스파크갭의 불편한 진실..스파크갭은 스위치(switch) 가 맞을까요.? 아니면 전파 발생원 일까요.??

[이기봉]

<스파크갭의 불편한 진실> 스파크갭은 스위치(switch) 가 맞을까요.?  아니면 전파 발생원 일까요.??

마르코니 1895년 버전 설명이나 1897년 버전(최초 특허) 설명에서는

스파크갭 사이의 불꽃에서 전파가 나오고

그것이 안테나를 통해 공중으로 나가거나

또는 반사기(1897년 버전 소개)에 의해 집속된다고 생각할 수 있습니다.

그러나 마르코니 1900년 버전 송신기는 어떻게 설명할 수 있을 까요.???

스파크갭은 신호발생기이고

스파크갭 사이에서 생긴 불꽃은

다양한 주파수 성분을 가진 전파를 내는 백색 잡음(white noise) 이고

그것이 LC 공진에 의해서

1차 코일과 2차코일을 거쳐서 안테나와 어스로 나갈까요.??

제 생각으로는
스파크갭은 스위치 역할을 하고

C 에 충전된 전기 에너지가 LC 공진을 통해 전파가 나간다고 이미 말씀드렸습니다.

빅총무가 이미 올린 글도 하나의 근거 자료가 됩니다.

그 후로 좀 더 정확한(근거있는) 자료를 찾아 헤멨습니다.

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인터넷 자료는 역시 사람이 만든 것이므로
신뢰도를 따져 보아야 합니다.

즉 인터넷에 있다 해서 항상 옳은 것은 아니며, 틀린 것도 많다고 생각됩니다.

옛날(?)에는 원서(외국어 기술분야 서적)는 무조건 옳다고 믿는사람들이 많았습니다.

즉 원서에 써 있으면 옳고 그름을 따지지 못하는 세상이 있었습니다.

지금은 많이 완화되었을 거라 생각하지만

아직도 그런 사람들이 많을 것이라고 생각합니다.

인터넷도 마찬가지로

옳은 정보가 많지만 잘못 알고 올린 정보나

아예 근거가 전혀 없는 정보,

또는 사기성 정보도 엄청 많다고 생각합니다.

그런 면에서

지금 소개하고자 하는 자료가 무조건 옳다고 주장하는 것은 아닙니다.

.***...아래 자료의 옳고 그름은 님의 판단에 전적으로 맡기는 바입니다....***..

어쨋든 이 자료는 제가 찾고 싶은 내용을 포함하고 있으며,,

제가 여러번 읽어 본 결과는

믿을 만하다고 생각하기에 소개해 드립니다.
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보러가기..http://www.richieburnett.co.uk/parts.html 의 맨 위에는

테슬라 코일의 실물 사진과 회로도가 있습니다.

이 회로도를 보면

테슬라 코일은 마르코니 1900년 버전의 송신기와 99% 똑 같은 것입니다.

다른 부분이 있다면 테슬라코일은 위에 방전 모자(?)를 썼다는 것이고

마르코니 송신기는 이것이 안테나에 연결되었다는 것 뿐입니다.

또, 여기에는 테슬라 코일에서 사용하는 부품에 대해 설명하고 있습니다.

이 페이지의 마지막 부분에서는 스파크갭에 대해 설명하고 있습니다.
 

 보러가기..http://www.richieburnett.co.uk/parts.html

에서는 스파크갭은 기본적으로 high power 스위치라고 말하고 있습니다.

스파크갭에서 불꽃이 튈 때는 closed switch 즉 스위치 on 상태라는 겁니다.

현재의 기술로는

예를 들어 스파크갭은 30kV 500A 10nS 의 스위치 능력을 가지고 있는데

이만한 능력을 가진 반도체 스위치 소자 대치품은 없다는 겁니다.

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인터넷에서  Spark Gap 스위치를 검색해 본 결과

Over-Voltage Spark Gap
보러가기..http://www.rell.com/pages/Product-End-Category.aspx?productCategory=10263

Triggered Spark Gap
보러가기..http://www.rell.com/pages/Product-End-Category.aspx?productCategory=10264

Triggered Spark Gap 에 대해서는

Perkin Elmer's triggered spark gaps are a family of versatile, high voltage switches.

They consist of three electrodes in a hermetically sealed, pressurized ceramic envelope.  

Triggered spark gaps are generally characterized

by a peak current capability of thousands to tens of thousands of amperes,

delay times of tens of nanoseconds,

arc resistance of tens of milliohms and inductance of 5 to 30 nanohenries.

라고 설명하고 있습니다.

또 Krytron 에 대해서는
보러가기..http://www.absoluteastronomy.com/topics/Krytron

에서는 arc discharge 를 이용한  triggered spark gaps 이라고 설명되어 있습니다.

기타 자료.

Krytron
보러가기..http://en.wikipedia.org/wiki/Krytron

Spark gap and triggered gap tubes
보러가기..http://www.electricstuff.co.uk/sparkgaps.html#Trigatron

Pulse Power Switching Devices - An Overview By John Pasley 24/9/96
보러가기..http://www.electricstuff.co.uk/pulse.html#Spark%20Gap

우리 주변에서 흔히 볼수 있는 것은

surge protection 용으로 사용하는 gas tube arrester 로서

 내부에 스파크갭이 있는 구조입니다.

인터넷 검색해 보면
보러가기...  http://www.globalspec.com/LearnMore/Electrical_Electronic_Components/Surge_Suppressors/Gas_Tube_Arresters_GTA

이외에도 좋은 정보가 많이 있겠죠.

즉 제가 이야기하고자하는 것은

스파크갭에서 아크 방전이 일어나면

전기저항이 급격히 작아지는 현상을 

switch 로 이용한 제품이 오래전에 개발 & 사용되고 있다는 겁니다.
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원래의 제목으로 되돌아 가서 님께 질문드리고 싶습니다.

마르코니 1900년 버전의 회로에서

스파크갭은 스위치 역할을 하고 있는 걸까요.??
아니면 신호 발생원(signal generator) 역할인가요.??

님의 의견을 바랍니다.