월요일, 1월 30, 2023

[HAM] QRP용 외장 스피커 상자

[HAM] QRP용 외장 스피커 상자

외장 스피커를 만들겠다고 시작했다가 막상 사용해보니 이런저런 편의 기능이 필요해서 넣다보니 지나치게 복잡해 졌다. 필요가 발명을 낳는다고 하지만 지나치게 만능을 추구하다 괴상한 물건이 나오기도 하는데 이 또한 그런 경우가 될지도 모르겠다. 현재 만들어 놓은 기능외에 더미 로드, 파워미터, 일렉 키어, 오디오 스펙트럼 등을 넣으려다가 겨우 참았다. 일단 현재 만들어져 있는 기능들을 보면 이렇다. 

앞면 모습

- FILTER/GAIN/VOL: 오디오 LC 필터가 포함된 앰프(LM386), 증폭도 선택가능

- PHONE SW: 내장 스피커/외장 모노 헤드셋 선택 스위치

- KEY: 전건 입력

- Side-Tone Vol: CW 연습 오실레이터 겸

상자 앞으로 사이드 스위퍼 자작 전건과 그 뒤로 3500mAH 용량의 QRP용 파워뱅크! 그뒤로 보이는 250mW 급 CW 송신기 '미쉬건 마이티 마이트(MMM: Michigan Mighty Mite)'

뒷면 모습

송신기와 수신기가 분리되어 운용하는 경우를 감안했다. 송수신 전환하며 운용한다.

처음에는 단순한 외장 스피커로 시작 했다가 실제로 운용해보니 이런저런 편리기능이 필요해서 넣고 배선하다보니 내부가 이모양이 됐다.

일단 작동을 확인하고 얼른 뚜껑을 닫았다. 정작 만든 나도 눈알이 돌지경. 정리삼아 내부 구성도를 그려놓기로 한다.

QRP 운용 개념도

수신기는 RTL-SDR 동글을 사용하고 송신기는 MMM같은 소출력 기기를 자작한다. 이를 위해 송신과 수신을 전환하는 기능을 가지고 있다. MMM 같은 초소출력 송신기가 사이드-톤 발진기를 가지고 있을 리가 없다. 일부 회로도에서 부저(buzzer)로 사이드 톤은 발생 시키기도 하는데 소리가 아주 지저분하다. 송신음을 수신기에서 받아서 듣기도 하는데 PC에 연결된 SDR 동글을 수신기로 쓰는 경우 약간의 지연이 있어서 있어서 전신 송신시 사이드 톤으로 쓰기 곤란하다. 차라리 송신시 오디오를 끊어 주고 별도의 사이드 톤을 듣도록 했다.

이 스피커 상자에 사용된 각종 회로들은 인터넷 여기저기서 모아다가 약간의 수정을 거쳐 배선만 해주었다. 각 부분 회로도는 다음편에 정리해서 올리겠다. 송신기까지 포함해 온전한 QRP 무선국의 구성이 될 것이다. 물론 안테나와 안테나 튜너도 포함 예정이다. 이른바 "햄린이의 QRP" 다.


토요일, 1월 28, 2023

[HAM] RTL-SDR 의 HF AM 방송신호 간섭 억제 '가변저항'으로 해결!(?)

[HAM] RTL-SDR 의 HF AM 방송신호 간섭 억제 '가변저항'으로 해결!(?)

RTL-SDR 동글 V3가 직접 샘플링(Direct Sampling)을 지원하며 별도 회로 없이 단파대 신호 수신을 지원 한단다. 직접 샘플링이 뭔지 들여다 봤더니 튜너 칩(RTL-SDR 동글의 내부 구성은 튜너와 A/D 변환 및 USB 인터페이스 IC로 구성되어 있다)을 거치지 않고 RF 신호를 직접 A/D 변환 한다는 뜻인가 보다. A/D 변환율(Sampling Rate)을 기가 헤르쯔(GHz)까지 올릴 수 있으니 30Mhz 이하의 단파대 라디오 신호를 집접변환(다운 컨버젼)이니 뭐니 하는 골치아픈 믹서 회로 없이 날로 먹는 셈이다. 직접 샘플링(Direct AD Sampling)과 직접 변환(Direct Conversion)은 다른 의미다.  이럴경우 SDR용 RF 수신기 하드웨어의 특징인 I와 Q를 따로 활용하지 않으니 SDR용 하드웨어라 할 수 없지만 그냥 통상 워터-폴(Water-Fall) 그림 나오면 SDR 이라고 부르자.

'직접변환'의 경우 이미지 신호가 곧바로 치고 들어오는 문제가 있어서 로우 패스 필터가 필수 였는데 온갖 신호를 다 수집하는 '직접 샘플'은 이보다 더하다. 강력한 AM 방송이 내뿜는 신호가 치고 들어오는(overload) 간섭에 대책이 있어야 겠다. RTL-SDR Blog 에서 중파 AM 방송과 FM 방송 차단 필터를 따로 팔길래 역시 필요한 모양이다 싶어 만들어 봐야 한다는 생각이 앞섰다. 구입보다는 2Mhz 이하의 신호 차단하는 하이패스 필터를 만들어 달아보기로 했다. 먼저 필터 계산. LC 필터 설계를 대신해주는 고마운 곳이 많다. 그중에, RF Tools ( https://rf-tools.com/lc-filter/ ).

LC 필터에 코일과 컨덴서가 들어가는데 가용한 부품이 문제다. 없으면 감아서 써야 한다. 다행히 3.3uH와 2.2uH 가 필요한데 부품통에 T50-2 토로이드 코어가 있길래 당장 만들어 봤다.

그런데 아무 효과가 없었다. 앞서 우연히 안테나 튜너를 만지작 거리다 중파 AM 방송 을 차단하면 해결될 줄 알았는데 그게 아니었다[AM 방송 오버로딩 문제]. 온갖 단파 AM 방송들도 다 치고 들어오는 것이었다. RTL-SDR Blog의 사용자 지침을 보니 이 문제를 해결하려면 원하는 수신 대역마다 밴드 패스 필터를 달아 줘야 한단다[ https://www.rtl-sdr.com/rtl-sdr-blog-v-3-dongles-user-guide/]. 밴드마다 밴드패스 필터를 달아 줘야 한다니! QRP Labs에서 아마추어 통신용 밴드 패스 필터[https://qrp-labs.com/bpfkit.html]를 팔긴 한다만 제대로 효과를 볼지 모를 일이다.

AM 방송 차단 HPF 만 만들어 달면 해결될 거라고 잔뜩 들떴다가 무너져 내린 기대에 역시 RF는 내가 손댈게 아니라는 좌절을 일순간에 거둬낼 생각이 스쳤으니, 바로 재생식 회로도 였다.

별도 증폭 회로도 가지고 있지 않으면서 가변저항을 달아 놓고는 'RF Gain' 이라 길래 대수롭지 않게 여겼었다. 그래도 혹시나 하는 심정으로 RTL-SDR 안테나 입력에 달아봤다. 효과가 있었다. 앞서 안테나 튜너의 '필터 역활'을 운운 한 것은 무식의 소치였다. 임피던스 불일치를 통한 '감쇄기'역활 이었던 것이다. '직접변환'이든 '직접 샘플'이든 "직접"이 들어가면 저 가변저항(포텐쇼 미터)하나의 역활을 무시하지 말자.

효과는 보지 못했지만 자작한 HFP도 일단 달아 놨다. 생각이 또 뻗치면 거둬내고 뭔가 딴걸 달아볼 지언정 억울한(?) 마음에 달아 뒀다.

그나저나 7.025Mhz와 7.055Mhz 의 AM 방송은 너무나 강력하다. 아마추어 밴드에서 굳이 방송을 해대고 무슨 실험인지 기묘한 잡음을 내고 지들끼리 뭐라뭐라 하는걸 종종 듣는다. 국제간에 강제하는 법은 없다지만 좀 너무한거 아닌가?


금요일, 1월 27, 2023

[HAM] RTL-SDR V3의 AM 방송 오버로딩 문제

[HAM] RTL-SDR V3의 AM 방송 오버로딩 문제

RTL-SDR 동글로 HF 대 수신 하려면 업-컨버터를 사용해야 했다. V3에서는 다이렉트 샘플링이 지원되서 별도장치 없어도 된다길래 구입했더니 AM 방송이 치고 들어와서 엉망이었다.

이대로는 도저히 사용할 수 없어서 괸시리 돈만($29.95) 썼나 싶었다. 한쪽에 처박아 두려고 하다가 같이 물려있던 안테나 튜너를 돌려 보는데 갑자기 AM 방송 신호들이 싹 사라지는 거였다.

웬일인가 싶어서 RTL-SDR V3의 데이터 쉬트를 찾아보니 다이렉트 샘플링에서 AM 방송이 치고 들어오는 문제가 있단다. 그래서 RTL-SDR Blog Broadcast AM High Pass Filter를 판매하고 있었다. 우리나라 주변국들의 선전방송국들이 우글거리니 저럴 수 밖에. 다행히 안테나 튜너가 밴드 패스 필터 역활을 해준 거였다.

[참고] RTL-SDR V3 데이터 쉬트, https://www.rtl-sdr.com/wp-content/uploads/2018/02/RTL-SDR-Blog-V3-Datasheet.pdf

RTL-SDR 동글을 수신기로 쓰고 QRPp 송신기를 만들어 운용할 계획 이었다. 송신기에 물릴 안테나 튜너와 수신용 밴드 패스 필터를 따로 달아 줘야 하는 과제가 생겼다. 수신용 하이 패스 필터를 구입해도 좋지만 가격이 $16.95 란다. 구입하기 전에 만들어 실험을 해보기로 하자.

만만한게 스미스 차트. HPF를 그려보았다. 부품통을 뒤져보니 코일은 1uH, 컨덴서는 1000pF 가 있다. 중파 AM 방송들을 차단할 목적으로 2Mhz 이하 주파수대는 SWR이 10을 넘도록 했다.

대략 이렇게 때워 놓자.

일단 효과는 있다.

부품을 구해다가 더 정교하게 필터를 만들기로 하자. 컨덴서와 토로이드 코어 몇개 그리고 에나멜 선 몇가닥을 구하려고 온-라인 부품가게를 둘러보는 김에 다른거 뭐 살거 없나 둘러보다가 장바구니가 무거워 졌다. 이게 다 배송비가 아까워서다.




수요일, 1월 25, 2023

[HAM] '호출부호'에 사적 확장명 붙이기 규정이 있을까?

[HAM] '호출부호'에 사적 확장명 붙이기 규정이 있을까?

'아마추어 무선'은 상업적 이익을 추구할 여지가 다분한 '전파'라는 공공재를 활용하다보니 법적인 제제가 많은 '특별한 취미'라고 하겠다. 그 어떤 취미가 공공재를 활용하지 않겠냐 만은 상업적 이익이 걸렸을 경우 결국 다툼의 소지가 많기 때문이다. 본의 아니게 이 취미를 가지려면 법령을 숙지하고 국가자격을 취득해야 한다. '취미'를 국가고시까지 봐가며 자격을 취득해야 하는 까닭에 자긍심(가끔 터무니 없는 경우도 있다만)을 가지기도 하는데 그야 개인적인 태도이니 그렇다 하겠다. 하지만 가끔 법을 들먹이며 시비가 붙는데 그중 하나가 '호출 부호'일 것이다.

