옛날 옛날, 그 옛날 이야기 (송.수신기 제작)

[HL5LH]

  어릴때 부터 나는 커다란 무전기 모양을 하고 있는 상자 앞에서 무전을 한답시고 떠들면서 놀았던 기억을 한 번씩 회상하면서 성인이 된 후에는 나의 유일한 취미생활인 아마추어무선을 즐기기 위해 무선국울 개국하기 위한 및 자격증을 취득하고, CW교신 연습을 하는 등 모든 준비를 차근차근 해 왔으나 단 하나, 무선 송수신기가 없어 이를 실현할 수 없었다.

  어떻게 하면 무전기를 가질 수 있을까 하고 백방으로 정보를 수집하던 중 먼저 통신형 수신기를 구입할 수 있었다. 1970년대 당시는 군에서 사용하던 진공관식 구형 무전기가 반도체를 이용한 신형 무전기로 대체되는 과정이어서 시중 고물상 등에서는 구형 진공관식 군용수신기가 간혹 나오곤 하였다. 나는 이를 하나 입수하였다.

  부피가 크고 진공관식의 구형 장비이기는 하나 내겐 이것이 너무 소중하였다. 간단한 다이폴 안테나를 제작하여 설치한 후 수신 다이얼을 돌려 아마추어 무선 주파수대의 7Mhz대를 맞추니 일본 아마추어 무선사들의 SSB신호와 CW신호가 들렸다.

  무전기 앞에만 앉으면 온 세계를 내 품안에 안은 것 같은 기분이었다. 다이얼을 돌리면 세계 여러 나라들의 신호를 들을 수가 있었는데 여기에 송신기능만 있으면 내가 저들과의 대화에 끼어 들어갈 수 있으나 이를 실현할 수 없어 항상 아쉬워했다.

  아마추어 무선 주파수대에서의 음성신호는 거의 SSB(Single Side Band : 단측파대)신호였다. SSB신호는 대역폭이 좁기 때문에 훈련을 받지 않고 처음 신호를 들으면 무슨 소리인지 잘 알아들을 수 없으나, 이 신호에 빨리 적응을 했다. 매일 아마추어 밴드에서 교신하고 있는 내용을 듣는 것이 내겐 아주 주요한 하나의 일과처럼 여겨졌다.

  지금은 인터넷과 정보통신기술이 발달하여 마음만 먹으면 쉽게 외국과 접촉할 수 있는 방법이 얼마든지 많으나, 70년대 초기에는 외국인과 직접 접촉하여 시간에 관계 없이 무상으로 무한정 대화할 수 있는 유일한 방법은 아마추어 무선뿐이었다.

  아마추어 무선의 음성신호는 처음에 DSB(Double Side Band:양측파대) 방식의 신호였는데 이 방식은 간단한 장치로 변조와 복조를 할 수 있어 송수신기를 쉽게 제작할 수 있었으나, 그 신호가 차지하는 무선주파수대의 대역폭이 넓기 때문에 한정된 주파수대에서 많은 무선국이 효율적으로 주파수를 이용할 수 없어 SSB신호로 변화 되었다. SSB신호를 변.복조하기 위해서는 여러 가지 방법이 있으나 그 중에서 가장 많이 쓰이는 실용적인 방법은 메카니칼 필터를 이용하여 양측 동일한 측파대 중 하나를 필터링하여 잘라버리는 방법이 있다. 여기서 핵심적인 부품이 메카니칼 필터인데 이 부품이 고가였으며 구하기가 어려웠다.

  한번씩 서울로 출장갈 일이 있을 때는 꼭 청계천에 있는 장사동 전자부품 상가를 들러보면서  필요한 부품을 구입하였는데, 하루는 여기서 메카니칼 필터와 PTO 부품을 입수할 수 있었다. PTO는 (Permeability Tuned Oscillator)의 약자로서 VFO(Variable Frequency Oscilator:가변주파발진기)의 일종으로 SSB무전기에서 메카니칼 필터와 함께 가장 중요한 핵심 부품으로서 이 부품만 구하면 SSB무선 송수신기의 부품을 50%이상 구입했다고 볼 수 있을 정도로 중요한 부품이었다.

