DIMMER의 역사

[밝은무대]

자료출처 : 한국방송조명연합회 자료실

DIMMER의 역사

1) 조명트렌스이전의 조광기
수저항기, 사이러트론(격자달린 수은정류기), 자기증폭기(맥 앰프), 가포화리액터등의
전력제어장치가 사용되어왔다.
1925년 원반식저항디마(그릿드저항기)완성

2) 탑 달린 트렌스를 사용한 조광기
1930년 원반형변압기 DIMMER
1934년 U형조광변압기(변압기, 조작판, PATCH PANEL)
1955년 전자크러치변압기조광장치
SCR조광기가 개발되어 일반화될때까지의 30~40년동안 조광변압기는 사용되어왔다.

3) 사이리스터 조광기
1958년 GE사가 SCR(SILICON CONTOLLED RECTIFIER)를 발표
1961년 SCR조광기가 NHK101 스튜디오에 설치됨
1963년 닛세이극장에 설치
1964년 제국극장, 국립극장에 설치
이후, TRIAC, SSS등의 소자가 개발되어, 이것들을 총칭해서 「싸이리스터」라 불러,
급속하게 보급해갔다.
개발처기의 SCR의 조광특성은 S자커브로 안정성과 조광기사이의 바라쯔키(?)가 큰 것이었
다. 동시에 트랜지스터 다이오드등이 전자화되어 아날로그 조광조작탁이 개발되었다.

4)귀환형 사이리스터 조광기
1964년 조광기의 출력전압을 입력측에 FEEDBACK해서 동작의 안정성, 조광특성을 개선하
고, 특성의 바라쯔키를 해소하는 귀환형 사이리스터 조광기가 개발되어 실용화되었다.
1967년 이후, 조광기의 제어방식으로써 주력의 하나가 되었다.

5) 강전 크로스바 또는 약전 크로스바
1967년 종래의 PATCH CODE 에 의한 강전패치를 대용되는 것으로 강전 크로스바 시스
템, 또는 조작성면에서 프리셋트페다의 보수를 줄이고 동시에 조광하는 회로를 코몬접속하
는 목적으로 핀보드방식등 전화기의 회전식 릴레이를 이용한 약전 크로스바 방식 등이 개발
되었다.

6) 전자크로스바
1972년 컴퓨터 주변기기의 발전은 눈부시게 MOS형 DRAM과TTL메모리등의 반도체메모
리와 코어메모리가 개발되어, 이것들을 이용한 전자 크로스바가 개발되었다.
조작방식은 부하배치대로 PUCH BUTTEN을 배치한 부하수 누름버튼방식과 부하의 종류
에 따라 페이지를 여는 페이지식, 또는 키보트와 CRT화면에 의한 방식등도 개발되었다.
7)제어형 사이리스터 조광기
1972년 귀환형조광기는 각 회로마다 조광특성을 조정하는 방식이었지만, 조광특성을 정하
는 관수발생기를 조광장치내에 설치해 각 조광기를 집중적으로 제어하는 「집중제어형사이
리스터조광방식」이 개발된 이후, 귀환형과 같이 조광제어방식의 또 하나의 주력 방식이 됨

8) 메모리달린 DIMMER CONSOLE
1975년, 조광회로의 프리셋치를 메모리장치에 써넣고 프로그램제작할 때 상자의 메모리를
읽어내어 장면전환을 해나가는 메모리달린 조광조작탁이 개발되었다.
메모리장치는 전지백업이 불필요한 코어메모리, 바블메모리, 소형전지를 탑재한 CRAM등이
사용되고 메모리용량은 250씬 정도였다.
논리회로의 구성은 TTL, IC, 아날로그처리는 오페안프IC가 사용되었다. 각부메모리로는 8
인치 플로피디스크가 사용되었다.

9) 와이어레스조작기
1976년 텔레비스튜디오내에서 조명등을 켜기위해 라이트의 점멸이 가능한 「와이어레스조
작기」가 개발되었다. 사용주파수는 40메가대로 사용되었다.

