글쓴이 : SOONDORI
예를 들어, 리모컨을 쓰는 빈티지 A/V 리시버에서… 사용자가 전원 누름버튼을 눌렀고, 켜졌고, 다시 버튼을 누르면 꺼져야 한다. “이 자식이, 갑자기 왜 이래?” 가끔, 앙탈을 부리며 스스로 다시 통전이 되는 경우가 있다.
사람은 인지할 수 없는 내용으로서, 작은 누름버튼(Tactile Switch, 택트 스위치) 안에 있는 스프링, 장력 구조물, 두 개 접점 위치와 누름 동작에서 발생하는 다양한 진동이 복합된 물리현상 때문에 그렇다. 그 물리현상을 한 마디로 적자면,
조용필의 바운스, 바운스(Bounce) ♬
n차 바운스는 오해의 소지가 다분한 신호이므로… 그리하여,
1) 전자 회로에서는
– 디스크리트형 슈미트 트리거 회로로, 바운스에 의한 불확실성 제거 → 빠르게 튀는 신호는 무시되고 확실한 HIGH 또는 확실한 LOW만 출력.
– 아예 슈미트 트리거 기능을 담은 IC 사용하기 → 아예, “de-bounce”라고 언급하고 있다.
– 해당 라인에 0.01uF쯤? 아무렇게나 작은 용량의 커패시터라도 붙여서 민감도 완화하기.
2) 조금 더 나아가… 마이크로컨트롤러 제어계의 프로그램이 스위치의 유효 신호와 바운스 현상에 의한 Peak성 노이즈를 임시 메모리에 저장하고, 전체를 평준화하여, 미세하게 튄 것을 제거한다. 비유적으로 표현하면, 1학년 1반 모든 학생의 석차가 공히, 0점이거나 100점이거나. 공부 잘하는 99점 학생이 없고, 공부 못 하는 10점 학생도 없음. 모두가 도 아니면 모.
“그래요? 그런 잘난 대책이 마련되어 있다는 리시버가 오늘, 불확실하게 반응했던 이유는?”
“누름 스위치의 바운스 능력 > 시스템의 바운스 제거 능력”인 상태이니까. 사실, 오디오 시스템의 바운스 제거 능력은 그대로인데, 누름 스위치의 능력이 일취월장한 것이다.
일취월장? 그 주요 기재는, 접점 면 코팅이 손상/오염되어 접점이 잘 안 붙는 것. 예를 들어, 신품 상태에서는 1초당 접점 대 접점 저항이 0오움일 확률이 99%였는데, 20년쯤에 30%가 된 것과 같다. 흔한 말로 누름 스위치 접점 불량이라고 하고, 능히 WD-40이 동원되어야 할 때.
* 관련 글 : 택트-스위치(Tact Switch) 접촉불량 해결방법
어쨌든, 가정용으로는 그럭저럭인 누름버튼 방식 즉, 두 개 접점을 서로 붙이는 방식의 스위치는 마음대로 튀는 내재적 습성이 있기 때문에, 그리고 구조적/전기적으로 그 접촉 상태가 늘 확실하지 않기 때문에, 산업용 제어계용으로는 실격! 산업용으로는, 돌리거나 말거나 비틀거나… 접점 금속이 반대편 접점 금속을 확실하게 스치고 지나가는 구조가 장땡이다. 산업용에 바운스 현상이 있으면… 곧바로 인생 말아먹기.
(▲ 산업현장에서 흔히 쓰이는 비상 스위치에는 바운스 현상이 개입될 수 없음. 누르면 곧바로 접점이 떨어지고, 사용자가 비틀어 원복 하기 전까지는 그 상태가 그대로 유지된다. 여기서, <스쳐 지나가는 접점>을 쓰지 않은 이유는? 접점 폭만큼 운동 거리가 길어지고 운동 거리는 곧 시간 지연이니까. 0.00001초 안에, 사람이 죽고 살고, 공장이 날아가고 아니고가 결정되는 상황에서 무슨…)
그런 관점에서 보면,
1) 스쳐 지나가는 방식의 대표주자, 한껏 힘을 주어 돌려야 하는 빈티지 리시버, 빈티지 계측기의 <턱~!턱~! 로터리 스위치>는, 내구성과 스위칭의 완결성에 있어서는 매우 좋은 방식이고,
2) 같은 로터리식이되 작은 접점이 DISC 점점을 흩고 지나가는 ALPS 방식은… 알프스가 지나치게 잔머리를 굴려서, 다 축 거동을 수용하려고 회전 접점의 장력이 너무 약하게 만든 것이 정말 치명적이다. 시간 흐름에 따라 접점 저항이 무조건 커지고, 소비자만 골머리를 앓게 된다.
* 관련 글 : 인켈 AX-7R 인티앰프 (3), ALPS 전동 셀렉터
헌편으로, <스쳐 지나가는 방식> 도 골칫거리가 되는 이유는? 접점 편의 장력 저하는 어쩔 수 없으니까. 그 장력의 감소가 곧, 말리버린 구리스 속에서 허우적대는 접점의 저항을 키운다.
Tension 저하, 장력의 저하라…
예를 들어 릴레이 동작 중 틱!틱! 소리가 나는 것은 그곳에 파동 에너지를 만든 물리 진동이 있다는 뜻인데… 릴레이도 아주 오랜동안 반복해서 쓰다 보면, 망치로 모루질을 하는 것처럼 구조물 형태에 변화가 생기고, 절편식 판 스프링은 쳐지고, 스프링은 늘어나고, 접점 상태까지 나빠지면서 이상한 일이 일어나게 된다. 스위치의 내부 상태 변화와 크게 다를 것이 없음.
그러면 결국은… (만나든 스치든) 서로 누르는 힘 즉, 구조물 장력의 항상성 유지가 핵심이 된다.
턱!턱! 스위치에서 힘을 주어 돌려야 하는 것은, (롤 베어링 장력은 무시) 대체로 접점을 누르는 힘이 그만큼 크다는 뜻이다. 반대로, (그 시절의 필연적인 사정은 이해가 된다) 빙빙 잘 돌아가지만, 무조건 접점 불량문제가 생기는 일제 마이크로 스위치는 모두 빵~쩜? 개인적으로는 빵쩜!
(내용 추가) 반드시 문제를 일으키는 튜블러 커패시터와 반드시 문제를 일으키는 ALPS 표 마이크로 스위치에 대해서, 그들은 문제점을 충분히 알고 있었다고 생각한다. “응? 다나까는, 그것을 잘 알고 있었따~구요~”
그저 수십 년 뒤로, 난 몰라 폭탄 던지기 한 것.
마이크로 스위치 오류가 없으면 주변에 더 많은 빈티지 오디오 애호가가 있을 것으로 생각하고, 튜블러 커패시터가 없었다면 더 많은 이들이 FM 튜너를 즐기고 있을 것이라고 생각한다.
디자인 우선주의에 밀려서 내구성이 폐기된 것. 내구성이 폐기되었으니까, 훗날의 빈티지 오디오 소비자도 없다.
* 관련 글 : 토글 스위치와 택트 스위치와 슬라이딩 스위치와 비틀림 식 스피커 터미널