  군용 무전기에서 뜯어낸 이 부품을 입수하고 난 이후 본격적으로 SSB무선 송수신기를 만들기로 결심하였다. 그리고 어떤 무선 송수신기를 만들 것인가 하고 고심하다가 일본의 CQ출판사에서 출간한 『SSB 핸드북』이라는 책을 발견하고는 여기에서 소개하는 SSB무선 송수신기를 만들기로 결정을 하고 본격적인 준비를 하였다.

                          - Mechanical  Filter 사진, 제일 위는 Crystal Filter이다. 주파수 455Khz -

                                                                                                                    출처 :  http://www.radiomuseum.org/

                                                  - Home Made 무선 송.수신기의 핵심 부품 메카니컬 필터와 PTO -

     ※ 아마추어무선국의 무선 송.수신기의 자작 http://blog.naver.com/tyjeoung/149334056

  당시 아마추어 무선 송수신기중에서 세계 제일이라는 평판을 받는 장비는 미국 Collins사에서 만든 “KWM-2”라는 모델이었다. 이 무전기는 비싸기도 할 뿐더러 까다로운 여러 가지 절차 때문에 우리 같은 서민들이 이런 무전기를 갖는다는 것은 꿈도 꿀 수 없는 일이었다.

  나는 이 모델, “KWM-2"를 만들기로 작정하였다. 그래서 일본어로 된 『SSB 핸드북』이란 책을 독파하기로 했지만 일본어를 몰랐기 때문에 쉽게 이해가 되지 않았다.

  우선 먼저 일본어를 배우기로 결심하고 광복동에 있는 일본어학원에 등록을 하여 한 달간 기초 일본어를 배웠다. 그 후는 『성문 일본어교본』이라는 책을 선정하여 1-2권에 있는 문법과 단어를 익혔다. 약 3개월 정도 공부를 하니까 일본어로 된 기술서적은 읽을 수 있었으며, 그 내용도 완전하게 파악할 수 있었다. 기술서적은 전공 단어가 많았는데, 그 단어 내용을 이미 알고 있었던 터라 읽기가 훨씬 수월하였다.

            - 제작하기로 계획한 All Band All Mode SSB 무선송.수신기 윗면 -

  일본어를 배운 다음 『SSB 핸드북』이란 책을 몇 번이나 읽었는지 모를 정도로 읽고 또 읽었다. 대충 내용을 파악하고 내가 제작해야 할 전체 회로를 이해하고 난 다음 나는 부품을 수집하였다.

핵심 부품인 PTO와 메카니칼 필터를 구했으므로 기타 진공관과 전원회로, LC동조회로용 부품들을 구한 다음 알미늄판을 이용하여 무선 송수신기의 케이스를 제작하였다. 전체 시스템이 대단히 복잡하였으므로 나는 커다랗게 제작하기 쉽도록 케이스를 만들었다. 알미늄판을 자르고, 접고, 구멍 뚫고 하는 판금작업은 학교 내의 기계과에 모든 장비가 있으므로 큰 어려움 없이 작업을 할 수 있었다. 그러나 무전기의 주파수를 조작하는 다이얼과 송수신 주파수를 튜닝하는 판넬 작업은 정교한 기계적 작업이 필요하였으므로 작업이 대단히 까다로웠다.

            - 제작을 계획한 미국 Collins의 무선 송.수신기의 기본 모델 KWM-2A - 

  그러나 시행착오를 겪으면서 하나하나 제작을 하니까 시간이 오래 소요되었지만 이윽고 무전기다운 제 모습을 갖추어 가기 시작했다. 여기서 가장 까다로운 작업은 메카니즘 작업 뿐만 아니라 아마추어 무선밴드에 동조되는 코일부품의 동조점을 구하는 일이었다. 저항이나 콘덴서, 진공관 등의 부품은 그대로 지정된 정수의 부품을 시각적으로 확인할 수 있지만, 코일은 정수를 모르기 때문에 하나하나 감아서 계측기로 확인을 해야 하는 것이다.

