출력트랜스 코어에 대한 전문가의 견해

[관운]

출력트랜스 코어에 대한 전문가의 견해

진공관앰프가 소리가 좋아 구입하려 알아보고 있습니다. 니켈코아가 소리가 좋다고 하는데 서병익 오디오에서는 어떤 코아를 사용하는지 알고 싶습니다.

답변 드리기 어려워서가 아니라, 모 업체에서 니켈 코어로 올인하는 상황이어서 조금 망설여집니다. 자칫, 헐뜯는 내용으로 보여질 수도 있기에 그렇습니다. 그러나 이론적인 측면에서 제한적으로 조금만, 말씀드리겠습니다.

어떤 부품이든지 용도에 맞는 분야가 있습니다. 그리고 제대로 된 용도로 사용하였을 때 가장 좋은 특성을 나타내게 됩니다.

대부분의 진공관 앰프 제조사에서 출력 트랜스에 니켈 코어를 사용하지 않는 이유는 니켈코어는 효율이 높은 반면(손실이 작은 반면), 쉽게 자화된다는 약점을 가지고 있기에 그렇습니다.

출력 트랜스가 자화되면 저역 특성이 악화하는데, 이런 특성은 한 개의 진공관으로 동작하는 싱글 앰프에서 더욱 두드러집니다.

음질적으로 말씀드리면, 소리가 가늘어져 중후한 맛이 조금 덜합니다. 톤이 굵고 중후한 음색을 추구하는 서병익오디오하고는 맞지 않는 부분입니다.

이런 이유로, 출력 트랜스에 니켈 코어를 채용하지 않았습니다.

다만, 신호부에 한하여, 직류 전류가 전혀 흐르지 않는 입력 트랜스와, 작은 전류가 흐르는 결합 트랜스에는 아몰퍼스 코어를 사용한 트랜스를 사용하고 있습니다. 어떤 부품을 선택할 것인가..!로 깊은 고민을 하는 것은 기술인의 몫이요.

음질로써 평가하는 것은 그 기기를 사용하실 분의 몫이라 생각합니다. 비교 청음을 하시면서 자신의 취향에 맞는 기기를 고르는 과정을 통해, 안목을 높이는 중요한 경험을 얻으시리라 생각합니다.

대단히 높은 전압과 대전력을 대상으로 하는 강전엔지니어가 이런 설명 드려도 좋을지 모르겠습니다만, 대한민국 최고학부의 전기공학을 전공하고 35년째 전기기기제조업계에 기술개발을 업으로 하고 있는 전기기술인으서의 제 상식도 말씀해 드려 보고자 합니다.

오디오는 대단히 낮은 저주파수에서 꽤 높은 주파수 전범위에서 변환특성이 좋은 Transformer를 필요로 합니다.

트랜스의 재료특성 측면에서 본 고주파수는 그다지 부담스러운 수치가 아닙니다만 트랜스 제작방법에 따라 즉, 제작된 구조에 따라서 Stray Capacitance라는 것이 다소 차이가 발생하고 이것이 적절치 못하면 고주파쪽의 특성이 좋지 못할 수 있습니다. 유사한 권선 굵기와 유사한 권선방법을 사용한 오디오 변압기들의 고주파 특성은 저등급품 외에는 대동소이한 것 같습니다.

그러나 저주파 쪽의 특성은 사용한 재료, 특히 철심의 특성에 따라 성능차이가 많이 날 수 있습니다. 이 철심의 주특성인 최대자속밀도와 손실율 중 오디오 트랜스에 출력되는 소리에 가장 영향을 많이 주는 것은 허용할 수 있는 최대자속밀도가 앰프 출력에 비하여 충분한가일 것입니다. 철심의 물성 자체가 직진성이 좋으면서 최대자속밀도가 큰 재질이거나 철심 자체의 크기(단면적)가 커서 자속의 밀도가 낮아져야만 좋을 수 있다 그런 얘기가 됩니다.