'호출부호'는 무선국을 식별하는 고유명으로 국가로부터 지정 받는다. 이 고유명에 개인이 사선(/)을 그어 확장명을 덧붙이는 경우가 있다. 이를 두고 불법이니 합법이니 시비가 붙는데 우리의 법령이나 규칙에 이에 관한 규정이 있는지 모르겠다. 국가에서 지정받은 고유명을 훼손하지 않는 한 확장명 붙이기를 허용하는 아마추어 무선국 운영상의 관례로 굳이 법으로 지정하지 않았을 수도 있다.

무선통신에 관한한 누구도 부인 못할 선진국이라 할 미국의 경우는 어떤지 찾아봤다. [덕분에 일일 영어공부도 겸했다.] 미국은 연방 규정집 47부에 아마추어 무선 업무를 규정하고 있다.

Code of Federal Regulation: Part 47 - Amateur Radio Service
https://www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-D/part-97

무선국 식별에 관한 규정, 97.119 Station identification 의 (c)의 내용은 다음과 같다.

§ 97.119 Station identification.

(c) One or more indicators may be included with the call sign. Each indicator must be separated from the call sign by the slant mark (/) or by any suitable word that denotes the slant mark. If an indicator is self-assigned, it must be included before, after, or both before and after, the call sign. No self-assigned indicator may conflict with any other indicator specified by the FCC Rules or with any prefix assigned to another country.

호출부호(콜-사인)에 한개 이상의 표식을 붙일 수 있다. 각 표식은 허출부호와 구분하기 위해 사선(/)을 그어 분리되어야 한다. 또는 사선 대신 적당한 기호를 써도 좋다. 만일 사적으로 표식을 붙이고자 하는 경우 호출부호의 앞 혹은 뒤 또는 양쪽에 사선을 그어 사적표식을 넣을 수 있다. 부여밭은 호출부호가 명확히 드러나면 된다. 사적으로 붙인 확장명은 FCC의 규정에 의거하여 부여된 표시 또는 외국에서 허가 받은 전치부호와 혼동되지 않아야 한다. 마치 법적으로 부여받은 듯이 행사하지 말것.

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국제 아마추어 무선 연합(IARU)의 "아마추어무선 운용윤리와 운용절차 [pdf 링크]"의 2021년판 원문 "Ethics and Operating Procedures for the Radio Amateur [pdf link]"에 이에 관한 언급은 없다. 다만 QRP에 관한 내용중 다음과 같은 항목이 있었다.

II.9.16. I am a QRP station (= low power station)

• A QRP station is a station transmitting with a power of maximum 5 W (CW) or 10 W (SSB).

• Never send your call as ‘G3ZZZ/QRP’, this is illegal in many countries (e.g. Belgium). The QRP information is not part of your callsign, so it cannot be sent as a part of it. In many countries the only permitted call suffixes are /P, /A, /M, /MM and /AM..

호출부호 뒤에 사선을 긋고 QRP라고 붙이지 말라. 이런 사적표시를 붙이는 행위는 많은 나라에서 합법이지 않다. 호출부호에 사선으로 확장부호를 붙이는 것이 허용된 경우는 /P, /A, /M, /MM and /AM 등등이 있다.

* 허가받고 붙일 수 있다는 뜻인지 사적으로 붙일 수 있는 표식이 있다는 것인지 알 수 없다. 이 문서는 그냥 운용 실무에 관한 것일 뿐이다.

• If you are really a QRP station, chances are that you will be relatively weak with the station you are calling. Adding unnecessary ballast (the slash and the letters QRP) to your callsign will make it even more difficult to decipher your callsign!

교신중에 소출력 국임을 밝히도록 하자. 호출부호에 /QRP를 덧붙이면 안그래도 미약한 신호에 혼란만 가중하는 꼴이 되서 상대로 하여금 콜-사인 확인을 어렵게 한다.

• You can of course always mention during the QSO you are a QRP station, e.g.: ‘…PWR 5W 5W ONLY…’.

• If you call CQ as a QRP station and you want to announce that during your CQ, you can do it as follows: ‘CQ CQ G3ZZZ G3ZZZ QRP AR’. Insert a little extra space between the call and ‘QRP’ and do not send a slash (DAH DIT DIT DAH DIT) between your call and ‘QRP’.

일반호출 시 꼭 QRP 임을 알리고 싶다면 호출문 말미에 밝혀도 좋다. ‘CQ CQ G3ZZZ G3ZZZ QRP AR’. 콜사인과 QRP 사이에 / (-..-.)을 넣지 말라.

• If you’re looking for QRP stations specifically, call CQ as follows: ‘CQ QRP CQ QRP G3ZZZ G3ZZZ QRP STNS (stations) ONLY AR’.

특별히 QRP 국과 교신하고 싶다면 ‘CQ QRP CQ QRP G3ZZZ G3ZZZ QRP STNS (stations) ONLY AR’ 라고 해도 좋다.

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호출부호에 QRP 임을 밝힌다던가, 일반호출에 응답 요망하는 대상이 있음(CQ DX, CQ QRP, CQ EU, CQ HL 등등)을 밝히거나 '응답 주세요' '수신합니다' 같은 첨언을 붙이는 행위가 결례는 아니란다. 다만 '쓸데없다' 일 뿐이다. 특별히 사선긋기만 하지 말라는데 모르스 코드에서 특수문자를 모르는 초보도 있으니까 배려해 주자는 것인가? 콜사인에 연이어 사적 표식을 하는 것은 미약한 신호에 호출부호 확인시 혼란만 가중 시킬 거라는 실무적 조언이라고 봐야겠다. 호출부호에 어떤 의미를 사적으로 부여하여 특별함을 위장할 수 있으니 이에 대한 경계일 수도 있겠다.

호출부호에 관하여 이와 유사한 국내규정이 있을까?

월요일, 1월 23, 2023

[HAM] 나의 무전기 선택의 기준은 무엇이었을까?

[HAM] 나의 무전기 선택의 기준은 무엇이었을까?

아마추어 무선을 시작하는 '햄린이'에게 가장 큰 과제는 무전기 구입일 것이다. 사실 무전기보다는 안테나가 더 큰 과제라는 것을 알기에는 시간이 많이 걸리진 않겠지만 눈에 가장 먼지 띄는 것은 역시 장비니까. 취미는 장비빨이라고 하지 않던가.

내가 무전기를 처음 구입한게 거의 7~8년 전이다. 무전기라는 것이 일반적이지 않다 보니 장단점 비교하는 정보가 그리 많진 않았다. 더구나 취미 용도라면 비교 항목에 있어서 더욱 개인적 호불호가 있다. 굳이 따지자면 내구성과 주파수 안정도 그리고 수신감도, 내부잡음 등의 요건을 들 수 있을텐데 상용 무전기는 대부분 기본 요건을 갖추고 있어서 따지기 쉽진 않았다. 한때 Elekraft 의 무전기들이 수신 감도가 좋다고 평판이 높긴 했는데 가격이 만만치 않았다. 그외 편의 기능과 표시부 차이로 비교하기도 하는데 화려한 외관에 비해 그비용 만큼 실용상 의미가 있을지 의문이다.

[참고] Receiver Test Data [ http://www.sherweng.com/table.html ] 무전기 구입에 참고가 되진 않다만, 이 표는 수신기의 성능을 비교한 것이다. 누군가 이런말을 했다고 한다. "무전기 성능은 수신기에서 판가름 난다. 송신기는 자작해도 수신기만은 제대로 된 것을 구입하라."

나는 처음 무전기를 고를 때 송신기는 튼튼할 것, 수신기는 내부 잡음과 감도였는데 상용 무전기들은 다 거기서 거기라 판단하기가 매우 어려웠다. 켄우드, 아이콤, 야이수 중에서 결국 적절한 가격대에서 고르게 됐다. 야이수 FT-897을 골랐는데 이유는 HF와 UV 밴드가 다 포함됐기 때문이다. 야이수가 튼튼해 보이기도 했고 가격이 구입당시 백만원 초반대 였었다. 그외 오래된 진공관식 무전기(Swan 500CX)를 중고로 약 210달러에 입수 했는데 운이 좋았는지 멀쩡했다. 주로 운용하는 밴드가 7Mhz, 전신과 SSB만 운용하는데다 출력이 200와트를 넘기에 아주 만족하게 사용중이고 FT-897은 보조장비가 되버렸다.

그리고 이것저것(QRPp 송신기) 만들어 실험 할 때 튼튼한 진공관식 무전기가 좋았다. 심지어 0.1와트 송신기를 만들어 실험하는데 더미 로드를 물려도 옆에 놓아둔 수신기는 안테나 없어도 엄청 강력한 신호가 들어온다. 트랜지스터식 무전기는 잘못하다간 민감한 수신부 입력단 고주파 앰프가 나갈 수도 있을 정도다. [ 상용 무전기의 수신부 입력 감도가 수 마이크로 볼트인데 0.1와트 출력의 전계강도는 무려 2~3볼트다. 무려 수천배가 넘는다! ] 반도체로 구성된 최신형 무전기는 고장나면 어디 고치기가 만만치 않으니 은근히 겁이날 정도다. 그런데 중고로 구입한 진공관식 무전기는 부담도 적지만 튼튼 그 자체다.

구형 진공관식 무전기의 단점이라면 전신에 대한 배려가 없다는 것이다. 무엇보다도 일렉-키어가 없다. 그리고 브레이크-인 기능이 없다. 전신 부호를 치다가 시간이 지나면 송수신이 자동으로 전환 되어야 하는데 이게 않되서 PTT로 송수신 전환을 해줘야 했다. 그래서 외부에다가 키어를 만들면서 브레이크-인 기능도 넣었다.

https://youtu.be/a7HIQ9d5bzg

오래된 무전기들은 필터가 폭이 3Khz로 고정된 SSB 필터밖에 없어서 주파수가 붐비면 거의 교신 불가할 정도다. 거의 100Hz 간격으로 무선국들이 나오면 아주 대환장 파티가 된다. 최신 무전기들은 DSP를 장착하고 있어서 각종 필터들을 활용할 수 있어서 이렇게 붐벼도 잘만 교신을 한다. 하지만 오래된 무전기들은 이게 않된다. 그래서 오디오 필터도 만들어 달아 보기도 했는데 별로 크게 도움은 않되었다. 결국 PC의 오디오 필터(실은 HDSDR이라는 소프트웨어)를 쓰게 됐는데 기백만원짜리 무전기의 DSP 저리가라의 성능을 발휘한다.

https://youtu.be/DhcC_AbgQEA


https://youtu.be/mgF4_dMqrus

암튼....

많지 않은 경험을 바탕으로 내 기준을 잡아 본다면 이렇다.

1. 운용 주파수 대역: HF, VHF, UHF

2. 안테나 설치 여건: SOTA, POTA

3. 통신 모드: 전통적인 방식(CW, SSB)만? 데이터 통신도?

4. 우선할 활동: 교신, 자작

5. 출력: QRP?

6. 가용 비용

다른 사람들은 어떤 생각을 가지고 있을지 궁금하다. 무전기 선택 기준은 무엇이었고 사용해보니 장단점은 어땠더라 그런 이야기를 나눠보면 어떨까 싶다.



목요일, 1월 19, 2023

[HAM] 아마추어 무선 취미활동에서 '이동운영'이 규제 된다는 설이 나돈다는데...

아마추어 무선 취미활동에서 '이동운영'이 규제 된다는 설이 나돈다는데...

그래서 생각해 봤어.

법이라는게 공동의 이익을 위해 행위를 규제할 최소한의 범위를 정해서 "~하면 않된다"라고 규정한 것 아니겠어? 그래야 다양하고 창의적인 생각과 방법이 나오겠지. "~만 된다"라고 하면 그외 것은 모두 불법이란 소리니까 창의성을 차단하는 꼴이 되서 닫히고 경직된 사회가 될 것이고. 간혹 걸핏하면 법을 내세우는데 법과 규정과 예절을 구분 못하는 사람을 만나면 갑갑할 때가 있지.