10) 마이콘탑재조광조작탁
1971년 인텔사가 세계최초로 마이크로프로세서4004(4빗트)를 개발하고 뒤이어 1972년에는
8008(8빗트), 1974년에는 8080(8빗트)를 개발했다.
게다가 메모리달린 조광조작탁이 실용기에 돌입한 단계이었기 때문에 단지 조광조작탁에
마이콘을 탑재해 논리회로, 연산회로, 메모리등이 소프트화되었다. 이런 것들로 의해 더욱이
조작의 다양화와 파드의 저감이 계획되어 갔다.

11) 가반형조광기
학교연극등에서 사용하는 소형 가반형조광기(딤백 따위)는 1960년대에서 사용되어왔다가
1970년대에는 조작부와 일체화된 가반형조광기 시리즈와 가반형조광조작탁에 접속하여 사용
하는 조광기 (2kW×36ch, 3kW×8ch, 6kW×4ch) 시리즈가 완성되어 각종 이벤트에서 사용
되어졌다. (KIT DIMMER 등)

12) 인페더탁, 디지털 조광조작탁
1980년대에 들어 컴퓨터화는 더욱 더 나아가 연산처리에서 출력까지 디지털화된 조광조작
탁이 사용되게 되었다.
이러한 경향속에서 프리셋페더를 없애고 텐키와 호일을 사용한 프리셋트치를 입력해가는
방식의 논페더탁이 개발, 실용화되었다. 국내(일본)에서는 프리셋트탁과 병용하는 방법이 많
이 사용되어 간다.
조광조작탁과 조광기 사이에 조광신호의 전송은 종래, 다심케이블이 사용되어왔지만 조광
기 어드레스와 조광기신호를 씨리얼화하여 전송하는 방식이 채택되게 된다. 단지, 씨리얼화
방식은 메이커의 오리지널이기 때문에 호환성에 문제가 발생, 나중에 이야기할 DMX화 요
망이 강해진다.
또한 하드에 관해서는 2종화된 풀백업시스템이 채택되어진다.
13) 록조작탁
1980년대에는 록을 비롯해 뉴뮤직콘서트공연이 많이 열려지게 되어 격심한 조명변화에 대
응할 수 있는 록전자탁의 개발이 진행되었다.
종래의 조광조작탁과 다른 기능으로서는 회로마다 터치기능과 다수의 써브마스터페더, 전
식효과의 강화등을 들 수있다.

14) DMX와 AMX조광전송신호의 공통화규격의 제정과 보급효과
앞에서 이야기 한 바와 같이 조광신호의 씨리얼화는 진행되었지만 메이커 오리지널방식이
었기 때문에 공통화의 요망이 강해져 미국의 USITT에서 「DMX」와 「AMX」의 씨리얼
전송신호규격이 1986년에 개발되어 급속히 보급되었다.
DMX는 그후, 1990년에 개정판이 발행되어, 조광에서부터 MOVING에 이르기까지 폭넓게
사용되고 있다.
현재, 무대조명분야이외에도 사용할 수 있도록하기위해 국제규격 IEC화작업이 진행되고 있
다.

15) IGBT소자를 사용한 조광기
전력제어의 소자로 사이리스터가 사용되어왔지만 인버터등에 사용되는 파워반도체로 개발
된 「IGBT소자」를 사용한 조광기가 개발되어 실용화되게 되었다.
1991년에 「IPS조광기」, 1996년에 「DIMSTAR」가 발표되었다. IGBT는 기본적으로 트
란지스터이기 때문에 전류의 상승시간을 제어할 수 있기 때문에 리엑터가 불필요하게 되어
경음의 장해가 해결되는 점, 인텔리전트화가 용이하다는 점등을 이점으로 들 수 있다.

16) 누전감지기능이 달린 조광기
1999년에 「극장등 연출공간전기설비지침」이 제정되기 앞서, 같은 지침에 준거한 조광기
로, 부하회로의 누전을 검출하고 출력전압을 억제하는 기능을 가진 「누전감지기능이 달린
조광기」의 규격 (JATET L-7121 1997년)이 제정되어 그 기능, 성능 등이 규정되었다.

