전원 트랜스의 중요성

[管韻]

전원 트랜스의 중요성

근자에 본지의 필자 한 분은 우연히 사용하던 진공관식 프리앰프의 전원 트랜스를 계측기로 테스트해 보았다고 한다. 그 결과는 놀라웠다. 말하자면 100W출력이 요구되는 트랜스가 실제로는 70W밖에 안 되었던 것이다. 전기 효율이 중간에서 크게 떨어졌기 때문이다. 이런 비효율 속에서 그 동안 음악을 들어왔던 것이다.

앰프에 있어서 전원 트랜스의 존재는 흔히 대수롭지 않게 여겨진다. 진공관 앰프의 성능은 출력 트랜스에 의해 좌우된다는 사실은 이미 잘 알려져 있다. 따라서 상당수의 제작자들은 출력 트랜스에 신경을 많이 쓴다. 타무라, 탱고, 피어리스, UTC, 그밖의 명품들을 투입하는 데는 인색하지 않지만 전원 트랜스에 대해서는 관심 밖인 경우가 많다.

본지의 평론가로 활약중인 이규탁 사장 역시 근자에 프리앰프와 파워앰프의 전원 트랜스 교체 공사를 대대적으로 벌인 바 있다. 최고의 전문 장인으로 평가되는 황영택 사장을 소개받아 찾아갔더니 의외로 고등학교 동창생이었다고 한다. 이사장은 사용하던 프리앰프의 전원 트랜스의 연결선을 제거한 다음, 좌우별로 각기 2개씩, 히터와 B전압을 별도로 분리하여 새로 제작한 전원 트랜스를 작은 박스에 넣어 별도 전원부로 독립시켜 사용하고 있다. 연결선이 제거된 기존의 전원 트랜스는 이제 장식용으로 인테리어 역할만 한다. 파워앰프도 물론 이런 식으로 전원부를 교체했다.

그 결과는? 시청에 참여했던 사람들은 그 놀라운 음질 변화에 일제히 기립했을 정도였다고 한다. 아니 이렇게 소리가 달라질 수 있다니. 이사장의 앰프들은 지금 마치 훈풍처럼 가볍게 온몸을 감싸는 듯한 독특한 음질을 들려준다. 그러면서도 전음계를 강력하게 한 올도 놓치지 않는다.

오디오 동호인들은 물론이고 제작자들도 이제 다소 골머리를 앓게 되었다. 전원 트랜스가 갑자기 눈앞에 떠올랐기 때문이다.

그러나 다행인 것은 그런 수준급의 뛰어난 전원 트랜스를 제작하는 메이커가 국내에도 있는데, 가격이 그렇게 비싸지도 않다는 점이다.

물론 지금 대부분의 군소 무명 업체들에서 제작되는 트랜스는 굉장히 값이 싸다. 원가 절감 차원에서 모두들 전원 트랜스는 염가품만을 선호해 왔기 때문이다. 전원 트랜스에 대한 중요성은 그 동안 간과되어 왔던 것이다. 그냥 대충 믿고 써온 것이다.

트랜스의 장인

몇 해 전 캐나다의 교민 몇 사람이 자작품을 만들기 위해 세계 여러 나라의 트랜스를 수집하여, 비교 테스트한 적이 있었다. 물론 전원 트랜스는 아니고 출력 트랜스에 대한 비교 테스트였다. 구입할 수 있는 유명 제품들도 모두 수집해서 일일이 테스트를 해 본 결과 놀라운 사실이 확인 되었다. 국산 트랜스의 성능이 가장 좋은 것으로 판정이 났던 것이다. 지방의 한 무명 장인이 제작한 제품이었다는데 그 이름을 수소문해서 밝힐 자료가 지금 없는 점이 무척 아쉬울 뿐이다. 이 에피소드를 소개하는 것은 우리 장인들의 수준이 세계적이라는 점을 다시 한 번 자랑하기 위해서이다.

국내에는 물론 전원 트랜스 제작자들도 상당히 많다. 그러나 대부분은 값을 싸게만 제작하는 업체가 대부분인데, 이들이 제작하는 트랜스는 산업용 군소 제품들이 주종목이다. 작게는 형광등에서부터 모든 가전제품, 그리고 덩치 큰 산업용에 이르기까지 많은 제품들이 생산되고 있지만 가장 큰 덕목은 어디까지나 저렴한 가격대인 것이다.

