이 적은 연결 안정성 등 이점을 제공하기 때문이다. 비록 USB 단자 하나를 차지하지만, 불편함을 감수하고도 선택할 만한 이유다.

지연은 감수해도 스마트폰ㆍ태블릿ㆍ노트북ㆍ스마트 TV 등 여러 기그를 편하게 쓰는 다기기(멀티 디바이스) 환경에는 블루투스 무선 기술이 유리하다. 전용 수신기(동글) 없이도 어디서든 연결되고, 멀티포인트 기능으로 기기 전환도 부드럽다. 음악 감상, 영상 통화, 일반 문서 작업 등 지연에 민감하지 않은 환경에서는 블루투스와 2.4GHz 기술의 차이를 느끼기 어렵다. 배터리 유지 능력도 뛰어나다.

최근 PC용 입출력 장비는 2.4GHz와 블루투스 연결을 모두 지원한다. 상황에 맞춰 스위치만 넘기면 언제 어디서든 쾌적한 무선 환경을 누릴 수 있다.

무선 모드 전환은 어떻게 확인할까? 각 기술은 고유의 아이콘을 쓴다. 블루투스는 B를 형상화한 아이콘을, 2.4GHz 무선 기술은 안테나 형태의 아이콘을 쓰는 식이다. 장치에 제공되는 전환 스위치, 버튼 등을 보면 무선 관련 아이콘이 인쇄됐다. 각 기능을 쓰려면 사전에 확인 후 전환하자.

IT동아 강형석 기자 (redbk@itdonga.com)