  이때 사용하는 계측기는 그릿드 딥 메터(Grid Dip Meter)인데 다행스럽게도 학교에 이런 계측기가 있어서 쉽게 이용할 수가 있었다. 그리고 디지털 주파수 카운터가 있어야만 정확한 주파수에 동조하도록 조정할 수 있는데, 이 계측기도 학교에서 보유하고 있었기 때문에 나는 손쉽게 이를 이용하여 무선 송수신기를 제작할 수 있었다.

  이와 같은 본격적인 무선 송수신기를 제작하기 위해서는 무선공학에 해박한 지식이 있어야 하며, 이론 실력뿐만 아니라 실기능력도 겸비해야만 가능한 일이었다.

  내게 이러한 일들이 가능했던 것이 과거 진공관 전축을 조립하는 과정에서 진공관의 특성과 납땜하는 요령을 파악하고 있었고, 1급 무선설비 기술사 시험을 공부하는 과정에서 무선공학에 대한 이론적인 배경이 있었기 때문이었다.  처음으로 무선 송수신기를 제작하면서도 큰 어려움 없이 하나하나 문제를 해결해 가며 혼자서 모든 시스템을 제작할 수 있었다.

- 옛날 사진에서 찾아낸 HL5LH의 첫 작품 All Band, All Mode, 100W Home Made 송.수신기 - 

  이때 내가 제작한 무선 송수신기의 제원은 고주파 출력 100W, 송수신 주파수는 3.5Mhz, 7Mhz, 14Mhz, 21Mhz, 28Mhz 인 5Band 로서 아마추어 무선주파수대 전부를 카버 하였다.

  이제 무선 송수신기를 제작하고 난 후, 나는 모든 안테나 까지 손수 제작하였다. 3.5Mhz와 7Mhz는 다이폴 안테나로서 약 20M의 선을 이용하여 양단에 로딩코일을 연결한 후 온천아파트의 양끝에 매달아 두었고,  14Mhz, 21Mhz, 28Mhz는 CQ 안테나를 만들었다. 

  Full Size의 CQ 안테나는 그 크기가 대단하였으며, 아마추어 무선사 인구가 많지 않은 당시 에는 온천동 미남로타리 주변에서 단연 눈에 띄는 시설로 많은 사람들의 관심 대상이었다. 이때는 아파트에 크다란 규모의 안테나를 세워도 누구하나 시비거는 사람들이 없었으며, 오히려 많은 호기심과 호의적인 관심을 가져 주었다.

  온천장에서 북구 만덕동으로 이사를 와서는 7, 14, 21 Mhz 안테나는 역시 Full Size의 HB9CV

안테나를 알미늄 파이프로 직접 조립하여 우리 집 대문위에 세워 두었더니 그야말로 장관이었다. 이렇게 100% Home Made의 커다란 안테나는 집채만 하여 온 동네의 관심을 가져 이 시설에 대한 설명을 해야겠다고 생각하여 우리집에서 반상회를 한 후 여러 주민들에게 아마추어 무선국 시설을 소개하기도 하였다.

  약 1년간에 걸쳐 무선 송수신기를 제작한 후, 드디어 마지막 테스트를 하였다. 물론 아마추어 무선국 허가 신청을 하였고 가허가 중이어서 전파를 발사할 수 있었다.

- 부산시 동래구 온천장에 있는 온천아파트에서의 home Made CQ 안테나와 DP 공중선 약도 -

   - 부산시 북구 만덕동에서 운영하였던 Home Made HB9CV 안테나와 DP 안테나 -   

  나는 떨리는 손으로 마이크를 잡고 CQ를 외쳤다.

“CQ CQ CQ 여기는 HM5LH HM5LH HM5LH입니다. 듣고 계시는 분이 있으면 응답바랍니다.”

“HM5LH HM5LH HM5LH This is JA3PLL JA3PLL JA3PLL Standing by". 일본에서 제일 먼저 호출이 왔다. 1970년대에는 우리나라의 Call Sign이 HM으로 시작되었다. 나는 너무 흥분하였다. 내가 만든 무전기의 전파가 현해탄을 건너 일본까지 간 것이다. 제일 먼저 나의 호출에 응한 아마추어 무선사는 일본 오사카에서 살고 있는 “오쿠사다오”라는 친구였다. 신호강도는 59+로 매우 양호하게 잘 들리고 있으며, 음질도 아주 우수하다는 Report를 받았다.