법 따지기 좋아하고 찜찜한 건 못참는 사람들이 있기 마련이지. 그래서 행정관서에 내 행위가 적법한지 문의를 하는 경우가 있더라고. 그래서 자기 맘에 안들면 막 따지는데 그러기 전에 좀 생각하고 나름 논리를 세우면 좋잖아. 그래봐야 공무원 자극만 시키게 되고 괜시리 규제조항만 늘어날 뿐이지.

듣자하니 '다른국에서 아마추어국은 왜 이동운용되냐 이런식으로 계속 민원을 넣었다'고 했다고 하더라. 그 '다른국'이란 공식 명칭이 어떻게 되는지 모르겠는데 아마 산업현장에서 운용되는 무선국일 거라 생각된다. 그냥 상용 무선국이라고 해두자. 이 무선국 운용자가 차량이나 휴대용으로 허가해 달라고 했는데 반려되니까 아마추어 무선국을 물고 늘어진 모양인가보다. (전적으로 나의 추측임)

일단 아마추어 무선국은 전파통신의 개척자들의 공로를 인정받아 특정 주파수 대역을 배타적으로 사용할 수 있는 권한을 부여 받았지. 다만 이 주파수 대역 내에서는 다수의 자격자가 자유로이 주파수를 바꾸가며 송신을 할 수 있어. 이로 인한 혼신이라는 문제가 생기면 관청에 따지지 말고 자율적으로(에티켓) 해결 한다는 조건이지. 한마디로 강제규정으로 관리되지 않는다는 거야.

이에비해 상용 무선국은 사용할 수 있는 주파수가 정해지고 위치도 특정하지. 혼신을 받으면 관리해 달라고 민원을 넣을 수도 있고. 이런 관리를 하는데 비용이 들테니 전파 사용료를 내고 있잖아. 상용무선국이 사용할 주파수 자원이 무한정 이지 못하니까 출력을 제한하고 통달 거리 외에서는 다른 무선국과 혼신을 피할 수 있다는 전제하에 같은 주파수 내에서 허가를 해줄 수도 있어.

이제 아마추어 무선국과 상용 무선국의 차이가 분명하지. 이동운용은 혼신에 대해 관리의 여부가 관건이 되는거야. 아마추어 무선국은 혼신을 에티켓으로 통제하지만 상용 무선국은 법으로 통제 한다고. 그러니 상용 무선국은 함부로 이동하면 않되겠지. 이에 반해 혼신을 받아들이는 조건으로 허가를 받은 아마추어 무선국은 '이동운용'이 자유롭게 허용될 수 있다고 봐.

그런데 '상용 무선국'이 아마추어 무선국의 '이동운영'을 물고 늘어진다면 당연히 공무원은 당신들도 혼신 민원을 제기하지 말고 다른 무선국에 혼신을 주었을 경우 법적 제제를 받겠느냐? 라고 해야지 애꿋게 아마추어 무선국에 제제를 가하려고 하느냐는 거야. 어디서 본건 있어서 제한된 출력의 워키토키를 모델로 삼아서 아마추어 무선활동에 제한을 주려 하면 않되지. '이동운영'을 규제할게 아니라 방해전파나 일삼는 무선국이나 어떻게 해주면 좋겠네.

아마추어 무선국 허가장에 혼신에 대한 부관사항을 읽어보면 '민원 발생시'라고 되어 있어. 민원이 없으면 아무일 없다는 거야. 근데 아마추어 무선국의 활동에서 혼신은 일상 다반사잖아. 아마추어 무선국이 다른 아마추어 무선국을 상대로 혼신의 민원이 성립하기나 하는걸까? 민원을 받아주지도 않을것 같은데? '아마추어 무선사는 우호적'이라는 말을 전국 어디를 가든 만나면 차대접이라도 한다던데 누군들 차한잔 안주고 보낸적 있던가? 그보다는 혼신에 대해 민원으로 해결하지 말고 관대하게 대처하자는 뜻일거야. 물론 예절로 감쌀 수준의 혼신과 악의적 방해와는 다르지. 암튼 '전파법'의 가장 큰 관심사는 '혼신'이다. 그리고 통신 내용의 '공개성'인데 아마추어 무선국이 암어를 쓰면 계도고 뭐고 없이 허가취소.

유난히 법을 내세우는 아마추어 무선국이 있다는 걸 말안해도 알거야. 그분 말이 전적으로 틀리다고 하긴 어려운 부분도 있지만 법과 예절을 구분 해줬으면 하는 바램이야. 그리고 그 무선국을 성토하기도 하는데 그러지 않았으면 좋겠어. 듣기 싫은 소리를 하면 않들으면 될 것을 왜들 그리 방해전파를 쏴대는지 몰라. 그 무선국 때문에 새로 시작하는 무선국을 위축 시킨다고 하는데 엄밀히 말해 방해전파 날리는 무선국이 YB겠어? 교신은 활발히 안하면서 뒷담화나 하는 OM들이 각성해야 한다고 봐. 이곳 게시판에 들러 글을 읽다보면 햄린이들의 가장 큰 고민이 무전기 구입, 안테나 설치 그리고 교신 상대 찾기, 그리고 궁색한 화잿꺼리 더라구. 활성화에 대한 노력들을 참 많이들 하던데 뭘 해야 이취미가 즐거울지 우리끼리라도 생각을 해보자.

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어느 인터넷 카페에 이와 관련된 글이 게시되었다길래 읽어봤다.

[긴급] 전파관리소의 아마추어무선 규제강화에 대한 내용 (추가설명용)
https://cafe.naver.com/hl2vxk/55681

호소인지 해명인지 변명인지 느낌이 애매하긴 하다. 아마추어 무선사들의 자충수가 아니라니 다행이다. 그런데....

[긴급] 중앙전파관리소의 아마추어무선사에게 사형선고
https://cafe.naver.com/hl2vxk/55667

개척에는 시련이 있기 마련이고 이를 극복하려는 현명한 대처가 필요하다. 제도를 바꾸려면 먼저 여론 형성이 중요할텐데 '아마추어 무선사에게 사형선고'라고 해놓으면 양쪽에서 동의를 얻기 어렵지.

동호인들: 허리춤에 무전기 차야 아마추어 무선사라는거야?
공무원: 사형선고라니 한번 해보자는거야?

이목을 끌고 싶어도 그렇지 양쪽에서 반감만 살 제목은 아무리 좋게 보려고 해도 좋지 않다.

안테나 설치하기도 여러가지 제약도 많은데다 무선통신 환경이 좋지 않은 도심에 거주하면서 아마추어 무선이라는 '건전한' 취미를 갖기 어렵다. 최근 야외 활동이 활발해지면서 이 '건전한' 취미를 동반 하고자 하는 인구가 늘었다. 무선국을 운영하면서 생기는 여러 문제들 중 '혼신'이 가장 크게 우려되는 바 '이동 운영이'이 제약을 받아온 것으로 추정된다. 아마추어 무선은 취미여가활동의 일환인 만큼 혼신은 통신예절의 문제이지 민원과 규제의 대상이 아니라 할 것이다. 따라서 관리관서는 아마추어 무선국의 '이동운용'을 제약한 이유를 잘 파악하여 주길 바란다. 그에따라 규제만 할 것이 아니라 포괄적인 허용여부를 따져 주어야 할 것이다. 다만 자격범위(출력, 허용된 주파수, 호출부호 도용 등)를 벗어난 행위, 타인을 훼방하려는 송신(방송)행위를 엄격히 단속해 주길 바란다.

.... 라고 하면 좋지 않아?


수요일, 1월 18, 2023

[HAM] 초경량 초소출력 무전기, 10그램

[HAM] 초경량 초소출력 무전기, 10그램

어재 밤새 만들어서 오늘 교신 실적 올려보려 했는데 애석하게도 상대를 못만났다. 원 트랜지터터 0.2와트 송수신기 7001KHz 에서 대기중!


이 사람의 2.7그램에는 아직 못 미치지만 일단 10그램으로 시작함. 그나저나 SOTA, POTA 이동운용 막힐거라는 전망이 있던데... ㅠㅠ

구함) 7023Khz 크리스탈 가지고 계신분 분양좀. 굽신!

화요일, 1월 17, 2023

[HAM] 안테나 튜너 아이디어

[HAM] 안테나 튜너 아이디어

아마추어 무선국을 단파대에서 운용하려는데 가장 큰 과제는 어마무시한 크기의 안테나일 것이다. 별수 없이 길이가 단축된 안테나를 쓰거나 임의 길이 빨랫줄을 거는 수밖에 없다. 당연히 공진도 않될 뿐더러 임피던스는 더욱 차이가 난다. 심지어 어떤 안테나는 아예 아무 밴드에도 공진 않되도록 길이를 잡은 경우도 있다(43피트 버티컬 안테나). 그래서 안테나 튜너라는 장치를 동원한다. 안그래도 소출력인데 안테나의 급전점 사이에 코일과 컨덴서를 동원한 튜너를 쓰면 손실을 우려해 기를 쓰고 길이를 조정한다 뭐한다 하면서 생고생 하지말고 그냥 안테나 튜너를 쓰는게 어떤가?

롱-와이어 안테나의 임피던스

안테나의 기본인 다이폴 안테나는 급전점 위치가 중앙에 있어서 동축선을 메달면 흉하다. 남들 눈에 잘띄게 되어 민원의 소지도 있다. 그냥 가는 전선 길게 걸고 한쪽에 급전선 늘어 뜨리면 눈에 띄지도 않고 편하다. 이런 안테나를 끝점 급전 안테나(End-Feed Antenna)라고 해서 요즘 많이 유행하나보다. 문제는 이런 빨랫줄 안테나는 끝점의 급전점에서 임피던스가 엄청 높다. 심지어 어지간한 안테나 튜너로도 맞추기 곤란하다. 무전기의 안테나 임피던스 50옴에 비하면 50배 가량 차이가 난다. 그래서 일단 어지간히 맞춘다고 49:1 '발룬' 이란걸 쓰는 모양인데 그냥 SWR 맞추는 트랜스 포머다. 어찌어찌 트랜스를 교묘히잘 감아서 끝점급전 안테나 끝에 메달고 급전선으로 동축선을 내려 무전기에 연결하는 모양이다.

왜 49대1일까?



https://youtu.be/Dybi93gNnsk

다이폴 안테나는 양쪽으로 균등하게(Balanced) 엘리먼트를 뻗어놨고 끝점급전 안테나는 한쪽(un-Balanced)으로 뻗어 있다. 그리고 급전선으로 쓸 동축 케이블은 겉에 실드선이 있지만 심선이 축 늘어진 불균형(Un-Balanced) 선로다. 양쪽으로 전압-전류분포가 균형잡힌 다이폴 안테나에서 균형없는 동축 급전선으로 고주파 전력을 보낼 때 맞춰주는 트랜스가 BALanced-UNbalanced (BALUN)이다. 급전선로와 안테나 사이의 임피던스를 맞추기 위해 트랜스 권선감기 비율을 정하기도 한다. 1:1, 4:1, 9:1, 49:1 등등....

불균형 끝점급전 안테나에 불균형 동축선로를 연결하니 UN-UN 임피던스 정합 트랜스를 그냥 49대1 발룬(BALUN)이라고 부른다. 명칭 가지고 이러니 저러니 하는 모양인데 발룬의 어원이 어떻든 간에 그냥 안테나와 급전선로 사이의 임피던스를 맞춰주는 트랜스로 굳어진거라고 생각해두자.