사실 전원 트랜스는 안전성이 최우선이고, 성능은 거의 무시되어 왔다. 당연히 오디오용 전원 트랜스도 마찬가지 대접을 받아왔다. 시장이 좁은데다가, 굳이 값 비싸고 정밀한 제품을 만들어봐야 팔리지도 않을 터인데 누가 그것을 만들 것인가.

국내에는 현재 이런 계통의 전문가도 거의 없다. 실력은 있되 만들지 않는 사람을 제외하고는 본격적인 전문생산업체도 찾을 수가 없다. 전문생산업체란 가격을 떠나 성능이 보장되는 업체를 말한다.

현재 거의 유일하게 이 부분의 전문업체로 인정받고 있는 JY코퍼레이션의 황영택 사장을 찾아간 날은 가을이 알맞게 익어가고 있는 10월 중순. 평택의 초입 자그마한 공장에서 그는 직원 몇 사람과 함께 공정을 맞추느라 여념이 없었다.

고향이 충남 아산인 그는 대전공대에서 기계공학을 전공했지만 애초에 트랜스와는 거리가 멀었다. 1958년생으로 대학을 졸업, 1989년도에 한국코아의 연구소에 들어갈 때까지만 해도 트랜스에는 문외한이나 다름없었다. 기계공학이 전공이었기 때문이다. 주로 그는 볼륨과 스위치 분야를 연구해 오다가 동국대학교 전기공학과 김주홍 교수를 만나면서 비로소 인생의 진로가 달라지게 된다.

김교수와 회사측에서는 트랜스에 대한 연구를 한번 해보라고 권유했다. 산학협동으로 업무가 주어지면서 우선 국내 현황을 조사해 보다가 크게 놀랐다. 너무나 트랜스에 대한 개념들이 없었기 때문이다. 전자 중심으로 기울어져 있어서 트랜스에 대한 이론가도 없었고 만들 수 있는 기계도 별로 없었다. 소재도 열악하기 짝이 없는 수준이었고 변변한 기술력도 없었다. 마치 육군장교처럼 직선적인 체구와 성격이었던 그는 그 점에 무엇보다도 흥미를 느꼈다. 이건 전입미답이나 다름없지 않은가.

대담을 나누고 있는 황영택 사장(왼쪽)과 오디오 평론가 김남씨.

1990년에 그는 독일로 갔다. 트로이덜 트랜스는 허버트 루프사가 최고의 권위를 자랑했기 때문에 그곳으로 갔던 것이다. 토로이덜형은 고난이도임에도 원래 4각인 EI형보다도 먼저 탄생했다. 그러나 토로이덜형은 생산성과 소재의 뒷받침이 제대로 이루어지지 않아서 보급이 더딜 수 밖에 없었고, EI형은 생산성이 좋아서 일본을 중심으로 크게 보급이 되었다.

때마침 포철에서 규소 강판의 개발에 성공하여 생산이 시작되던 무렵이라 트랜스 제작의 호기였다. 갈 때에도 기본 기술은 이미 익힌 상태였기 때문에 그곳에서 한동안 매달려 생산 기계에 대한 노하우와 기술을 동시에 익혔다. 명분은 기계를 장차 구입한다는 것이었다. 현지 공장에서 먹고 자면서 한국 기술자로서는 최초로 트랜스 전문가가 된 셈이다.

당시 국내 사정은 트랜스의 기본인 코어를 만드는 기술에서부터 한참 뒤떨어져 있었다. 그래서 독일에서의 유학(?)을 마친 그는 이번에는 덴마크로 갔다. 기술력에서 최고로 인정받고 있는 코어 만드는 회사를 찾아간 것이다. 그에게 부족했던 전체적인 트랜스 메이커들의 상황에 대한 정보는 덴마크에서 상당 부분 확인하게 되었다.

돌아와서 자료를 수집하다 보니 트랜스의 세계적 흐름도 주도 면밀하게 파악이 되었다. 기술력은 캐나다의 프리트론이 최고였다. 산업용이 주 종목(99%)이지만 저 유명한 마크 레빈슨에도 납품하고 있었다.