17) DIMMER의 안전기준제정
상기, 전기지침의 발행과 함께 「연출공간용조광장치의 안전기준」(JATET L-8110 1998
년)과 「연출공간용조광장치의 표시규격」(JATET L-7100 1997년)이 조광장치의 안전확보
와 사용자의 편이성을 도모하기 위해 제정되었다.

이상, 대강 봐 온 것처럼 선배들의 노력과 연구에 의해 조광장치는 여러 가지 변환을 거쳐
오늘에 이르렀다. 여기에는 업계에서 항상 사용자와 메이커의 협력관계 속에서 발전해 왔다.
또한 기술적으로는 파워반도체와 마이콘등, 관련분야의 현저한 발전의 영향을 강하게 받았
다는 사실을 부정할 수 없다.
앞으로의 조광장치에 관해서는 공연내용과 용도에 따라 더욱이 다양화되어 갈 것이라 생각
된다.

앞으로의 DIMMER SYSTEM
ETHERNET와 조광제어신호

山口 拓氏 〈東芝라이팅(주)아트스테이지라이팅 사업추진부·기술사(전기·전자부문)〉
연출조명설비에서의 인사네트의 응용에 관해서는 수년전부터 여러 가지 이야기를 단편적으
로 들었다. 또한 전시회등에서 봐왔지만, 일본에서는 아직 거의 운영되지 않은 상황이라고
생각한다. 따라서, 아직은 잘 모르기 때문에 이번에 자료를 만드는데 무척 고생했다. 이번
내용은 주로 ESTA(Entertainment Services and Technology Association)의 홈페이지, 메이
커카달로그DMF 중심으로 만들었다.
그럼 여기서부터는 메이커의 입장보다 중립의 입장에서 표현을 하고자 한다.

* DC0∼ 10V
* USITT규격의 AMX-192
* 그 외, AMX-192가 나오기 전의 각 메이커가 사용해온 신호

디지털에서는 역시 가장 메이저인 것이 DMX-512입니다. 1986년에 발표되어서부터 이후
주류가 되었다. 1990년에 마이너 체인지되어 버전업되었다.
그 외에 디지털신호에 대해 여러 가지 메이커가 갖고 있는 것이 있는데 일부 광파이버라든
가 무선등을 이용한 것이 출현했다.
예를들면 산토리볼의 1호기, 보문관볼등에서는 광파이버를 사용해 일을 했다. 그리고 무선이
라면 와이어레스DMX등이 해외에서부터 나왔는데 최근에는 국내 (일본)에서도 2~3, 볼 수
있다.
단지 보선계의 인프라에 와이어레스를 사용한다는 것은 역시 아직 무리가 있다고 생각하기
때문에 잠시동안은 추가적, 보조적인 형태로 사용될 것이라고 생각합니다. 그러나 장래에는
확대방향으로 가고 있는 것이 아닐까라고 개인적으로 생각한다.
다음으로, DMX-512의 문제점에 관해 간단히 정리하겠다.

◎DMX-512의 문제점
1. 조광레벨만의 규격 (스타트코드)
실제로는 그것이외의 신호로서도 사용하고 있는 다른기종의 부하를 동일회선에 접속
할 수 없고 복수의 콘트로러를 접속할 수 없다.
2. EIA-485규격의 보급부족에 의한 트러블의 발생
케이블장, 접속대수, T분기금지, 종단등
3. 분해능, 채널수, 스피드부족
4. 인터럭티브한 방식이 아니다.
5. 크고 복잡한 시스템과는 맞지 않는다.