어쨌든 발룬이라는 전압변환 트랜스를 달았다고 해서 임피던스가 꼭 들어맞는게 아니다. 안테나 높이나 지형지물의 영향을 받는데다 무엇보다도 아마추어 무선국은 모든 밴드에서 한 안테나로 운영하고픈 욕심이 있다. 그러니 일단 적당히 '발룬'을 써서 공진하는 모양새를 갖추고 안테나 튜너를 써서 무전기의 50옴에 맞추는게 좋겠다. 안테나 설계 소프트웨어라는 것으로 시뮬레이션 해보면 이렇게 나온다고 한다. 40미터(3.7Mhz의 반파장)길이 전선에 49대1 발룬을 달았을 경우를 시뮬레이션 했단다.

[ 출처: Long Wire Antenna / https://www.w8ji.com/long_wire_antenna.htm ]


저거 모든 아마추어 밴드에 대해서는 물론이고 한 밴드 내에서도 임피던스 맞추기 어렵다. 엘리먼트 이엇다 붙였다 하느라 생고생 말고 안테나 튜너를 쓰자.

안테나 튜너 키트

내압 높은 안테나 튜너를 구입하려면 상당한 비용을 줘야한다. 수십와트 급은 만들어 써도 좋겠다. 산으로 공원으로 다니며 QRP를 즐기는 시람들의 동영상에 많이 등장하는 안테나 튜너가 EMTECH 의 ZM-2라는 제품이 있다. 키트로는 $72 정도 하는것 같다. 조립설명서에 자세히 나와 있으니 직접 만들어 보는것도 좋겠다.

EMTECH
https://steadynet.com/emtech/

들에 나가 운용하려다 보면 지형지물에 따라 안테나 임피던스가 달라진다. 그래서 다양한 임피던스에 대응하기 위해 코일 용량도 조절하고 가변 컨덴서를 쓰기도 한다. 십수와트 내외의 소출력용 안테나 튜너 키트들이 여럿된다.

Multi-Z Tuner
https://qrpguys.com/multi-tuner

Multi-Z ATU
https://dxexplorer.com/multi-z-antenna-tunner/

위의 키트 제품들을 구입해 보면 좋겠으나 외국에서 구입해야 하는 것이라 배송비가 아깝다. 조립 설명서가 잘 나와 있으니 직접 부품을 구해다가 만들어 봄직하겠다. 다만 맞는 토로이드 코어와 가변 컨덴서(폴리 바리콘, Poly-Varicon)를 구하기 어려울 수 있으니 혹시 정크 시장에 갈일 있거든 눈에 띄는 대로 사두자. 안테나 튜너뿐만 아니라 QRP용 송수신기 자작에 쓸일이 많을 것이다.


월요일, 1월 16, 2023

[HAM] 단파대 무선국 입문의 문제는 안테나다. 무전기 탓이 아니라...

[HAM] 단파대 무선국 입문의 문제는 안테나다. 무전기 탓이 아니라...

아마추어 무선사는 역시 단파대라고 하면서 베란다 휩 안테나로도 충분히 교신할 수 있다는 얘길 듣고 면허도 승급하고 무전기도 장만했다면 당신은 속은 것이다. 뭐라도 들려야 교신이란것 시도해 볼텐데 잡음만 들리니 속았다는 것을 알기까가지 그리 오래걸리진 않을 것이다. 단파 주파수 대에서 그나마 이웃나라와 뭐라도 하려면 적어도 5미터 이상은 되어야 한다. 이정도 길이의 안테나를 아파트 베란다에 걸치기란 불가능하다. 그렇다고 그냥 포기할 순 없다. 면허 승급한다고 들인 공이 얼마며 무전기 구입에 들어간 비용은 또 어쩌란 말인가. 무엇보다도 무선통신이라는 부푼 꿈이 순식간에 무너지는 꼴을 그냥 두고 볼순 없다. 뭐라도 해보기로 하자.

가장 간단히 시도해볼 안테나는 수직 안테나다. 이런 안테나는 어떨까?

QRPGuys Portable 40/30/20m Tri-Band Vertical Antenna
https://qrpguys.com/qrpguys-tri-band-portable-vertical-antenna

무작정 구입할 일이 아니다. 설명서를 읽어보면서 아이디어를 구하기로 하고 직접 만들어보기로 한다. 먼저 5미터 길이 낚시대. 4미터 길이가 5천원, 5.4미터는 8천원. 맨 끝단은 너무 가느니까 빼면 약 5미터가 된다.

40미터 밴드의 1/4파장 수직 안테나는 길이가 10미터 인데 5미터로 줄이려면 로딩 코일을 달아 줘야한다. 위의 판매하는 안테나는 T68-2 라는 토로이드 코어를 쓰고 있는데 없다면 감아서 만들자.

먼저 코일로 단축한 안테나의 인덕터 용량 계산기

Coil-Shortened Vertical Antenna Calculator
https://www.66pacific.com/calculators/coil-shortened-vertical-antenna-calculator.aspx

코일 용량 계산기

Coil Inductance Calculator
https://www.66pacific.com/calculators/coil-inductance-calculator.aspx

안테나는 삼각대에 세울 수 있다. 가벼워서 잘 넘어가지 않는다. 강풍에 부러지면 만원에 해결가능 하다. 무엇보다도 별로 위험하지 않다.

이렇게 단번에 원하는 주파수에 임피던스 50옴을 꼭 맞을 거라는 기대는 말고 안테나 튜너를 사용하자. 무전기 내장 자동 안테나 튜너로도 매칭이 되더라. 그리고 지면에 4개이상 래디얼선을 펼쳐 놓아야 한다. 이정도 안테나를 아파트 베란다에 설치할 생각 말고 아파트 주차장, 놀이터, 야영장 등으로 나가보자. 어짜피 맨날 무전칠거 아니면 꼭 집에 설치할 일은 아니지 않나? 야외활동도 늘릴 겸 밖으로 나가자. (겨울은 춥다. 봄에.....)  다만 지나가는 행인 1,2,3의 주목을 끌테니 약간의 용기가 필요하긴 할 거다.

그나저나 성능은 어떻냐고? 당연히 제대로 친 다이폴 안테나 보다 시그널 메터 2칸 정도 떨어지지만 국내와 이웃 나라 정도는 교신할만 하다. 이쯤되면 포기할 정도는 아니니 시도해 보길 바란다.

기억하자. 안테나는 무슨 증폭기 그런거 아니다. 코일감고 콘덴서 조절 한다고 무선신호 엄청 잘 잡을 거라는 기대는 말자. 안테나는 거거익선! DX는 운이다. 당신의 낚시대 안테나도 운좋으면 낚을 수 있다. 무슨 무전기, 무슨 안테나로 남미와 교신했다느니 유럽과 교신했다느니 그런 유혹에 넘어가지 말자. 그거 다 전설이다. 요정도 안테나와 요정도 QRP 송신기로 로컬 무선국과 도란도란 이야기 꽃을 피워도 좋을 것이다.


위의 CW QRPp (0.2W)로 호출 했더니 구미에서 55로 들렸다며 응답을 받았다. 운전 중이라 CW 응답은 못하고 음성으로 리포트 주신 오엠님께 감사 드립니다.


[HAM] 소행성 전파탐지 실험에 참여해준 아마추어 무선사들에게 감사

[HAM] 소행성 전파탐지 실험에 참여해준 아마추어 무선사들에게 감사

작년 12월 27일에 실시됐던 지구근접 소행성 전파탐지 실험이 있었다. 여러 나라에서 아마추어 무선사들로부터 약 300여건의 보고를 받았다고 한다. 수주 후에 보고서를 낼 예정인데 이 실험에 참여해준 아마추어 무선사들에게 감사드린다고. 알래스카 퍼뱅크스에 소재한 이 거대한 단파 레이더는 2015년 미 공군이 알라스카 대학에 이전한 시설이다.

설원에 얼어붙은 HAARP(High-frequency Active Auroral Research Program) 레이다 시설 사진.

NASA의 제트추진 연구소(JPL)의 관계 말에 따르면,

"This experiment was the first time an asteroid observation was attempted at such low frequencies," he said. "This shows the value of HAARP as a potential future research tool for the study of near-Earth objects."

"이번 실험은 이번처럼 낮은 주파수(10Mhz의 단파)에서 실시된 최초의 소행성 전파탐지 시도였다. 이번 실험으로 지구 근접 천체의 연구에 HAARP의 시설이 가치가 있음을 드러내게 됐다." [연구 지원금 달라는 소리?]

전문 링크: https://www.arrl.org/news/haarp-thanks-amateur-radio-operators-for-help-with-latest-experiment


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토요일, 1월 14, 2023

아름다운 PCB 제작용 CNC 라우터. 갖고싶다!

아름다운 PCB 제작용 CNC 라우터. 갖고싶다!

전자공작을 취미로 가진 자로서 이 동영상을 넋놓고 보고 있다. 집에서 제작하는 PCB라니 생각만 해도 뿌듣해지는 기분 이랄까.


https://youtu.be/aXCVTPdhhss

하지만 현실은 핸드 조각기로 긁어낼 예정.

저 작은 기판 한개 긁어내는데 삼사십분 걸린다. 시간이야 많으니 상관 없다만 조각기를 꼭 쥐고 있느라 손아귀가 아파서 한참 맛사지 해줘야 한다. 그럭저럭 조립한 0.2와트 CW 송신기.

이렇게 하면 조금 조금 쉬울지도 모르겠다.


https://youtu.be/0QbeC0Hw2QA

CNC 3018 Pro 라는 저렴한 라우터가 DIY 메이커들 사이엔 인기가 있나보다. 하나 사볼까?


https://youtu.be/SBm8JZHsEAg

진동이 심하고 느리다는 평이 있다. 가는줄 천지인 디지털 회로는 어짜피 안될거고 일단 접어두자. 훗! 8핀 DIP 쯤이야.

 

깔끔하게 갈아내지 못해서 보기는 좀 거시기 하다만 잘 작동하는데 만족. 어짜피 케이스 씌우면 안보이는 거니까.

그래도 CNC 라우터를 갖고 싶긴하다.


수요일, 1월 11, 2023

[HAM] 안테나 효자손? 효자손 안테나!

[HAM] 안테나 효자손? 효자손 안테나!

앞서서 철사 옷걸이를 활용해서 2m/70cm 수직 다이폴 안테나를 만들었더랬죠[링크]. 매칭을 좀더 최적으로 해보겠다고 야금야금 자르다가 아뿔싸! 너무 잘라버리는 사태가 발생 했더랬습니다. 다시 철사를 구부리자니 짜증이 한가득! 뭐하러 이짓을 하나~ 라면서 넋놓고 앉아 있다가 문득 발견한 효자손이 바로 텔레스코픽 손잡이 였습니다. 설마 설마 하면서 길이를 재보니 손가락까지 포함 52cm 입니다. 한개더 있어야 겠기에 찾아보니 나무 손잡이가 달린 고급형이 있군요.

사실 고급형 따위 의미 없습니다. 만년필 꼭지처럼 생긴 보급형이 작업하기 훨씬 좋지요. 뒷구멍에 나사가 달렸는데 M4 너트 입니다. 아이러그 단자에 구멍을 뚫고 조여주면 끝!

장착 했더니 이런 모습이군요. 저 손가락이 전파를 마구 긁어 모을것 만 같아요~ SWR 을 맘대로 조절 가능합니다. 70cm 밴드용은 굴러다니는 소형이 있길래 달았습니다.