드디어 나는 아마추어 무선 송수신기의 최고봉인 "KWM-2"를 직접 제작하는 데 성공하였고 이 무전기를 이용하여 그 후 10여년 이상 전 세계 5대양 6대주의 약 100여개 이상의 국가들과 교신을 하였다.

  단파신호는 아주 낮은 저출력이라도 지구 상공에 있는 전리층과 지구 표면 사이를 반사하면서 전파전파하기 때문에 전 세계가 교신대상이었다. 그러므로 질이 나쁜 전파를 발사하면 전 세계가 그에 따른 피해를 입기 때문에 아마추어 무선은 취미생활이지만 국가고시 시험을 응시하여 일정한 자격을 가진 사람들만이 취미생활을 할 수 있는 것이다. 아마 취미생활을 위해 국가고시 자격을 취득해야하는 것은 아마추어무선이 유일할 것이다.

  이러한 아마추어무선 주파수의 전파전파특성으로 인해 어느 특정지점과 사계절 안정된 통신은 할 수 없는 것이 단파통신의 단점이다. 왜냐하면, 계절과 태양의 흑점 변화에 따른 자기 풍등의 영향으로 지구 상공의 전리층은 수시로 변하기 때문에 조금 전까지 통신이 되던 지역이 순간적으로 전리층의 변화에 의해 전파를 반사하지 못하거나 혹은 흡수되어 교신 불능지역이 되는 일이 비일비재 하였다.

  따라서 계절과 주파수, 시간대에 의해 북유럽지역은 어떤 계절 어떤 시간대, 남미지역과 아프리카 지역은 어느 계절 어느 시간대 등이 대충 정해져 있으며, 이는 교신경험을 많이 한 아마추어 무선사들만의 Know-How였다.

  SSB 무선 송수신기의 제작을 통해 무선공학, 무선측정 등에서 이론적로만 등장하던 다양한 기술적인 테크닉을 직접 경험할 수 있는 좋은 기회를 가질 수가 있었다. 무선주파수대에서는 배선도 길게 할 수 없으며, 이 배선에 주파수가 높은 무선주파수대의 신호가 흐르면 이때는 선로가 인덕턴스의 역할을 하게 된다. 또한 부품과 부품 사이의 배치가 나빠 출력과 입력선이 가깝게 교차하게 되면 선로 사이의 부유용량으로 인해 출력이 입력으로 Feed-Back되어 쓸데없는 기생 발진이 발생한다. 이러한 현상은 주파수대가 높아질수록 다양한 이상 현상이 발생하게 되어 스퓨리어스 전파가 복사하게 되어 전파의 질을 떨어뜨릴 수 있다.

  따라서 무선 송수신기에서는 이러한 현상이 발생하지 않도록 진공관과 LC(인덕턴스와 캐패시턴스)로 이루어진 동조 회로의 배치는 배선이 짧아질 수 있도록 적절한 배치를 해야 한다. 특히 동조회로는 서로간의 자력선이 교차하지 않도록 철저한 실드를 해야만 했다.

  이렇게 전체적인 부품 배치와 배선 기술은 경험 없이는 할 수 없는 일이었다. 잘못된 부품 배치와 납땜 등으로 인해 발생하는 무선 송수신기의 이상 현상은 기생발진, 복동조, 주파수 편이 등의 트러블을 발생하게 한다. 특히 납땜을 할 때 냉 납땜을 하게 되면 겉으로는 납땜이 되어 완전한 것처럼 보이지만 실제로는 전기적인 회로 연결이 되지 않아 이상 현상이 발생하게 된다. 이러한 일들은 보통의 기술을 가진 사람으로는 감당하지 못할 트러블을 일으켜 무선송수신기 제작에 실패하고 마는 사례가 되는 것이다.

  실제로 그 당시 나와 꼭 같이 SSB 무선송수신기를 제작하기 시작한 내 주위의 어떤 친구도 이 같은 트러블로 인해 시간적으로나 금전적으로 많은 투자를 하고서도 결국은 제작에 실패한 사례가 있었다.

