출력트랜스질문

천순이님, 대단히 높은 전압과 대전력을 대상으로 하는 강전엔지니어가 이런 설명드려도 좋을 지 모르겠습니다만, 대한민국 최고학부의 전기공학을 전공하고 35년째 전기기기제조업계에 기술개발을 업으로 하고 있는 전기기술인으서의 제 상식도 말씀해 드려 보고자 합니다.

오디오는 대단히 낮은 저주파수에서 꽤 높은 주파수 전범위에서 변환특성이 좋은 Transformer를 필요로 합니다.

트랜스의 재료특성 측면에서 본 고주파수는 그다지 부담스러운 수치가 아닙니다만 트랜스 제작방법에 따라 즉, 제작된 구조에 따라서 Stray Capacitance라는 것이 다소 차이가 발생하고 이것이 적절치 못하면 고주파쪽의 특성이 좋지 못할 수 있습니다. 유사한 권선 굵기와 유사한 권선방법을 사용한 오디오 변압기들의 고주파 특성은 저등급품 외에는 대동소이한 것 같습니다.

그러나 저주파 쪽의 특성은 사용한 재료, 특히 철심의 특성에 따라 성능차이가 많이 날 수 있습니다. 이 철심의 주특성인 최대자속밀도와 손실율중 오디오 트랜스에 출력되는 소리에 가장 영향을 많이 주는 것은 허용할 수 있는 최대자속밀도가 앰프 출력에 비하여 충분한가일 것입니다. 철심의 물성 자체가 직진성이 좋으면서 최대자속밀도가 큰 재질이거나 철심 자체의 크기(단면적)가 커서 자속의 밀도가 낮아져야만 좋을 수 있다 그런 얘기가 됩니다.

Nickel Core란 니켈과 철의 합금을 재료로 한 판재로서 일반적 트랜스용 코어 재료인 규소강판(Silicone Steel)에 비하여 동일 자속밀도에서 손실율이 전반적으로 다소 낮고 그 대신 최대(포화)자속밀도가 30%가량 규소강판에 비하여 낮은, 주로 계측기의 시그날 입력용으로 사용되는 소전력 전자회로용으로 사용된다고 할 수 있습니다. 가격은 규소강판보다 여러 배 고가입니다만 손실율이 낮은 센서용이다 그렇게 말씀드려도 과언은 아닐겁니다. 오디오쪽에도 유사한 용도가 있을 수 있겠습니다. Signal용도 - MC 승압용이나 Interstage용 같은 경우 소전력용도이고 손실율이 낮으니 음질적으로 문제없다고 생각됩니다만 이 경우 더욱 손실이 낮은 Armorphos 코어가 있으니 니켈코어는 잘 채택되지 않을 것 같습니다.

그러나 Audio Amp의 출력 트랜스는 센서용 소전력 용도가 아닙니다. 제법 큰 전류가 흐르고 박력있는 저음에서는 코어의 자속밀도가 크게 상승합니다. 이 자속밀도가 허용되는 코어 재질의 최대자속밀도치에 근접하면 손실이 크게 증가하여 소리에는 왜율이 폭증할 것이며, 코어는 자화도가 증가하고 잔류하여 점점 더 균형있는 파형을 출력해 주지 못하게 되므로 결국 소리 품질이 떨어질 수 밖에 없습니다.

따라서 재질의 최대자속밀도가 낮은 니켈코어를 채택한 트랜스는 원리상 일반 규소강판 트랜스보다 코아 단면적이 140%이상 커야 규소강판과 동등한 저주파 성능이 가능하게 됩니다. 결국 체적(무게) 200% 이상이 되어야 합니다. 니켈코아 트랜스, 좋을 수 있습니다만 동일 앰프 출력에서 일반 트랜스의 두 배 이상 크고 무거워야 하면서 가격은 대여섯배 이상 소요되니 그렇게 제작하는 것은 합리적이질 못할 것입니다. 만약 외형을 보아 규소강판 트랜스와 유사,동등한 크기로 만들어 앰프에 적용된 경우라면 높은 금액과 수려한 외관에 기인하는 심리적 만족감에 취할 수 있겠지만, 성능은 절반짜리인데 기술적 깊이가 없고 본질적인 기술특성을 이해하지 못하는 소비자들에게 독특하고 생소한 재료를 가지고 "혹세무민"하는 상술에 해당되는 상황일 가능성이 아주 높다는 말씀을 드리고 싶습니다. 물론 저 개인의 의견입니다만 "합리적인 기술적 판단"이 그러할 것이라는 말씀입니다...

상업적 목적의 일방적인 문구 또는 선입견의 전언보다는 역시 소리로 판단해봐야 할 문제이지만, 저 자신도 기술인이기에 님께 혹시라도 참고되시길 바라면서 적어 보았습니다.

장문의 글을 쓰시느라.... 애쓰셨습니다.

김 선생님..

고맙습니다.