등긁기용이라 맨 앞단까지 튼튼 하군요. 이정도 텔레스코픽 안테나라고 검색하면 무려 개당 만원 가까이 되더라구요. 하지만 '안테나 효자손'은 개당 1천원!

어재 저녁부터 V/U 밴드 안테나를 만들어야 겠다고 이리저리 검색하다가 수직 다이폴을 찾아냈고, 오늘 아침 일찍부터 철사 옷걸이가지고 씨름하던 차에 이게 눈에 띌 줄이야! 이럴때 생각하죠. 이건 우연이 아니다. 세상이 나를 중심으로 돌아가는구나!

그나저나.... 저 효자손 몇개 더 사다가 야기 안테나를 만들면 지대로 겠는데?


[HAM] 옷걸이로 만든 2m/70cm 밴드용 수직 다이폴 안테나

[HAM] 옷걸이로 만든 2m/70cm 밴드용 수직 다이폴 안테나

아마추어 무선국을 운용하려면 가장 걸림돌이 안테나 입니다. 도시, 특히나 아파트 살면서 파장이 수십미터나 되는 단파대 안테나를 설치하기는 거의 불가능에 가깝지요. 그래서 파장이 그나마 짧은 2m(145Mhz)와 70cm(430Mhz) 밴드로 아마추어 무선에 입문하는 경우를 흔히 봅니다. 그래도 여전히 안테나는 항상 고심꺼리 입니다. 고정국 운용하기가 수월치 않고 초단파의 전파 특성상 건물이 밀집된 도심에서는 한계가 있어서 야외로 나가 무선국을 운용하고 싶어 하는데 족히 1미터나 될 쇠막대를 휴대하기도 여간 거추장 스러운게 아니죠. 다행히 여러 아이디어들이 있는데 그중 안테나의 가장 기본 형태인 다이폴 안테나를 접을 수 있게 만듭니다.

텔레스코픽 안테나를 다이폴로 만들기도 하지요.

SOTA – Lightweight Portable 2m – 70cm Dipole Antenna [Link]

간단하게 가는 쇠봉을 구부려 V/U 밴드용 수직 다이폴 안테나 만들기가 눈에 띕니다.

A Simple 2 m/70 cm Vertical Dipole Antenna [Link]

안테나 엘리먼트로 철사 옷걸이를 펴서 만들기도 합니다.

https://youtu.be/PniH4ua4p50

세탁을 맞기면 딸려오는 옷걸이가 탄력이 있는 철사라 수직으로 세워 놔도 제법 잘 버티죠. 그런데 휴대 하기가 만만치 않습니다. 더구나 야외에서 수직으로 거치 하자니 그 또한 수월하지 않구요. 그래서 접이식으로 만들어 봤습니다.

사용할 때는 카메라 삼각대에 거치 합니다.

삼각대의 헤드에 붙이기 위해 3/8-1/4인치 변환 너트를 끼웠습니다.

안테나 아날라이져가 없어서 엘리먼트 길이를 좀 넉넉히 놓고 무전기에 직접 연결하고 길이를 조금씩 잘라가며 SWR을 봐가며 조정 했더니 매칭은 시킬 수 있었네요. 일단 만들어 놓긴 했는데 정작 V/U 밴드를 운용하지 않아서 성능을 말하기는 좀 곤란 하군요. 기본 안테나 역활은 하리라 기대해 봅니다.


화요일, 1월 10, 2023

[햄린이의 무선공학] 트랜지스터

[햄린이의 무선공학] 트랜지스터

<이전> <처음>

전자회로 기초 소자는 트랜지스터로 마무리 하려고 한다. 아마추어 무선을 60여년간 취미로 해왔다는 어느 올드-타이머의 '전자회로 알아서 뭐하냐'[링크]라는 말씀을 듣고(물론 교신하는 것을 듣게 됐음) 잠시 충격을 받아서 회복하느라(?) 이 글을 올리기가 늦었어. '햄린이의 무선공학'의 연재하는 목표[링크]가 라디오의 회로도를 보면서 최소한의 궁금증 정도는 풀어보자는 거였지. 그리고 교신하면서 화잿꺼리로 삼아보면 좋겠다는 소망이 있었는데 저 올드-타이머의 말씀에 다소 현타의 시간이 있었지. 자작 경험도 나누고 자작기로 교신 실험도 해보고 자작에 필요한 부품들은 서로 나누고 정크시장에 가서 어떤 부품을 얼마에 사야 할지 정보도 교환하고 그럼 좋잖아. 간단해 보여서 따라서 만들어 보고 싶은데 막상 부품을 구할 수 없다면 의욕이 싹 사라지는 경험을 해봤을거야. 이럴때 대치품을 사용한다 던가 약간의 회로변경으로 비슷하게나마 작동하는 꼴을 보자는게 햄린이의 무선공학을 연재하는 이유이기도 해.

무전기 자작이라고 하니까 좀 거창해 보일지 모르지만 지레 겁낼것은 없을거야. 픽시2(Pixie2)라는 0.1와트 짜리 무전기를 만들어서 교신도 해봤는데 재미 있더라[링크]. 부품이래봐야 이십여개 들어 갔지. 아주 간단한 송신기라면 미시건 마이티 마이트(Michigan Mighty Mite)라는 0.5와트 송신기도 있어.

출처: 500mW CW Transmitter [Link]

이렇게 간단한 송신기는 불필요한 고조파(harmonics)가 나오니까 억제하는 방법으로 앞서 햄린이 무선공학의 공진회로[링크] 편에서 다뤘던 LC-매칭 회로를 추가해주면 좋지.

https://youtu.be/2AdW9Zpl2Es

위의 동영상을 보니 뭔가 취미로 해보고픈 동기가 마구 생기지 않아? 저 동영상에 등장하는 어마어마한 측정 장비들에 주눅이 좀 들긴 하지. 오실로 스코프에 트래킹 제네레이터와 스펙트럼 아날라이져. 말만 들어도 겁난다. 하지만  요즘은 취미용 측정기기들이 싸고 많이 나오니까 충분히 활용할 수 있을거 같아. 듣기론 tinySA, nanoVNA 같은 측정기들이 10만원 내외로 구입할 수 있다고 하더라고. 나중에 이런 장비들을 그저 안테나 임피던스 측정 뿐만 아니라 라디오 자작에 활용하는 방안도 알아보도록 할께. (이 측정기들은 아직 구경도 못했는데 나중에 구입하게되면... ^^)

스위칭 다이오드

이 전편에 '다이오드' 편에서 그 용도로 정류와 검파 그리고 소용량 컨덴서를 대신할 수 있는 바렉터와 감쇄기로서 사용된 경우를 봤었지. 그외 두어가지 용도를 더 살펴보기로 하자. 많이 활용되는 용도로는 소신호 스위치 용도가 있어. 스위칭 다이오드(Switching Diode)라는 말을 들어봤을 거야. 왜 다이오드에 '스위치'라는 말이 붙었을까? 이 '스위치'가 연결과 차단을 말하는 그 '스위치' 맞나?

맞아 그 스위치. 대신 조건이라면 한방향으로만 전류가 흐르고 소신호용 이라는 점을 염두에 둬야 하지. 아래 그림을 보자. 검은색 그림의 정류용 다이오드는 이해 할거야. 사실 다이오드의 전압에 대한 전류의 특성이 전방향으로 걸리는 모든 전압을 통과 시키는것은 아냐. 전압이 어느 정도 Vd 이상 되어야 통과 시킨다(이것을 다이오드 스위칭 전압이라고 함). 다이오드의 스위칭 전압은 아주 낮지. 그래서 다이오드를 높은 전압의 정류용으로 쓸때 이 스위칭 전압은 별로 감안하지 않거든. 그런데 진폭이 수십 밀리볼트 밖에 않되는 신호를 다이오드에 통과시키려고 할 때 얘기는 달라져. 

스위칭 다이오드는 통과 시킬수 있는 전압 이하에서는 거의 차단되어 버리는 특성을 가지고 있어(파란색 그림). 우리가 다루는 무전기에서는 고주파(전파)신호를 다루니까 진폭이 아주 작아. 특히 소출력 무전기는 더욱 그렇지. 만일 다이오드에 수십 밀리볼트의 진폭을 갖는 신호를 넣어줘 봐야 다이오드가 통과 시킬 전압이 못되니까 아예 차단 되는거야.

그럼 다이오드에 넣어줄 미약한 교류신호에 저항 R_1을 통해 Vb를 걸어서 전압을 다이오드 스위칭 전압 위로 올려 줘보자. 그럼 미약한 신호는 Vb에 더해져 다이오드를 통과하게 되지. 이번에는 Vb를 아주 낮게 주면 신호는 다이오드를 통과하지 못하게 되는 거야. 그러니까 다이오드의 스위칭 전압 Vb를 얼마 만큼 주느냐에 따라 통과 시키기도 하고 차단 시킬 수 있는거지. 다이오드를 작동시키려고 넣어주는 전압을 바이어스 전압(Bias Voltage)이라고 하지. 전압을 올려 줬다고 해서 쉬프팅 전압(Shifting Voltage)이라고 말하기도 하지. 같은 전압을 보는 관점에 따라 부르는 이름이 좀 달라진다는 점도 기억해두자. 아래 동영상을 보면 아주 잘 설명하고 있으니 참조해서 보면 좋을거야. 이 동영상 후반부에는 다이오드의 커페시턴스 특성을 활용해서 심지어 초고주파(VHF) 소신호용 전류 제어기 소자로 쓰이는 경우까지 예를 보여주고 있어. 초고주파 신호용 가변저항, 변조기, 감쇄기등으로 응용되지. 주파수 특성이 아주 지랄맞은 초고주파 신호에 기계적인 부품을 사용할 수는 없으니까. 이런 용도로 쓰이는 다이오드를 PIN 다이오드라고 한다네.

https://youtu.be/YBNIq_d56sA

트랜지스터

트랜지스터는 다이오드와 마찬가지로 바이어스 전압을 가하는 정도에 따라 도체와 부도체의 특성을 오가는 반도체 소자이지. 그래서 "전자제어 가변저항"이라고 했지. 다이오드와 다른 점이라면 능동적인 3극 소자라는 거야. '능동적'이라는 의미는 그저 단순히 통과와 불통과의 스위치 기능을 넘어 증폭(amplifier)과 발진(oscillator)용도로 쓰인다는 뜻이기도 하지. 특히 발진이라는 의미는 무에서 유를 창조한다고 할까?

사실 트랜지스터에 대해서는 앞서 몇차례 등장하기도 했으니 두말하면 또 잔소리가 될거야. 게다가 요즘은 정보가 넘쳐나는 데다가 동영상 설명도 많으니 그걸 보는게 나을거야. 이러니저러니 다 관두고 한가지만 기억해 두자. 트랜지스터는 "전자제어 가변저항"이다. 다만 '초급 아마추어무선'에는 아래와 같이 설명하고 있지.

트랜지스터 작동과 전원 연결법

트랜지스터를 작동 시키려면 바이어스 전압을 걸어줘야 해. 다이오드의 경우처럼 P 에는 +(plus: 전류가 흘러 나올 곳)를, N 에는 -(negative: 전류가 흘러 들어갈 곳)를 걸어줘야 한다는 거지. 그런데 트랜지스터는 N과 P형 반도체가 샌드위치 처럼 세겹으로 붙어 있어서 두가지 방법으로 바이어스를 걸어 줘야해.