  그러나 내가 제작한 SSB 무선송수신기는 완벽하게 작동하였다. 다만 흠이 있다면 기계적으로 공작하는 실력이 모자라 주파수를 조정하는 다이얼링이 매끄럽지 못하며, 특히 28Mhz대의 높은 주파수대에서는 약간 불안하여 튜닝을 적절하게 조정하지 못하면 전파복사가 불안정한 것이 흠이었다.

이렇게 하여 제일 먼저 나의 무선 호출에 응답한 “JA3PLL, 오쿠사다오”씨와 후에 만난 JI1PFJ "사루야마 이찌로"씨는 그 후 전파를 통해서 매우 절친하게 지내게 되었다. 스케줄 교신을 약속하고 토요일 밤 10시부터 2-3시간 씩 서로 일본어와 한국어를 가르치는 교신을 하기도 하였으며, 내가 일본오사카와 동경에 가서 만나기도 하였고, 그 분이 한국으로 와서 나와 수차례 만나기도 하였다.

 - 일본 동경의 시나가와(品川) 호텔에서  JI1PFJ와 (오른쪽) 같이 식사하는 모습, 이분은 벌써 Silent Key했다. -

  갖은 우여곡절 끝에 만든 SSB 무선 송수신기는 그 성능이 우수하여 우리나라 모든 아마추어 무선사들에게 부러움의 대상이 되기도 하였다. 그도 그럴 것이 당시로서는 우수한 아마추어 무선 송수신기를 확보하는 길이 여러 가지의 정황으로 매우 어려운 실정이었기 때문이며, 내 경우처럼 전체 장비를 손수 제작하는 일도 어려웠기 때문이었다.

  특히 내가 제작한 무선 송수신기는 고주파 출력이 강하고 나의 특유한 저음 목소리 톤으로 인해 아마추어 무선사들이 교신하는 중에 브레이크를 하면 백발백중 응답을 해주면서 당장 나를 알아보았다. 이때가 1970년대 후반기 였다.

  어렵게 제작하였고, 아까운 이 장비를 끝까지 보관했어야 했으나, 이를 탐내는 여러 제자들이 있어 마침 바쁜 직장일로 인해 아마추어세계에 신경을 더 쓸 수 없던 처지에 누구에게 무상으로 양도했는데, 그 제자가 누구인지 지금 기억할 수가 없어 이제는 영원이 내 곁을 떠났다.

  옛날 옛날, 그 옛날 이야기이다.

[HL3IB]

PTO 사진 제외하고 모두 액박으로 사진이 안보입니다. 여기만 그런가요?
70년-80년대 중반까지 장사동 정크시장을 매일 출근하다시피 했습니다만, 그곳도 많은 변화가 있어 예전같지는 않지요.

[HL5LH]

급하게 사진을 올리다 보니 그렇네요. 있다가 다시 정정하여 올리겠습니다. 죄송합니다.

[HL3IB]

이제 완전히 보입니다. 하하하 별 말씀을요. 그림이 안보이니 옥에 티가 잠시 되었습니다.

[HL5LH]

이제 새롭게 하여 사진을 올렸습니다. 자작 무전기 전체 모습의 사진을 찾을 수 없어 옛날 사진 중에서
무전기 부분을 오려서 새롭게 편집하여 올려 봅니다.

[HL2NT]

잘 보았습니다.
세세하게 글을 쓰신다면 몇년 동안 일일 연재도 하실 수 있을 것 같네요.

[HL5LH]

긍정적으로 봐 주셔서 감사합니다. 옛날 일을 회상하면서 그저 생각나는대로 나열했을 뿐입니다.

[HL1JV]

구수한 옛이야기를 들었습니다. 아직도 마음은 땜질하며 실험하고픈 마음은 굴뚝같은데 환경이 받혀주지 못하는군요.
종종 재미있는 이여기를 올려주시기 바랍니다.

[HL5LH]

감사합니다. 또다시 이렇게 뵙게 되어 너부 반갑습니다.

[HL5IL]

예전에 정OM과 그 자작 무전기로 자주 교신했던 기억이 납니다. 끝까지 소장하지 못한 것이 아쉬움으로 남는군요?