유럽의 두 나라를 다녀와 상당기간 준비를 한 끝에 황사장은 드디어 사명감과 자신감을 가지고 1994년 군포에 회사를 설립했다. 당시 국내 전력 사정은 110V에서 220V로 넘어가던 시점이라 우후죽순처럼 강압기 회사들이 나타나게 되었다. 그렇다고 해도 전문회사는 없던 시절이라 복합기 생산 회사는 한 군데도 없었다.

트랜스의 중요성

EI와 토로이덜은 구조가 달라 손실차이가 크다. 전자가 85%의 효율이라면 후자는 98%에 달한다. 당연히 토로이덜을 제작하고 사용해야 하지만 가격이 문제가 된다. 저가 형광등이나 일반적인 가전 제품에 토로이덜을 부착할 수는 없지 않은가. 토로이덜은 그래서 주로 오디오 쪽이나 고급 전자제품에 사용된다.

외국은 산업 기반이 튼튼하기 때문에 부품 산업도 활성화되어 있지만 국내에는 그런 인프라가 구축되어 있지 않아서 고급품의 생산 여건이 열악한 편이다. 더구나 고객인 업체 측에서는 효율이고 뭐고 가격만을 따지기 때문에 국내에서는 고급 트랜스의 시장이 형성될 여건이 안된다. 기술적 사명감에서는 토로이덜만을 제작하고 싶었지만 불가능한 셈이다.

여기에서 그 재미있는 실화를 소개해 보기로 한다.

“형님, 그 트랜스 얼마에 구입합니까?”

“00만원.”

“아이고 그렇게 비싼 걸 쓰면 어떡합니까. 아주 저렴하게 제작해주는 곳을 소개해 드릴까요?”

이곳의 트랜스를 특주품으로 사용하고 있는 트라움 오디오의 제작자 배성호 박사가 밝힌 웃지 못할 에피소드의 한 도막이다.

현실적으로 영세한 국내 메이커가 이곳의 트랜스를 사용하기는 어렵다. 제작자들은 5백원이라도 싼 부품이 있다면 이유 여하를 막론하고 그쪽을 선택하는 실정이다. 그래서 전원 트랜스의 경우 용량은 CD플레이어가 20W정도. 프리앰프는 200W 내외. 파워앰프는 진공관의 경우가 300W 미만, 솔리드스테이트의 경우가 4kW까지, 그리고 산업용의 경우는 5kW까지의 제품만 생산해내고 있다.

한동안 왕성하게 국내 트랜스 시장을 주도하던 그는 처음에 5명이던 직원 숫자를 25명까지 늘리게 된다. 롯데 파이오니어, 태광, 아남 등에도 납품하면서 기술력을 인정받았지만 그럼에도 2004년도에 공장의 문을 닫고 만다. 납품을 하던 미국의 바이어가 불황을 맞으면서 중국의 저가 제품 쪽으로 수입선을 바꾸어 버렸기 때문이다.

유통업체인 바이어는 트랜스의 품질에 연연하지 않았던 것이다. 그런 시장 상황을 전혀 예측하지 못한 황사장은 단번에 모든 것을 다 잃어버리고 만 셈이다. 10년 이상 트랜스에 사업의 전부를 걸어왔던 그의 좌절은 깊고 컸지만 갈 길은 그래도 트랜스밖에 없다는 각오 오래 평택에 다시 공장을 차린 것은 불과 1년 전의 일이다.

시제품을 보내고 설명하고, 설득하자, 점점 국내에서도 하이파이를 지향하던 오디오 메이커들이 그의 트랜스를 사용하기 시작한 것이다. JI300을 생산하는 퍼시픽 컨트롤즈를 비롯, 에이프릴뮤직, 사운드포럼, 소닉 크래프트 등등. 그들과 거래하면서도 피차 앰프 설계자의 얼굴도 모른다고 한다. 전화로 설명하고 샘플이 오가는 절차만을 거치기 때문에 이게 도대체 누가 만드는 것이냐는 호기심만 유발하게 할 만큼 그는 비영업적이다.

현재 오디오 쪽만 보면 국내시장 기반은 다 무너졌다. 아남, 롯데, 인켈 등도 중국으로 가버렸기 때문이다. 당연히 트랜스도 중국산 저가제품을 사용한다. 황사장은 그나마 산업용 및 PA용이 다소 남아 있기 때문에 이를 주력 업체로 거래하면서 약간씩 하이파이용 토로이덜 트랜스를 제작하기도 하는데, 그 비중은 아주 낮다.