아래 그림 처럼 NPN 트랜지스터의 경우 중간의 베이스(Base)에 해당하는 단자는 P형 반도체 이므로 + 를, 화살표가 달린 에미터(Emitter)의 N 형 반도체 단자에는 - 를 연결해 줘야해. 이를 순방향 바이어스 전압이라 한다. 나머지 하나 남은 N 형 반도체 단자인 컬렉터(Collector)에는 - 가 아닌 + 를 인가해줘야 한다고 거꾸로 연결 했다고 역방향 바이어스 전압이라고 하지. 전체적으로 모든 전류의 종착지는 에미터가 되는거야. 따라서 에미터에 흐르는 전류는 베이스에서 에미터로 흐르는 전류와 컬렉터로부터 들어오는 전류의 합이 된다. 바이어스 전압어쩌구 하다가 갑자기 전류 이야기를 하고 있네? 트랜지스터가 제조되고 나면 일단 내부의 저항이 고정될 거잖아. 결국 전압차를 두는 것이 곧 전류의 흐름으로 이어지는 거야.

앞서 트랜지스터의 동작을 '전자제어 가변저항'이라고 했었지. 베이스에 순방향 전압을 인가하여 컬렉터와 에미터 사이의 전류 흐름을 제어한다는 뜻이다. 위의 그림에서 왼쪽의 그래프는 트랜지스터의 특성을 보여주는 예를 표현한 것이야. 좀 별나게 생겨 보이지만 별거 없어. 컬렉터와 에미터 사이의 전압과 전류 관계를 베이스에 흘린 전류량에 따라 그려 놓은거라 저렇게 여러개 선으로 그려진 것이지.

베이스와 에미터 사이의 순방향 바이어스 전압 V_be 을 바꿔 주면 컬렉터와 에미터 사이의 전류 통로를 조절 할 수 있다는 얘기는 이제 귀가 따갑지. 모든 전자회로는 옴의 법칙을 따른다. 따라서 V_be를 바꾸면 베이스로 들어가는 전류 I_b도 증가한다. 위의 트랜지스터 특성표는 V_be 대신 I_b를 그려놓은 것이야.

트랜지스터를 동작 시켜 얻으려는 목적은 컬렉터에서 에미터로 흐르는 전력량을 조절 하려는 것이지. 컬렉터와 에미터 사이에 전압을 10V 라고 고정해 놓았다면 컬렉터에서 에미터로 흐르는 전류량 I_c로 전력이 결정되. 베이스로 흐르는 전류를 10uA 였다면 I_c는 1mA 지. 이번에는 I_b를 50uA 로 올리면 I_c는 4mA 가 되고. 즉, 베이스에 인가한 순방향 바이어스 전압의 차이가 전류로 환산해(트랜지스터 내부의 베이스에 작용하는 저항은 고정되어 있으므로 전압차가 곧 전류차다. 옴의 법칙!) 40uA의 차이를 보이면 I_c는 3mA 증가한다. 베이스에 약간의 전류차를 가지고 큰  전류가 흐르게 만들 수 있다는 뜻이지. 이것이 트랜지스터의 증폭 작용이라고 한다네.

트랜지스터를 작동 시키기 위해 걸어주는 바이어스 전압의 인가 방법은 트랜지스터의 기호에서 최종 전류의 도착지를 표현하는 화살표를 기준으로 삼아 정한다고 알아두면 쉬워. 트랜지스터는 NPN 뿐만 아니라 PNP 형도 있다. PNP형 트랜지스터를 동작 시키기 위한 바이어스 전압을 인가하는 방법은 아래와 같아.

PNP 트랜지스터의 작동 원리는 NPN 트랜지스터와 같아. 다만 전류의 방향이 다르지. 바이어스 전압의 극성이 음전압에 의해 작동되는 PNP 트랜지스터 보다 NPN가 널리 쓰인다.

트랜지스터 대치품 선택

트랜지스터의 작동 목적은 컬렉터와 에미터 사이를 흐르는 전력량의 전자제어야. 따라서 트랜지스터의 가장 중요한 특성 인자는 컬렉터와 에미터 사이에 걸 수 있는 전압과 전류량 그리고 얼마나 신속하게 전류 밸브를 열고 닫을 수 있는지다. 예전에는 트랜지스터의 형식명칭에 대한 나름대로 규정이 있었어.

오늘날 워낙 많은 반도체 회사에서 다양한 트랜지스터를 생산하기에 이런 형식명칭을 따르지 않는 경우가 더 많아졌어. 게다가 자사고유의 특성을 가진 제품명을 굳이 표준협회에 등록할 필요도 없지.

전계효과 트랜지스터(FET, Field Effect Transistor)

앞서 트랜지스터를 작동 시키기 위해 바이어스 전압을 가한다고 했잖아. 그러다가 은근슬쩍 전류로 이야기를 넘겼지. 트랜지스터 내부의 저항이 그리 높지 않기에 이를 감안해서 전압보다는 전류를 따진거야. 어짜피 일은 전류가 하는 거니까. 그런데 반도체 부품의 내부저항이 아주 높아서 흐르는 전류를 매우 조금만 흘려도 전류 꼭지의 제어가 가능 하다면 좋겠지. 꼭지를 열고 닫는데 전력을 소모하지 않아도 되거든. 그렇게 만든 반도체가 바로 전계효과 트랜지스터 FET 라고 하는 거지.

FET도 세개의 단자를 가지는데 부르는 이름이 달라. 트랜지스터와 마찬가지로 전류의 흐름을 표시한 화살표가 그려져 있는데 이게 전류 흐름 방향이 아니라 전위차를 의미한다는데 주의 하자. 그리고 제조방법이 조금 다른 MOS 형 FET도 있어. MOS는 반도체 집적회로를 만드는 방식이야.

접합형 FET의 구조는 아래와 같아. N과 P형 반도체를 샌드위치 처럼 겹겹이 붙여 만든게 아니야. N 형 반도체 양단에 두개의 전극 소스(Source)와 드레인(Drain)을 붙이고 몸통에 P형 반도체를 붙여 놨어. 게이트에 + 전압을 인가하면 전계(Electric Field)가 형성되서 소스와 드레인사이가 도통되는거야. 소스와 드레인 사이를 채널 이라고 부르지. 이 채널에 P 형 반도체로 게이트를 만든것을 P형 FET 라고 하지.

FET를 소개할때 '입력 임피던스가 높아서 저전압에서도 동작' 한다고 하는 얘기는 들어 봤을거야. 접합 트랜지스터는 입력 임피던스가 수 킬로 옴에 불과 하지만 전계효과 트랜지스터는 수 메가 옴에 달해. 그래서 동작 특성을 전압차로 표현하고 있어. 물론 전류차로도 표현 할 수 있겠지만 커다란 저항이 딱 버티고 있으니 전류차는 표현하기가 미미하거든.

FET의 동작은 전압을 가지고 이야기 하기로 했지. 그래서 FET의 기호로 그려진 화살표는 전위차의 높낮이를 의미한다는 점을 기억하자. 위 그림에서 FET의 전지 연결 방법을 보면 P 채널  FET의 게이트 화살표 방향이 바이어스 전압 V_GG 의 높은 전위쪽으로 연결 되어 있어. 그리고 전류는 소스(source)에서 드레인(drain) 쪽으로 흐르게 되지. 트랜지스터의 전류 흐름 그림과 좀 헷갈리게 그려놨네. 트랜지스터와 FET의 동작을 비교하기 좋게 그려보면 아래와 같아. 두 소자 모두 콜렉터에서 에미터로 그리고 소스에서 드레인으로 흐르는 전류를 제어하는 용도라는 점은 같아. 다만 전류 꼭지 제어를 위해 가하는 바이어스 전압 인가 방법이 조금 다를 뿐이지.

그리고.....

수많은 트랜지스터 중에 하나를 고르기도 어렵거니와 동일한 부품을 갖추기 곤란하여 대치품을 선택해야 할 때가 있지. 대치품을 고르는 방법을 알아보면서 아울러 트랜지스터의 특성을 살펴보기로 하자. 내용이 간단하니까 아래 동영상으로 대체할께.

https://youtu.be/PRFE2OS6xu0

좀 길게 설명한 동영상도 있으니까 참조하고

https://youtu.be/jtcgoWtwK6E

트랜지스터 테스트 하는 방법도....

https://youtu.be/qM7_h8my8eA


끝으로....

송수신기의 회로도에서 가장 흔히 볼수 있는 기본 소자 이야기는 이것으로 끝낸다. 주마간산 식으로 대략 훓어 봤어. 마구 생각나는대로 써놓은 거라 간혹 엉뚱한 내용도 있었을 거야. 모쪼록 무전기 자작에 다소나마 흥미를 가졌길 바래. 다음에는 [햄린이의 QRP] 라는 주제로 연재를 해볼 생각이야. 최소한의 비용으로 쉽게 1와트 이하 전신용 무전기를 비롯해 안테나와 관련 악세사리 등등을 자작해보는 거지. 그때마다 등장하는 이런저런 회로들을 정성적으로나마 이해해 볼거야. 만들기만 하면 재미 없으니까 교신도 해보는 희열을 함께 누렸으면 하는 바램이야. 아마추어 무선 자격 검정이 곧 있을 텐데 HF대 전신 가능한 자격을 갖춰 놓으면 좋겠어. 모쪼록 교신 친구들이 더 많이 늘어나고 햄 취미가 다채로워 졌으면 하는 바램이다.

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<계속> <처음>


일요일, 1월 08, 2023

평생 취미로서 아마추어 무선을 즐기려면 평생 학습자가 되보자

평생 취미로서 아마추어 무선을 즐기려면 평생 학습자가 되보자

오늘 낮에 우연히 햄 생활 60년 했다는 올드-타이머의 교신하는 소릴 들었다. 교신중간에 누가 방해전파를 송신해도 오죽 하면 그러겠냐며 굳이 싸울일이 아니라며 달관했다고 말한다. 형제자매들이 무슨 박사니 교수니 의사니 하며 자랑을 은근히 꺼내 놓으시기도 한다. 살아온 세월에 자부심을 갖는거야 뭐라할 일도 아니고 열심히 사셨다고 부추겨줄 일이다. 그런데 ...... '나때는' 무전기가 없어서 직접 부품 찾아다니며 만들어 쓰느라 고생 많았단다. 안해본 것, 안만들어본 것 없다는 식의 말도 빼놓지 않는다. 하지만 지금은 다 정리했다며 무전기 고칠것도 아닌데 전자회로는 얘기해서 뭐하냔다. 요즘 신식 무전기는 뚜껑 열어봐야 손댈 구석도 없으니 다 필요 없단다. 게다가 요즘 시대에 무슨 전신이냐며 소용 없단다.

취미를 가지게된 동기도 즐기는 방법도 제각각 다를 것이다. 가장 큰 요인을 꼽자면 호기심에서 시작하여 알아가는 재미 아닐까? 평생 학습(Lifetime Learning)이 사회 복지의 일환으로 자리잡고 있다. 특히나 노인연령이 차지하는 비중이 급증하면서 이에 대한 지원도 활발 하다고 한다. 아마추어 무선이라는 취미는 이에 딱 어울린다고 하겠다. 누군가 대화를 나눌 수 있어 외롭지 않을 수 있다. 마치 상식처럼 얘기하지만 정작 자신있게 얘기할 수 있는 사람은 드믄 현대의 정보통신기술을 실제로 체험 할 수도 있다.(디지털 모드!) 선 없이도 멀리있는 사람과 대화를 가능케 해주는 무전기라는 신비의 물건에 대한 궁금증을 속시원히 풀어볼 수도 있지 않을까? 아마추어 무선이라는 취미를 가졌기에 현대 정보통신의 첨단을 엿볼 수 있다면 얼마나 즐거우냐 말이다. 무전기를 꾸미고 고치기 위해 전자회로를 배우는 것은 아닐 것이다. 스미스 차트(Smith Chart)를 어디다 쓸일은 없더라도 요즘 햄이라면 누구나 들고 다닌다는 안테나 분석기 마다 보여주는 그 동글동글한 그림이, 그래프가 뭔지 궁금하지 않냐는 거다.