1. DMX-512에는 스타트코드라고 불리는 것이 1바이트있습니다. 1바이트이기 때문에 본래
는 256코드를 들 수 있지만 DMX-512는 NULL코드(00)밖에 정해져있지 않습니다. 이 00코
드가 조광신호로 정해져있다.
그러나 실제로는 조광신호코드 그대로 스크로러로 사용하거나 MOVING으로 사용하고 있는
것이 현상이 아닐까라고 생각한다. 이 스타트코드를 나누어 사용하는 것이 가능하다면 하나
의 회로에 조광기, 스크로러, MOVING 등을 섞어서 잇는 것이 가능하지만 안타깝게도
DMX-512로는 불가능하다.
단, 미주등에 있는 지역에서는 로컬적으로 이 스타트코드를 자기들이 규정해서 동일의 회선
에 여러 가지 디바이스를 접속할 수 있도록 하고 있다고 합니다.

2. EIT-485규격의 보급부족에 의해 트러블이 발생하고 있는 부분이 있다고 생각되어집니다.
DMX-512는 전기적 규격은 RS-485에 의해지도록 정해져 있습니다. 케이블장, 접속대수, T
형분기의 금지, 종단의 취급방법, 절연방법 등은 모두 이 RS-485에서 온 것입니다. 본래대
로라면 DMX-512의 보급과 함께 RS-485규격에 관해서도 함께 보급시킬 필요가 있지 않을
까라고 생각합니다.

3. 데이터는 1바이터이기 때문에 분해능력은 256단계로 되어있습니다. 조금 연구하여 그 배
로 사용할 경우도 있긴합니다만 그 경우는 채널수의 반에 지나지 않습니다. 또한 통상 채널
수는 최대 512채널로 스피드는 250kbps로 최대 약 22ms 걸립니다. 최근에는 분해능력, 채널
수, 스피드가 부족한 경우가 많이 발생하는 듯합니다.
4. 이터럭티브한 방식이 아니다. 결국DMX-512의 경우, 상대의 상황에 관계없이 일방적으로
보내기 때문에 신뢰성이 결여된다고 할 수 있습니다.

5. 스타트코드의 문제, 분해능력·채널수·스피드의 부족, 그리고 일방적인 전송방식등에서
그다지 크고 복잡한 시스템과는 맞지 않는다고 할 수 있습니다.

◎DMX-512의 현재상황
USITT에서 ESTA에 계승되어지고 있습니다.
ESTA(Entertainment Services and Technology Association)의 속에 테크니컬 ·스텐다드
프로그램(Technical Standards program)이라고 하는 프로그램이 있다.
그 밑으로 콘트롤 프로트콜즈 ·워킹그룹(Contorol Prtocols Working Groups)이 있어, 그속
에는 DMX테스크그룹(DMX Task group) 이 있다. 이 테스크그룹에서 지금 검사를 계속한
다는 상황이라고 생각한다.
그 그룹에서는 아메리카의 규격인 ANSI규격과 국제규격IEC규격에의 스테프업을 추진하고
있는 상황이다. 홈페이지를 보면 아직 ANSI규격화되어있지 않고 드라프트상태 즉, 검사상
태인 것처럼 보여진다. 드라프트상태가 끝나면 드디어 공개되어지게 된다. 규격되어졌다는
소문도 있지만 상세한 것은 아직 모릅니다. 이 그룹에서는 여러 가지가 논의되고 있기 때문
에 여기서 다섯가지만 들어보겠다.
1. 배선, 아스에 대해 상세하게 검사하고 있다.
2. DMX-512에 있어서는 몇 개의 타잎로 나누어진다. 특히 1핀,2핀,3핀,4핀,5핀의 사용방
법에 대해서는 상세하게 검사하고 있다.
3. 특히 4핀,5핀에 대해서는 DC전원과 엔서백의 사용방법에 대해 검사하고 있다.
4. 스타트코드에 접하고 있다. 하나의 회선에 여러 가지 기종, 여러 가지 메이커의 여
러 가지 부하를 접속할 수 있도록하기 위해 스타트 코드에 관해 논의하고 있다.
5. 카테고리 5케이블의 사용에 대해 논의하고 있지만 이것은 ETHERNET를 의의하고 있
는것이라 생각한다.