“트랜스에서는 무엇보다도 설계가 중요합니다. 진공관과 솔리드스테이트는 특성이 달라서 수학적, 과학적으로 설계를 해야 하는데 그 인력도 없는 실정이지요.”

트랜스 제작 공정을 설명하고 있는 황사장

그가 보는 오디오 제품들은 메이커마다 트랜스의 사양이 다르다. 제작자의 취향이 다르기 때문이다.

“그런데 전기적으로 1차, 2차 밸런스가 다른데 그것이 대부분 무시되는 형편이어서 걱정이 됩니다.”

그는 단순한 트랜스 제작자라기보다는 지금은 음악과 오디오를 탐닉하는 마니아이기도 하다.

전원 트랜스에는 토로이덜, EI, R형 등이 사용된다. 효율면에서 보면 토로이덜, R, EI 순서가 된다. R형은 양쪽의 장점만 취합한 것이지만 힘이 떨어진다는 점이 단점이다. 그렇지만 소출력에서는 최고의 실력이 발휘된다. 주로 어큐페이즈에서 채용하고 있는데, 어큐페이즈 사운드의 특징은 바로 R 트랜스에서 비롯된다는 것이 황사장의 분석이다. 저 유명한 일제 트랜스인 타무라, 탱고 등은 모두 EI스타일이다.

“제가 만든 트랜스는 세계 어떤 제품과도 겨뤄도 뒤지지 않습니다.”

그가 제작한 방송국 앰프용 트랜스는 까다롭기로 유명한 일본의 안전 규격을 단 한번 만에 통과한 실력기라고 한다. 트랜스의 제작에는 무엇보다도 코어의 재질이 중요한데, 그는 정말로 질 좋은 코어를 엄선해서 사용하고 있다. 현재 코어의 원자재는 일본 가와사키와 신일본제철에서 직접 수입해서 사용하고 있다. 종류는 0.23m/m부터 0.35m/m까지인데 하이엔드 제품에는 0.27m/m이하를 사용해야 한다.

“규소는 중저주파로 50~60Hz를 커버하는데 니켈은 고주파 영역이지요. 효율도 규소보다도 좋고 같은 수치라도 프랑스 제품은 주파수 특성이 좋지만 설계가 제대로 되었느냐가 가장 중요합니다. 덮어놓고 쓴다면 의미가 없지요.”

같은 트랜스라도 그의 설계는 기성품과는 다르다. 트라움 오디오의 신제품 파워앰프인 72OS는 리드선 없이 트랜스를 직결한 결과, 여지껏 들어볼 수 없을 만큼 음질적으로 뛰어난 효과를 확인 했다고 한다.

토로이덜 전문 메이커로

현재 슬하에 1남1녀를 두고 있는 그는 취미도 별로 없이 휴일도 반납하고 일에만 매달릴 정도의 일벌레라고 한다.

“일단 한 번 실패하고 재도전 했으니 두 번 다시 실패하면 안되지요.”

그의 일념은 오로지 토로이덜을 발전시켜보겠다는 것이다. 오디오와 산업용 전반에 걸쳐 제대로 될 제품을 한번 만들어 보는 것이 꿈이라고 한다. 한번도 제품화되지 않았던 5~7kW용량의 제품을 개발하는 것이 당면 목표. 각종 기름 보일러와 전기히터용도 그의 우선 개발 계획에 포함되어 있다. 전기 난방 기기 도 약간만 용량이 커지면 차원이 달라질 것이라고 그는 주장한다.

“물론 트랜스 회로의 잘못도 있고, 또 설계 미스, 부품 결함 등 모두가 풀어야 할 숙제 입니다. 고급 기기로 가면 주파수가 고정되어 있지 않은, 전기의 기본 조건도 문제가 되지요. 또 EI의 위치에 따라서 노이즈가 날 수도 있습니다. 눕히느냐 세우느냐의 차이도 있구요.”