느려터진 전신(모르스 코드)방식 통신이 요즘 같은 시대에 무슨 소용이냐며, 아마추어무선 말고는 거들떠 보지도 않으니 필요 없다고 한다. 되묻고 싶다. 스마트 폰으로 자동 통역이 눈앞인데 외국어는 뭐하러 애써 배우려는지 묻지 않을 수 없다. 언잰가 시골의 면단위 지방자치 단체의 문화강좌에 영어회화가 눈에 띄길래 수강한 적이 있었다. 귀촌한 엄마들이 아이손을 잡고 오기도 하지만 초로의 귀촌인들도 보이는 걸 보면 영어만 배우러 오지는 않는 듣했다. 꼭 영어가 필요한 것도 아닌듯 했다. 나도 그랬지만, 누군가 만나고 싶은 모양이었다. 그것도 외국인과 영어로! 전신을 배운다는 것은 또다른 언어를 익히고 누군가 대화를 나눌수 있는 아주 현실적인 수단이라고 한다면 터무니 없는 소리라고 대답할 아마추어 무선사가 있을까? 저기 평생을 아마추어 무선사 였노라며 자부하시는 분은 혹시 모르지만.

평생 학습자가 되어 아마추어 무선을 평생 취미로 즐겨보자.

관련글: "트위터는 가고 모르스 부호의 귀환"
Looking to Ditch Twitter? Morse Code Is Back


금요일, 1월 06, 2023

[HAM] 트위터는 가고 모르스코드의 귀환

[HAM] 트위터는 가고 모르스코드의 귀환

[주: 스미소니언 매거진 2023년 1/2월호에 실린 기사. 이게 왜 혁신(INNOVATION)란에 투고됐는지는 의문]

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Looking to Ditch Twitter? Morse Code Is Back

트위터는 이제 식상하죠? 모르스 부호로 오세요. 

[원문 출처: https://www.smithsonianmag.com/innovation/morse-code-back-looking-ditch-twitter-180981309/ ]

Reviving a 200-year-old system, enthusiasts are putting the digit back in digital communication

200년된 통신수단이 되살아나면서 디지털 통신의 시대에 애호가들이 되돌아 오고 있다. 

Larry Kahaner

래리 카너, KN4XW

Larry Kahaner is an American journalist and author who resides in Bethesda, Maryland.

래리 카너는 메릴랜드 베데스타에 사는 미국인 작가이자 언론인이다.

January/February 2023

스미소니언 매거진 2023년 1/2월호


Steve Galchutt shows off the custom-made low-wattage transmitter he uses on his treks. [Chase Brush]
스티브 갤슈트가 그의 등반중에 사용하는 자작한 저출력 무전기를 보여주고 있다. [사진: 체이스 브러쉬]

For almost 20 years, Steve Galchutt, a retired graphic designer, has trekked up Colorado mountains accompanied by his pack of goats to contact strangers around the world using a language that is almost two centuries old, and that many people have given up for dead. On his climbs, Galchutt and his herd have scared away a bear grazing on raspberries, escaped from fast-moving forest fires, camped in subfreezing temperatures and teetered across a rickety cable bridge over a swift-moving river where one of his goats, Peanut, fell into the drink and then swam ashore and shook himself dry like a dog. “I know it sounds crazy, risking my life and my goats’ lives, but it gets in your blood,” he tells me by phone from his home in the town of Monument, Colorado. Sending Morse code from a mountaintop—altitude offers ham radios greater range—“is like being a clandestine spy and having your own secret language.”

거의 20년간 은퇴한 그래픽 디자이너 스티브 갤슈트는 전세계의 낮선 사람들과 지금은 많은 사람들이 포기 했지만 거의 두세기 전부터 쓰이던 언어로 만나기 위해 콜로라도 산맥을 동호인(pack of goats:일행들)과 함께 오르고 있다. 그의 등반에는 갤슈트와 그의 일행(herd)들은 나무딸기를 노리는 곰을 피하고, 빠르게 번지는 산불에서 탈출하며 쌀쌀한 기온에도 야영을 하고, 급류 위에 덜렁거리며 놓인 줄다리를 위태하게 건너기도 했다. 일행 중 하나였던 피너트가 강에 빠져 물먹고 강가로 헤엄쳐 나와 마치 개처럼 몸을 흔들어 말리기도 했다. "이게 미친짓 이란걸나도 압니다. 나뿐만 아니라 일행들의 생명에 위험스럽죠. 하지만 피가 끓잖아요." 그는 콜로라도의 모뉴멘트에 있는 마을의 집 전화 통화로 내게 말했다. 산정상에서 모르스 부호를 전송하는 것은 "비밀스런 스파이가 되어 비밀스런 언어를 구사한다는 기분이 들죠."

Worldwide, Galchutt is one of fewer than three million amateur radio operators, called “hams,” who have government-issued licenses allowing them to transmit radio signals on specifically allocated frequencies. While most hams have moved on to more advanced communications modes, like digital messages, a hard-core group is sticking with Morse code, a telecommunications language that dates back to the early 1800s—and that offers a distinct pleasure and even relief to modern devotees.

갤슈트는 전세계 3백만명 쯤 되는 아마추어 무선사 중 하나다. 그들은 소위 햄(HAM)이라고 불리는데 정부로부터 특정 주파수에서 전파를 발사할 수 있도록 허가받은 사람들이다. 대부분 햄들이 디지털 문자전송 같은 매우 진보된 통신방식으로 옮겨 갔지만 일부 골수(hard-core) 동호인들은 모르스 코드를 고수하고 있다. 모르스 부호가 통신에 사용된 것은 1800년대 초로 거슬러 올라간다. 그 후 이 부호는 아주 특별한 재미와 심지어 현대의 애호가들에게 편안함을 준다.

Strangely enough, while the number of ham operators is declining globally, it’s growing in the United States, as is Morse code, by all accounts. ARRL (formerly the American Radio Relay League), based in Newington, Connecticut, the largest membership association of amateur radio enthusiasts in the world, reports that a recent worldwide ham radio contest—wherein hams garner points based on how many conversations they complete over the airwaves within a tight time frame—showed Morse code participants up 10 percent in 2021 over the year before.

전세계적으로 아마추어 무선사들의 수가 감소하는 추세에서 미국내 모르스 부호 사용자들이 증가하는 것은 여러모로 이상한 일이다. 코네티컷 뉴잉턴 소재의 ARRL(미국 아마추어 무선연맹)은 최근 주어진 시간 내에서 가장 많은 횟수의 전파통신을 겨루는 세계적 교신 경진대회의 참가자 중 모르스 부호 부분이 2021년에 비해 10퍼센트 가량 올랐다고 발표했다.

This jump is remarkable, given that in the early 1990s, the Federal Communications Commission, which licenses all U.S. hams, dropped its requirement that beginner operators be proficient in Morse code; it’s also no longer regularly employed by military and maritime users, who had relied on Morse code as their main communications method since the very beginning of radio. Equipment sellers have noticed this trend, too. “The majority of our sales are [equipment for] Morse code,” says Scott Robbins, owner of ham radio equipment maker Vibroplex, founded in 1905, which touts itself as the oldest continuously operating business in amateur radio. “In 2021, we had the best year we’ve ever had … and I can’t see how the interest in Morse code tails off.”

1990년대 미 연방통신위원회(FCC)가 미국의 모든 아마추어 무선 면허시험에서 입문자에게 요구하던 모르스 능력 요구를 철회했던 점에 비춰보면 이러한 증가는 특기할만 하다. 무선 통신의 초창기부터 군과 해병대의 기본 통신 방식이었던 모르스 부호를 더이상 채용하지 않고 있다. 무선장비 판매자들도 이를 인식하게 됐다. "우리의 주상품이 모르스 코드 관련 제품입니다." 1905년에 설립된 후 아마추어 무선에서 가장 오래되었다고 주장하는 아마추어 무선장비 생산회사 바이브로 플렉스의 소유자인 스코트 로빈스가 말했다. "2021년이 이제껏 어느해 보다 최고의 실적을 냈어요. 모르스 부호가 쇄퇴(tails off) 하는 가운데 이런 호황이 오리라고 상각도 못했죠."

Amos E. Dolbear patented this telegraph sounder and speaking telephone in 1879. While versatile, it did not become a household fixture. National Museum of American History

1879년에 아모스 돌비어가 특허를 낸 이 장비는 전화로 전신음을 전송한다. 꽤 신박한 장치였으나 가정에 보급되지는 못했다. 국립 역사 박물관 소장

Practitioners say they’re attracted by the simplicity of Morse code—it’s just dots and dashes, and it recalls a low-tech era when conversations moved more slowly. For hams like Thomas Witherspoon of North Carolina, using Morse code transmissions—sometimes abbreviated as CW, for “continuous wave”—offers a rare opportunity to accomplish tasks without high-tech help, like learning a foreign language instead of using a smartphone translator. “A lot of people now look only to tools. They want to purchase their way out of a situation.”

모르스 코드 사용자들은 단점과 장점만으로 구성된 모르스 부호의 단순성에 끌린다고 한다. 모르스 코드는 기술이 발달하지 않았던 시대에 느긋하게 대화가 이뤄지던 시절을 연상 시킨다. 노스 캐롤라이나에 사는 토마스 위더스푼씨 같은 햄에게 CW ("continuous wave"의 약자다)라고도 불리는 모르스부호 통신은 스마트폰의 통역기능을 사용하는 대신 외국어를 배우는 것 같이 최신 기술의 도움 없이도 목적을 이루는 몇 않되는 기회를 제공한다. "많은 사람들이 요즘은 기계를 찾아요. 상황을 헤쳐나갈 방법으로 장비를 구입하려고 합니다."

Morse code, on the other hand, requires you to use “the filter between your ears,” Witherspoon says. “I think a lot of people these days value that.” Indeed, some hams say that sending and receiving Morse code builds up neural connections that may not have existed before, much in the way that math or music exercises do. A 2017 study led by researchers from Ruhr University in Bochum, Germany, and from University Medical Center Utrecht in the Netherlands supports the notion that studying Morse code and languages alike boosts neuroplasticity in similar ways.

또한, 모르스 부호는 "두 귀 사이에 통역장치를 단것과 같아요." 위더스푼씨가 덧붙였다. "요즘 많은 사람들이 그 가치를 아는 것 같아요. 모르스 부호를 보내고 받으면서 두뇌 신경망을 활성화 시킵니다. 예전부터 수학과 음악이 큰 역활을 했던 것 처럼요. 2017년에 실시된 독일 보쿰 소재 루르 대학교의 연구자들과 네델란드의 우트렉트 소재 대학의료원의 연구에 따르면 모르스 부호와 언어는 공히 신경 세포를 활성화 시키는 방식이 유사하다고 한다.

Morse code emerged during a time of tinkering, at the start of the electrical age. In the 1830s, Samuel F.B. Morse, who had made a national name for himself as a painter with portraits of such luminaries as John Adams and the Marquis de Lafayette, began working with colleagues, including the inventor Alfred Vail, to experiment with how an electrical impulse initiated in one place and transmitted over a distance through wires could activate an electromagnet somewhere else. Operators would push down on a button attached to a small slab of brass that made an electrical connection between two wires. The connection sent electricity through these wires to a remote electromagnet, which then attracted a metal strip that made a clicking sound.

