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KEFICO MAF 센서와 빈티지 오디오의 연결점

글쓴이 : SOONDORI

“어머나~! 이거슨 뭐유?” 그렇게 단골 정비업소에서 얻어온 폐품.

현대자동차의 자회사인 케피코가 만든, 고정밀 엔진제어를 위해 고속으로 흐르는 공기 분자의 질량을 측정하는 MAF(Mass Air Flow) 센서이다. Hot Film, Hot Wire 방식이 있고 어쩌고저쩌고… 내연기관 자동차에서는 필수.

아날로그와 디지털의 경계점에 있는 센서를 바라보면서, 무엇이 빈티지 아날로그 오디오 세상에 연결되는지를 상상해 보았다.

■ 디퓨저(Diffuser)

자동차 라디에이터 그릴을 쓰는 이유도 그렇고… 관로에 망사 스타킹과 같은 구조물을 놔두면 균일한 공기 흐름을 유도할 수 있다.

빈티지 오디오 세상에서 공기 흐름을 제어하는 망 구조물은, 1) (미관과 보호를 위한 것이라고는 해도) 스피커의 천 그릴 또는 나무 그릴, 2) 유닛 보호구를 겸하는, 흔한 1970년대 가라오케 스피커의 듬성듬성 플라스틱 구조물 등이 있겠고… 상황에 따라 좋은 것이거나 별 상관없거나 영~ 아니거나.

참고로 디스플레이 백라이트 광원을 은은하게 만드는 것도 디퓨저라고 한다. ‘Diffuse’가, 겨울철에 연탄재나 모래, 염화칼슘을 삽질하여 뿌리듯, 무엇을 넓게, 거시기 머시기 한다는 뜻이니까 뭐…

■ 커넥터

자동차 엔진은 일반 가정용 오디오보다 훨씬 더 열악한 환경에서 돌아간다. 그러므로 내열성 확보는 기본이고 상시 진동에 노출되는 커넥터의 물리적 내구성 확보도 절대적이며… 고무 마감으로 습기, 물, 오일 등이 유입되지 않는 밀폐 구조를 유지한다.

(출처 : https://www.connectorid.com)

다 좋은데… 그럼에도 접점 트러블이 생김. 금속과 금속이 만나는 극미 세상의, 그 고질적이고 물리적이며 인간은 도저히 탈출할 수 없는 한계점은… 에라이~!

■ 써미스터

인티앰프의 발열에 대응하기 위해서 NTC/PTC 센서, 반쪽 트랜지스터, 반쪽 다이오드 등 감지 부품을 배치하는 것과 같은 논리.

센싱 방법은 같지만, 값 취득의 목적은 약간 다름.

MAF에서는, 고속으로 유입되는 공기의 온도를 확인하여 밀도를 추정하고 엔진제어 변수로 활용한다. 공기 온도가 높으면 공기 밀도가 높은 것이고, 그것은 단위 체적 당 산소 분자의 수가 작다는 뜻이니 연료를 조금 덜 넣어야 함. 무시하면… 엔진이 바보가 된다.

■ 핫 필름(Hot Film)과 핫 와이어(Hot Wire) 그리고 전설의 브릿지(Bridge) 회로

공기 분자의 질량을 검측하려고 분자를 하나하나 샐 수는 없는 노릇이다. 미세 발열 필름이나 미세 발열 와이어의 온도를 균일하게 유지하되, 공기가 흐를 때 냉각되는 값과 항상성 유지 조건의 값(=목표값)의 차를 실시간 확인하면, 어쩌고저쩌고… 통과 분자 수를 추정할 수 있음.

그것을 위해서 아날로그 세상에서 흔히 볼 수 있는 브릿지 회로를 쓴다.

빈티지 오디오 세상에서는… 예를 들어, RCL 브릿지와 같은 계측기의 초단에서 사용.

* 관련 글 : 빈티지 RLC 브릿지와 임피던스 계산

■ 아날로그와 디지털

출력이라고 할 것도 없는 수동형 센서 검측 값은 분명히 아날로그. 그러므로 엔진 제어 모듈의 A/D 컨버터가 획득값을 디지털 정보로 바꿔야 한다.

(출처 : https://bmxlovesk.xyz/product_details/27745432.html)

그런 것은… 1) 모던한 DAC 장치의 동작이나, 2) (내용이 달라서 약간 어색하기는 하지만) 빈티지 튜너의 PLL 제어계가 동작하는 것과 같다.

여기서, ADC 레퍼런스 전압이 얼마나 항상성 있게 유지되는지가 중요함. 뭐… 자동차 전원은, 어찌 보면 가정용 AC 220V보다 훨씬 불안정한 존재. 살짝 고장 난 발전기에, 교체 주기를 넘긴 배터리를 달고 운행하는 사례를 상상하면 될 듯.

이상에서,

1) 최신형 자동차와 빈티지 오디오는 ‘아날로그’라는 공유 키워드에 의해서 서로 맞닿아 있음이다.

2) 자율주행에, AI고 나발이고… 첨단 자동차도 역시 아날로그 기반으로 움직이고 있음. 빈티지 오디오처럼 물리현상을 이용하는 장치이니 당연한 것 아닌가? 동그라미의 과학이 디지털이라고 주장할 수는 없음.

아무튼, 가만 보면 세상 만사는 다 그게 그것. 그리고 더해지는 생각은,

디지털의 이면, 밑바닥에는 늘 아날로그가 있다. 뻔한 표피의 디지털보다 근본이자 뼈대인 아날로그가 더 중요함. 아날로그 탐구에 있어서 가장 편하고 좋은 경로는 빈티지 오디오를 학습하는 것이다.

 

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