[하이파이] 220V 플러그 돌려꽂기 신공, 이유는 알고나 해보자.
220V/60Hz의 벽체 인입 전류가 극성(polarity)을 가지고 있다는 이야기는 많이들 들어보셨을 터.
조금 더 전기에 대해 아는 분들은 극성이라는 말보다는 상(Phase)이라는 용어가 정확하다고들 한다. 하지만 오디오 파일들에게 익숙한 “교류의 극성”이라는 단어를 조금 더 편하게 쓸 수 있기에 이번 포스팅에서는 교류 극성이라는 제목과 주제를 놓고 몇 가지 이야기를 풀어내고자 한다.
벽체 콘센트(혹은 멀티탭)에 220V 플러그를 180도 “돌려꽂기” 로만 알고 있는 분들이 많을 것이며, 사실 그 정도로도 하이파이 오디오 시스템을 활용하는데 큰 문제는 없다. 그래도 그 기본 이유 정도는 알고 가면 좋지 않을까 한다.
우리가 알고 있는 220V/60Hz 전원이 만들어지는 가장 인근 포인트는 근처 전봇대(주상 변압기)이다. 신도시의 경우 이 전봇대 역할을 하는 변압 장치는 아파트 단지 전기실에 있기도 하고, 지하에 파묻혀 있기도 할 것이다. 사실 발전소에서 만들어지는 오리지널 전기는 700~150kV 급의 초 고압이며, 이것이 1~2차, 혹은 배전 변전소를 거치면서 20kV 급으로 강하된다. 그리고 전봇대를 거쳐야 비로소 220V라는 현실적 전압으로 바뀌는데…
하이파이 오디오 제품들이 직접 영향을 받는 220V 전기의 유통은 그러니까 전봇대부터 고려하는 것이 맞는다는 것이다. 정확히는 그라운드(접지) 영향을 여기에서부터 받는다고 보는 것이 이론상으로 맞다. 이 “이론”때문에 일본의 일부(라기에는 상당히 많은 수의 오디오 오타쿠들) 오디오 파일들은 전기회사에 주문하여 자신만의 전봇대까지 마당에 설치하는 유난을 떠는 것이다. 물론, 단독주택이 아닌 일반 아파트 주거환경에서는 거의 의미 없는 일이긴 하다. 우리 집 220V 전기는 전봇대와 나뿐 아니라 함께 생활하고 있는 윗집, 아랫집, 그리고 옆집까지도 함께 공유하는 환경이기 때문.
전원 극성에 대해 이야기하다가 좀 멀리 전봇대까지 다녀온 이유는 다름이 아니다.
간단히 전원 플러그 돌려꽂기를 하는 원리를 알고자 함인데, 콘센트의 2개의 극 중 하나는 본래 접지(그라운드)가 되어 있음을 설명하기 위해서이다. 전봇대 단계에서부터 생겨난 “극성”이라고 할 수 있다. 전원 플러그가 왜 HOT(live)/Cold(Neutral)/Ground로 나뉘는가 하는 근본 원인이 바로 이것이다. (모든 것이 전봇대 때문이다!) 다른 또 하나의 Ground는 오로지 만약의 사태(합선)에 신속하게 전류를 드레인 시키기 위한 안전장치 역할이 크다.
아주 오래전 우스갯소리로, 발전소 별로 전기의 질이 달라지고 오디오에 끼치는 음향적 영향이 다를 수 있다는 망언(?)도 우리의 전봇대 앞에서는 간단히 아이솔레이션 될 수 있다.
이제 우리의 오디오 컴포넌트에서 최초로 벽체 전원과 만나는 전원 트랜스포머(트랜스)를 살펴보자.
전원 트랜스는 크게 두 가지 역할을 한다. 하나는 우리가 익히 알고 있다시피, 220V 전압을 오디오 컴포넌트 내에서 실 사용 가능하도록 전압을 떨어뜨리는 역할이며, 다른 하나는 벽체 전원과 기기 샤시간 그라운드를 분리(Isolation) 시키는 역할이다. 하지만 전원 트랜스 자체는 이론처럼 완벽하지 않다. 트랜스의 1차 권선(220V를 받아들이는) 쪽은 늘 의도치 않게 약간의 누설전류를 발생시킨다.
두 개, 혹은 그 이상 연결되어 있는 오디오 컴포넌트들은 제각각 다른 전압의 AC 누설전류를 가질 수밖에 없으며 당연히 전압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 일정한 흐름이 생긴다. 그 주요 경로는 RCA/XLR 인터커넥터이며 우리가 그라운드 루프라고 부르는 현상의 시발점인 셈. 각종 노이즈의 원천 되겠다.
물론 인터커넥터를 통해 오고 가는 그라운드 루프 노이즈를 원천 차단하기 위해
이러한 구조의 아이솔레이터가 판매되기도 하지만(구조상으로는 DC 필터링도 되는 듯),
하이파이 오디오 입장에서 보자면 음질적으로 하등 도움이 될 것은 없어 보인다.
사진의 채널별 트랜스를 뭐 어디 젠센, 고에츠 등에서 특주하지 않는 이상.
오디오기기의 전원 트랜스를 최대한 간단히 표현하면 위 그림과 같다.
빨간 권선(1차 권선)이 220v에 전기적으로 직결되고, 파란 권선은 다운된 전압을 내어놓지만
이 둘 사이에 완벽한 분리가 이루어지는 건 또 아니다.
그런데, 각각의 컴포넌트들이 벽체 콘센트에 각기 다른 극성으로 연결되어 있다면 이러한 그라운드 루프 현상은 보다 심각해질 수 있는 것. 각각 기기의 인입 전기 극성을 맞추어주는 것만으로도 상당한 효과를 볼 수 있다. “이것이 220V 전원 플러그 돌려꽂기”신공의 2차 목표라고 할 수 있다. 물론 앰프 단일로 벽체 콘센트에 연결하더라도 자체적으로 트랜스의 누설전류를 최소화하는 효과가 있으며 이것이 1차 목표라고 봐야 할 것이다.
콘센트 돌려꽂기를 해서 오디오 기기 샤시에 흐르는 미세 전류를 잡는다든지 하는 원리가 이것이다. 물론 청감상으로도 흐릿한 음상이 또렷해지는 결과를 얻을 수 있으며 특히 저음역에서의 해상도가 달라지는 것을 귀로 확인할 수 있다. 이는 매우 고가의 전원 장치나 파워케이블을 사용했을 때의 효과와 비등한 수준의 성과이다. 그나마 국내 220V 플러그는 단순히 돌려꽂는 것으로 간단히 해결되지만 다른 나라의 경우에는 그것이 불가능하기에, 별도의 역극성 어댑터를 사다 쓰기도 한다.
Cheater Plug라 불리는,
오디오용 역극성 변환 어댑터
다른 나라에서 “오디오용”이라는 이름으로
꽤나 비싸게 팔리고 있다.
완벽한 전원 아이솔레이션을 위해 차폐 트랜스, AVR 등의 전원장치를 별도로 쓰는 경우가 제법 있지만 적어도 하이파이 오디오라는 범주 안에서는 “필요 악”이 될 수 있는 문제이다. 순간적으로 큰 용량의 전기를 빨아먹는 우리의 앰프들 특성도 특성이지만, AC교류 특성상 생길 수 있는 상 틀어짐(Phase Distortion)이 야기하는 음 손실이 제법 크기 때문이다. 제대로 된 전원 장치와 전원 케이블이 실력을 발휘하는 순간이다.
ⓒ AVPLAZA all rights reserved