◎차세대의 규격
ESTA의 콘트롤 프로트콜즈 ·워킹그룹속에 ACN테스크그룹이라는 그룹이 있다. ACN는
advanced Control Network의 두문자(頭文字)를 취하고 있다.
어드벤스 이 그룹속에서 1998년경에서 부터 검사를 개시하고 있는 듯 하다. 그 속에서 아메
리칸·내셔널스텐다드의 BSR E1.17,Entertainment Technology-Multipurpose Network
Control Protocol Suite를 완성하고 현재 드레프트상태에 있다. 조금만 더 하면 규격으로서
공개되지 않을까 생각한다.

◎ACN의 목표
몇 개 들었지만 그 속에서 세 개를 픽업해봤다.
1. 넷트워크기술을 사용해서 데이터를 송수신하는 차세대표준규격으로 자리잡는다. 복잡한
시스템을 심플하게 구축하길 바란다.
2. 하나의 네트워크에 여러 가지 메이커의 다양한 디바이스·콘트로러를 접속할 수 있을 것.
1000이상이라든가 몇 천, 몇 만의 경우가 나올지도 모르겠다.
3. 주류의 규격으로 급속히 발전시키길 원한다. 이것은 인터넷이 급속하게 세계에서 확산된
상황을 겨냥하는 것과 같다. 그러기 위해서는 고속데이터를 보낼 수 있도록 할 것. 또한 물
리적으로는 ETHERNET를 사용할 것. 그리고 역시 싸지 않으면 안되기 때문에 저가 트위
스터페어선, 저가 ETHERNET인터페이스의 범용제품을 이용하고 발전시켜나가야 한다고
생각하는 바이다.

◎ACN의 착지점
여러 가지의 것들이 써있지만 그 중에서 여섯항목을 골라보았다.
1. 다른 메이커의 부하, 콘트로러를 접속할 수 있을 것.
2. 하나의 회로, 원와이어로 다수의 디바이스가 독립해서 작동할 것.
3. 주류의 프로트콜로 할 것. 이것은 TCP/IP프로트콜상당의 프로트콜을 지목하고있다고 얘
기할 수 있다.
4. 소규모에서 대규모, 모든 시스템에 대응가능한 것.
5. 장래에 확장성, 계속성을 가진 것.
6. 피드백정보를 취급할 수 있는 것. 피드백정보란, 인텔리전트조광기라든가 무빙그라이트등
의 상태를 감시하기위한 정보인 것입니다.
다른 많은 착지점을 겨냥하고 있습니다.
TCP/IP프로트콜에 있어서는 지금 100이상의 서브프로토콜로 구축되어지고 있다는 것입니
다. 그 TCP/IP의 장점은 첫 번째, 넷트워크상의 상세한 내용이 감춰져 있는 것. 두 번째, 전
송과 어드레스의 기본적인 테이터를 더욱이 갖고 있다는 것. 세 번째, 넷트워크를 구축하기
위한 범용적인 루트와 브릿지를 사용할 수 있도록 되는 것 등의 점을 들 수 있습니다.
한편, 연출조명업계에서 봤을 때 이 TCP/IP은 무엇인가하는 것인데, 다종다양한 부하를 이
었을 때에 신뢰성이 결여되지 않을까 하는 점과, 표준데이터타입과 포멧이 없다는 점, 두점
이 단점으로 들 수 있다고 봅니다. 여기서, TCP/IP프로트콜에 대신하는 ACN프로트콜이라
는 것을 생각하게 합니다.

◎ACN프로트콜에 대해
1. 몇 개의 프로트콜의 집합체
2. 플러그인방식
ACN프로트콜는 몇 개의 프로트콜의 집합체이다. 새로운 프로트콜을 간단히 추가하여 확장
하는 것이 가능해 그 때문에 룰과 구성을 가지고 있다. 이것을 프라그인방식이라고 부르고
있다. 부하와 네트워크를 인터페이스하기 위한 어프리케이션라고 위치해있고 이것들이 ACN
프로트콜의 정의라고 말할 수 있다.