그는 트랜스의 단순한 역할 뿐 아니라 원천적으로 한국 전기의 문제점도 소상하게 꿰뚫고 있는 전문가이기도 하다. 1997년에 삼성병원 수술실에서 노이즈 제거의 요청을 받고 해결해 준 일화는 유명하다. 수술실에서의 전기 노이즈는 심장수술에 치명적인 결과를 가져온다고 한다. 노이즈 레벨 미터가 레드로 올라가면 수술은 불가능하다. 황사장이 해결사로 등장하자, 전기 책임자는 몹시 불쾌한 표정을 지었다고 한다. “이건 전기 문제가 아니다. 수술기기의 문제인 것이다. 34개 병동의 전압을 체크해서 3V만 차이가 나면 자신이 책임을 지고 사표를 내겠다.” 이런 전기 책임자의 주장에 맞서 황사장이 차폐트랜스를 제작해서 연결시키자 마자 노이즈는 감쪽같이 사라지고 말았다고 한다.

“ 전압이 아무리 일정해도 내부에 떠다니는 전류 노이즈를 잡지는 못하지요.”

그가 보는 국산 트랜스 제품은 위험천만하기 짝이 없다. 진공관과 솔리드스테이트에 대한 개념조차 없이 기계에 넣어 일률적으로 감아버리기 때문이다.

“감을 때도 장력이 조금 다르면 헐겁거나 딱딱해지기 마련인데 그런 원리 원칙을 지키기도 상당히 어렵습니다. EI는 겹쳐서 감는데, 겹치는 에어 gap 차이도 중요하구요.”

단순해 보이기만 했던 전원 트랜스의 세계, 설명을 들을수록 또 하나 오디오 제품의 출구가 열리는 것만 같다.

“사용하는 제품을 직접 보아야 어떤 트랜스가 적합한지 알 수 있습니다. 그냥 전화로만 문의해서는 정확성을 기할 수가 없지요.”

트랜스의 교체에 대한 그의 답변이다. 트랜스의 세계가 엄청나다는 것은 일본 타무라나 탱고의 제조 방법을 들어보아도 쉽게 납득할 수 있다. 70이 넘은 노인들이 일일이 수작업으로 감는다고 하고 미국의 한 장인은 메일로도 연결이 안되고 전화 연락도 불가능해, 직접 가서 읍소를 해야만 간신히 만들어준다고 한다.

이제 전원 트랜스만이라도 국내에서 충분히 해결할 수 있는 시대가 도래했다. 오디오 애호가들로서는 축복일 것이다. 이 회사는 홈페이지도 없다. 그러나 곧 ‘토로이덜’이라는 이름으로 한글 사이트를 하나 만들겠다고 하니 다행이다.

[管韻]

종로4가 장사동은 트랜스를 제작하는 구멍가게가 몇개 있습니다. 권선기 1개로 만들수 있는 트랜스의 양은 제한적일 수 밖에 없습니다. 그래도 겨우 밥은 먹고 사는가 봅니다. 미국은 메킨토시의 경우 할머니가 한 번에 8개의 트랜스를 제작하는데 한치의 오차도 허락하지 않습니다. 중국인 경우 미국을 뛰어넘어 동시작업이 이루어지는데 12개에서 20개의 트랜스를 제작합니다. 우리나라는 그러한 장비가 없는지 중국의 제작단가를 도저히 따라가지 못합니다.

[管韻]

트랜스가게에 있다보면 가끔 오래됀 미국산 트랜스를 고쳐달라는 문의가 들어옵니다. 미국산이 물건인게 원제품을 그대로 보원하기 위해 코일까지 재사용하는 노력을 부리지만 아무래도 무리인듯 결국 보빙만 겨우 살려서 새로운 코일을 감고 코어를 끼워 복원하기도 합니다. 만약 손님이 중국산 트랜스를 가져왔다면 복원해줄까? 돈주고 새로 사는게 더 싸다며 거절했을 것입니다. 요즘 중국산 트랜스 때문에 국산 트랜스가 입지가 좁아져 발전하지 못하고 있습니다. 특수전기나 오디오용 트랜스는 겨우 명맥을 잇고 있지만 대부분의 전원, 전자제품에 들어가는 트랜스는 중국산이 대세입니다.

[管韻]

트랜스가게 사장에게 트랜스 생산공정을 중국식으로 바꿔야 한다고 여러차례 건의 했지만 30~40년전 제작방식을 그냥 고수하고 있습니다. 가게가 작아서 자동권선시스템을 들이지도 못하지만 투자를 하려고 하지 않습니다. 그래서 트랜스를 한 번 주문하면 보름에서 한달정도 걸리는 것이 보통입니다. 어떤 분은 트랜스 주문한지 1년만에 받았다는 사람도 있습니다.