Nickel Core란 니켈과 철의 합금을 재료로 한 판재로서 일반적 트랜스용 코어 재료인 규소강판(Silicone Steel)에 비하여 동일 자속밀도에서 손실율이 전반적으로 다소 낮고 그 대신 최대(포화)자속밀도가 30%가량 규소강판에 비하여 낮은, 주로 계측기의 시그날 입력용으로 사용되는 소전력 전자회로용으로 사용된다고 할 수 있습니다. 가격은 규소강판보다 여러 배 고가입니다만 손실율이 낮은 센서용이다 그렇게 말씀드려도 과언은 아닐 겁니다. 오디오 쪽에도 유사한 용도가 있을 수 있겠습니다. Signal용도 - MC 승압용이나 Interstage용 같은 경우 소전력용도이고 손실율이 낮으니 음질적으로 문제없다고 생각됩니다만 이 경우 더욱 손실이 낮은 Armorphos 코어가 있으니 니켈코어는 잘 채택되지 않을 것 같습니다.

그러나 Audio Amp의 출력 트랜스는 센서용 소전력 용도가 아닙니다. 제법 큰 전류가 흐르고 박력 있는 저음에서는 코어의 자속밀도가 크게 상승합니다. 이 자속밀도가 허용되는 코어 재질의 최대자속밀도치에 근접하면 손실이 크게 증가하여 소리에는 왜율이 폭증할 것이며, 코어는 자화도가 증가하고 잔류하여 점점 더 균형있는 파형을 출력해 주지 못하게 되므로 결국 소리 품질이 떨어질 수밖에 없습니다.

따라서 재질의 최대자속밀도가 낮은 니켈코어를 채택한 트랜스는 원리상 일반 규소강판 트랜스보다 코아 단면적이 140%이상 커야 규소강판과 동등한 저주파 성능이 가능하게 됩니다. 결국 체적(무게) 200% 이상이 되어야 합니다. 니켈코아 트랜스, 좋을 수 있습니다만 동일 앰프 출력에서 일반 트랜스의 두 배 이상 크고 무거워야 하면서 가격은 대여섯배 이상 소요되니 그렇게 제작하는 것은 합리적이질 못할 것입니다. 만약 외형을 보아 규소강판 트랜스와 유사, 동등한 크기로 만들어 앰프에 적용된 경우라면 높은 금액과 수려한 외관에 기인하는 심리적 만족감에 취할 수 있겠지만, 성능은 절반짜리인데 기술적 깊이가 없고 본질적인 기술특성을 이해하지 못하는 소비자들에게 독특하고 생소한 재료를 가지고 "혹세무민(惑世誣民)"하는 상술에 해당되는 상황일 가능성이 아주 높다는 말씀을 드리고 싶습니다. 물론 저 개인의 의견입니다만 "합리적인 기술적 판단"이 그러할 것이라는 말씀입니다.

상업적 목적의 일방적인 문구 또는 선입견의 전언보다는 역시 소리로 판단해봐야 할 문제이지만, 저 자신도 기술인이기에 님께 혹시라도 참고 되시길 바라면서 적어 보았습니다.

[관운]

출력 트랜스에 대한 좋은 이야기를 볼 수 있었습니다. 규소 강판 코아는 1kg 당 2천원 하지만 니켈 코어는 1kg 당 8만원 한다고 합니다. 많은 고객들이 오래된 고장난 트랜스를 수리하는데 코아는 옛날 것을 그대로 사용하려고 합니다. 구관이 명관이라는 인식도 있고, 코어 재질이 틀려지면 소리의 발란스라 틀려진다고 생각하기 때문으로 생각됩니다.

[관운]

트랜스 제작하시는 분에게 PP 출력 트랜스와 싱글 출력 트랜스에 대해서 질문을 했습니다. 싱글 트랜스는 진공관 한개 가지고 출력을 내기 때문에 E코어와 I코어 사이에 종이절연을 하기 때문에 직류형식에 소리를 낸다고 합니다. PP 출력 트랜스는 E코어와 I코어 사이에 절연을 하지 않기 때문에 직류신호가 교류 형식으로 왔다갔다 하기 때문에 보다 큰 출력을 낼 수 있다고 합니다. 어떤 오디오 전문가는 동호회에서 니켈 코어의 특성을 살리고자 규소 강판 코일과 니켈 코어를 5:1 비율로 섞어서 주문 제작에 리드선도 은도금 선을 사용하여 제작했는데 작업에 어려움이 많았다는 이야기도 들었습니다.