◎아키텍쳐(Architcture)
이 아키텍쳐는 「ACN Debveloper Tutorial」에서 발수한 것이다.
밑에서 본다면 하드웨어 부분에서는 ETHERNET를 사용하고 있다. 그 위에 IP와 TCP가
있고, 그 위에 ACN프로트콜군이 있습니다. 그리고 이 ACN은 다음과 같은 프로트콜에서 성
립했습니다.
*NMP(넷트워크 매니지먼트 프로트콜)
이것은 네트워크를 초기화하고 네트워크를 관리한다.
*STD(셋션 테이터 트렌스포트)
이것은 메시지를 배신할 때 어드레슨그루팅, 갤러팅 등을 실행한다.
*DMP(디바이스 매니지먼트 프로트콜)
이것은 각 디바이스데이터를 표준화하는 것이다.
*DDL(디바이스 디스크립션 랭귀지)
각 디바이스의 특징 (스크로러아 조광기등)을 XML언어로 기술한다.
*Application(어프리케이션)
조광기, 스크로러, 콘트로러등, 여러 가지 디바이스, 콘트로러의 어프리케이션을 가르키고
있다.
본낸 편은 위에서 밑으로 흐르기 때문에 IP가 붙기도 하고, 어드바이스가 붙기도 하고, 불
필요한 데이터가 포맷화되어 송신된다.
또한 받는 편은 아래에서 위로 순차로 받기 때문에 자신에게 불필요한 데이터를 수취한다.
LAN도 같은 방법으로 행해지는 셈인데 이 그림속에 ACN프로트컬군의 것이지만 LAN에서
는 TCP/IP프로트콜군이 된다.

◎엔드유져의 장점
1.플러그&플레이
각 디바이스는 자신을 자동적으로 인식하고, 짜넣는다.
2. 메이커, 기종을 불문하고 어느 콘트로러에서도 제어가능
어느 디바이스도 최적의 제어를 받을 수 있다.
3. 유연성과 신뢰성을 가진 제한없는 시스템 구축가능
시스템레이아웃에 인공적인 제한은 없다.
상태를 감시할 수 있다.
네트워크상에 있어서 오류을 최소화.

◎네트워크관련 제품
(각 메이커 카달로그에서 발취)
해외제품에는 더욱이 DMX-512출력커넥터대신에 ETHERNET커넥터밖에 가지지 않은 것도
나오고 있습니다. 가까운 장래,DMX-512를 사용할 경우는 DMX노드를 사용해,
ETHERNET에서 DMX로 변환해가는 사고방식이 주류가 되지 않을까 생각되어집니다. 따
라서, 더욱이 갖고 있는 DMX기기를 접속해 사용하기위해서는 DMX노드를 사용하면 좋아
집니다. 그러나 본래는 스크로러든 조광기든 각 디바이스와 콘트로러에 ETHERNET가 다
이렉트에 들어가는 상황이 이상적이지만 DMX기기가 보급된 현재에서는 ACN이 규격된 후
에도 어쨌든 인터페이스가 불필요한 시대가 계속될 것이라 생각합니다. 여기에 대해서는 앞
으로의 큰 숙제라고 생각합니다.
또한 일부 메이커가 ACN에 상당한다는 신호를 사용해 제품화하고 있습니다. 아직 통일규
격이 되어있지 않기 때문에 각 메이커의 콘트로러를 혼합접속하는 것은 불가능하다고 생각
하기 때문에 이것에 대해서도 앞으로의 숙제라고 생각합니다.
ETHERNET를 이용한 리모트멘테넌스도 앞으로 발전할 분야가 되지 않을까 하고 생각합
니다. 수년전부터 논의되어온 일이지만 각 스튜디오이 상태를 사무소에서 본다든가 그 정보
를 메이커의 멘테넌스섹션, 또는 기술섹션으로 보는 것에 의해 고장에 대한 바른 판단과 대
응이 가능해진다고 봅니다.

번역---- 김형재 (현 그린 조명 근무)
감수----문화방송 방송기술국 조명팀 김태홍