모르스 부호는 전기의 시대가 시작과 함께 서서히 부상했다. 1830년대에 사뮤엘 모르스는 발명가 알프레드 베일등 동료들과 전기신호를 보내 멀리 떨어진 곳의 전자석을 딸깍일 수 있게 하는 실험을 진행했다. 새뮤엘 모르스는 존 아담스, 라파예트 같은 선구자(luminaries: 미국 독립영웅들)의 초상화를 그리던 화가이기도 하다. 두 줄사이의 전극에 달린 작은 황동 막대 사이의 스위치 버튼을 누르면 됐다. 이 단락은 전선을 통해 멀리 떨어진 전자석에 연결되어 있어서 금속이 닿으면 딸깍이는 소리를 냈다.

Though British inventors William Cooke and Charles Wheatstone had used an electromagnet to create the first telegraph receiver, patented in 1837, Morse’s chief innovation was the simplicity of his code: A short press made a short click, or a dot, and a longer press, three times the length of a dot, made a dash; various combinations form the 26 letters of the alphabet. Within a few years, the utility of Morse’s new language became clear to governments and businesses around the globe. Morse formalized this language as American Morse code in 1838, and in 1851 countries standardized it into international Morse code, which has remained largely unchanged since.

영국의 발명가 윌리엄 쿠크와 찰스 휘트스톤이 최초의 전자석 방식 전보 수신장치를 만들어 1837년에 특허를 냈었기에 모르스의 제일가는 업적이라면 그가 만든 부호의 단순함 이었다. 짧게 누르는 '돈'과 길게 누르는 '쓰'는 '돈'의 세배 길이로 정했다. 돈과 쓰의 조합으로 26개의 영문 알파벳을 나타냈다. 수년내에 모르스의 새로운 언어가 정부는 물론 전세계 통상에도 이용됐다. 모르스는 1838년에 이 언어체계 규정을 만들고 1851년에 미국내 표준을 국제 모르스 코드로 정한 이후 현재까지 큰 변화 없이 사용중이다.


In 1844, Samuel F.B. Morse inaugurated the first U.S. telegraph line with a verse from Numbers, recommended by a friend’s young daughter: “What hath God wrought?” Library of Congress

After Guglielmo Marconi sent the first intercontinental Morse message by radio in 1901—a simple “S,” from England to Newfoundland—Morse code became the de facto method for critical telecommunications and maintained that standing for nearly a century, despite the emergence of voice communication, because it offered clearer and more reliable communication for the military and maritime users.

1901년에 마르코니가 최초 국제 모르스 전보, 잉글랜드에서 뉴 펀들랜드로 보낸 단순한 문자 'S' 를 보낸 이후 모르스 부호는 사실상 국제 통신 방법으로 굳어졌고 음성 통신이 부상 했음에도 모르스 부호의 명확함과 더 신뢰성이 높다는 이유로 군과 해양 장거리 통신에 한세기 동안 유지됐다.

That dominance broke in the mid-20th century, when digital data sent over satellites and fiber-optic cables took hold. Most historians agree that the death knell for Morse came in 1999 when the Global Maritime Distress and Safety System, which generates an automated digital emergency signal for ships in danger, replaced Morse code’s SOS—the familiar dot-dot-dot / dash-dash-dash / dot-dot-dot. Military use disappeared except in extremely rare instances, other ship use became almost nonexistent and the last holdout users were hams who were still required to learn code for their licenses. That changed in the early to mid-2000s, when most countries no longer required hams to be proficient in Morse.

몰락은 20세기 중반 위성통신과 광 케이블을 통한 디지털 데이타 전송이 자리 잡으며 시작됐다. 대부분 역사가들은 1999년에 해사안전 시스템이 위험에 처한 선박이 자동으로 모르스 부호 SOS를 타전하는 대신 디지탈 비상신호를 전송하면서 조종이 울렸다는데 이견이 없다. 군에서도 다른 선박의 모든 통신이 두절되는 아주 최악의 상황을 제외하고 사용하지 않게 됐다. 최후의 사용자는 모르스 부호를 요구하는 면허 시험을 준비하는 아마추어 무선사들이다. 2000년대 중반에 들어서 여러 나라의 자격시험에서 모르스 부호의 통달을 더이상 요구하지 않게 되자 일찌감치 상황이 변했다.

Capt. Roy F. Morse (no relation to Samuel), center, teaches Morse code to Black Air Corps cadets in Tuskegee, Alabama, in 1942. National Archives
중앙에 자리한 로이 모르스(사뮤엘 모르스와는 관계없음) 대위가 1942년에 알라바마 터스키기에서 흑인 공군 생도들에게 모르스 부호를 가르치고 있다. 국립 자료보관소

Although Morse remains the purview of hams, its presence still seeps into wider culture. The new Apple Watch can silently buzz out the time in Morse when you put two fingers on the face. Since its opening in 1956, the Capitol Records building in Los Angeles, shaped like a stack of vinyl records, has sported a light on the roof blinking the word “Hollywood” in Morse code.

비록 모르스 부호가 아마추어 무선에 국한되어 버렸지만 다양한 문화 영역에 스며있다. 최신 애플 워치는 두 손가락을 전면에 대면 은은한 소리로 모르스 부호를 낸다. 1956년에 문을 연 로스 엔젤리스의 마치 음반을 쌓아놓은 듯한 캐피탈 레코드 건물의 꼭대기는 "Hollywood" 라는 모르스 부호를 내며 번쩍인다.

One of the main shortcomings of Morse code identified nowadays is its slow pace in an age of instant messaging. The average English speaker talks at about 150 words per minute, while most experienced hams send and receive at only 12 to 25 words per minute (although some high-speed operators can hit 35 or 55 words), says Howard Bernstein, who teaches Morse code at the Long Island CW Club. Another drawback is the difficulty in learning the code—tantamount to learning a foreign language. It can take months or years of hard work to become proficient in a skill that offers diminishing returns for anyone but an avid hobbyist.

즉각적인 전달이 이뤄지는 요즘  모르스 부호의 가장 큰 단점으로는 전보 전달 속도가 느리다는 점이다. 평균적으로 영어로는 분당 약 150 단어를 말하는데 반해 대부분 햄 경험자는 겨우 15에서 25단어 불과하다고 롱 아일랜드의 CW 동아리에서 교육을 담당하는 하워드 번스타인씨가 말했다. 또다른 단점이라면 배우기가 까다롭다는 점이다. 거의 외국어를 배우는 수준이다. 제대로 익힐려면 열심히 노력해도 한달에서 일년이 걸린다. 하지만 취미가의 자부심이다.

Part of Morse code’s enduring appeal for hams isn’t going away soon: Its simplicity and easy detection on airwaves make it more reliable than voice communication—and allow a ham to break through atmospheric noise and other weather conditions, even at extremely low transmitting power. “When you can’t get through with your own voice, Morse code gets you through,” says Bob Inderbitzen, director of marketing and innovation at ARRL.

아마추어 무선사들의 모르스 부호에 대한 열정이 금방 식을 것 같지는 않다. 음성통신에 비해 부호의 단순성과 가독성을 가지기 때문에 무선 교신 중 더 쉽게 인지할 수 있기 때문이다. 좋지 않은 전파환경에서 심지어 매우 저전력으로도 공간 잡음을 뚫을 수 있게 해준다. "음성으로는 전달할 수 없는 상황에서도 모르스 부호는 뚫고 나가게 해주죠." ARRL의 혁신 위원장의 말이다.

Radios that send and receive Morse code are lightweight and technically simple, and they need only small batteries. These advantages have spurred several sub-hobbies within the ham community. Thousands of hams worldwide participate in programs such as Parks on the Air and Summits on the Air, in which operators take their rigs into parks or mountaintops to see how many contacts they can make and how far they can reach.

모르스 부호를 주고 받는 무전 설비는 기술적으로 매우 단순하고 작은 전지만으로도 운용 가능하다. 이런 장점은 햄 사회에서 몇 가지 부대활동의 활발한 자극이 되고 있다. 세계적으로 수천의 햄이 공원에서 무선 운영 POTA (Park On The Air), 산정상에서 무선 운영 SOTA (Summit On The Air)을 하면서 얼마나 멀리 그리고 많은 교신을 하는지 겨루고 있다.

An 1877 print from Knight’s American Mechanical Dictionary offers a simple guide for sending letters and numbers in Morse code. Library of Congress
1877년에 인쇄된 모르스 부호로 문자와 숫자를 전송하기 위한 지침서. 국회도서관

Adam Kimmerly of Ramona, California, is a regular at these events. “This is an ideal combination of my favorite hobbies: rock climbing, mountaineering, hiking and amateur radio.” And while some might imagine Morse code to be less intimate than actually hearing someone’s voice, veteran hams can often recognize one another based on their “fist,” or the rhythm and pacing of a strip of code.

캘리포니아 라모나에 사는 아담 키멀리씨는 이 행사(컨테스트)때마다 참여하고 있다. "내가 좋아하는 취미들과 아주 잘 맞아 떨어지요. 암벽등반, 산악등반, 하이킹 그리고 아마추어 무선들입니다." 모르스 코드 통신이 누군가의 음성을 실제로 듣는 것보다 친밀감이 떨어질 거라고 생각할지도 모르지만 햄 고수들은 그들 사이의 장단점의 길이나 리듬 같은 '손놀림'을 가지고도 서로 알아볼 수 있다. 

“You may think of dots and dashes as not having the same personality or character as voice communication, but they actually do,” Kimmerly says. “One of the really cool things I never expected is that people have their own inflections.” One Morse code enthusiast, Anne Fanelli, even saved a fellow ham’s life when she noticed his “fist” was off; after he stopped responding entirely, she called 911, and he was taken to the hospital, where he spent three days recuperating from an adverse drug reaction.

"음성과는 달리 돈~ 과 쓰~ 는 개성을 살릴수 없다고 생각할 겁니다. 하지만 전혀 그렇지 않아요." 키멀리씨에 따르면 "내가 상상도 못한 멋진 점을 꼽자면 사람은 마다 저마다 억양을 반영한다는 겁니다." 또다른 모르스 부호 애호가인 안네 파넬리씨는 교신 상대방의 생명을 구한적도 있다고 한다. 그녀가 상대의 '손놀림'이 평소와 어긋났다고 느꼈던 그녀는 상대가 답변을 마치지 못하고 끊어졌기에 얼른 911에 전화했고 그는 병원으로 이송됐다. 병원에서 몇일 지내며 약물 부작용에서 회복했다고 한다.

Doug Tombaugh, a history re-enactor from Kansas City, Missouri (he plays a mid-19th-century woodcutter), is president of the Straight Key Century Club, whose thousands of members use simple up-and-down keys like those used by the first Morse code operators, instead of modern keys that form dots and dashes electromechanically, or those that employ computer software.

미조리주 캔자스 시에 사는 더그 톰보우씨는 역사극 출연자(19세기 중반의 벌목꾼 역으로 출연) 였는데 현재 수동전건 애호가 모임 SKCC(Straight Key Century Club)의 회장을 맞고 있다.  SKCC는 전자적으로 자동 생성되거나 컴퓨터를 이용하여 타전하는 대신 모르스 코드 초창기부터 사용된 것과 같은 위아래로 딸깍이는 수동전건을 애용하는 수천명의 회원을 거느린 클럽이다.

“I just like the mechanicalness of using a brass key,” Tombaugh says. “It’s real. It’s authentic. It’s tactile.”

"황동 전건을 사용할 때는 마치 착착 맞아떨어지는 느낌을 받아요." 톰보우 씨가 말한다. "그것은 실제의 느낌이며 진정성이 있어요. 아주 감각적이지요."