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제4차 산업혁명 시대 (57): 전화기
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2019년 12월 10일(화) 15:47 [주간문경] 
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| | | ↑↑ 지홍기
영남대학교 명예교수
문경대학교 특임교수
문경시지역발전협의회 의장 | ⓒ (주)문경사랑 | |
전화기의 개요
1876년 벨(A. G. Bell)에 의해 발명된 전화는 복잡한 기호의 조합에 의해서만 소통이 가능했던 모스전신의 한계를 넘어, 일반대중이 쉽게 사용할 수 있는 전기통신의 새 지평을 열었다. 당시 1:1통신에 불과했던 전화는 신소재의 개발, 교환기술의 발달, 호출방식의 변화, 컴퓨터와의 결합 등을 거치면서 급격히 성장하여 오늘날에는 중요한 사회적인 요소가 되었다.
초기의 전화기는 손으로 자석발전기를 돌려 교환원을 불러 상대방을 호출하는 자석식 전화기였다. 에디슨(T. E. Edison, 1877년)에 의해 탄소송화기가 발명되고, 유도코일이 이용되면서 통화거리가 연장되었으며, 1880년에는 수화기만 들면 즉시 교환원과 연결되는 공전식 전화기가 제작되었다. 그리고 스트로우져(A. B. Strowger, 1891년)에 의해 자동식 다이얼 전화기가 발명되기에 이른다.
우리나라의 전화기는 1882년에 도입되어 1890년대에 실용화되었다. 당시 통화방식은 자석식이었으며, 공전식(1908년), 자동식(기계식, 1935년)에 이어 1970년대 이후부터는 전자식 전화기가 상용화되고 있다.
전화기의 원리
송신기: 송화기 속에는 음성의 영향을 받아 진동하기 쉬운 대단히 얇은 관으로 만들어진 진동판이 들어 있다. 음성이 공기를 진동시키면 이 진동판이 그 진동에 맞추어서 탄소분을 압축하거나 넓힌다. 탄소분은 전기가 통하므로 압축시킴에 따라 분과 분의 접촉면이 많아지면 많은 전류가 흐르게 된다.
수신기: 수화기는 음성전류에 의해 변화된 교류 전류가 수화기에 흐르면 전자석에 자기장이 생긴다. 이때 영구자석과 만나는 전자석의 극성이 다르면 영구자석은 전자석의 자기력만큼 강하게 되어 진동판을 잡아당기게 되고, 극성이 같으면 영구자석의 자기력이 약해져서 진동판이 멀어진다. 이와 같이 진동판의 움직임이 공기에 진동을 주어 음파를 발생하게 된다.
자석식 전화기
벨에 의해 전화가 발명될 당시에는 자석식 전화기였다. 초기에는 두 명의 가입자를 연결하는 한 개의 선로에 의해 신호를 주고받아 상대방을 호출하여 통화하는 직통회선 방식이었으나, 다수의 가입자를 하나의 망으로 연결하여 통화하고자 하는 가입자들을 수동으로 연결시켜주는 교환방식이 개발됨으로써 전화는 사회적인 통신수단으로의 모습을 갖게 되었다.
공전식 전화기
자석식 전화기는 이전에는 상상도 할 수 없는 원거리 통신을 가능하게 했지만, 가입자가 교환원을 호출하거나 교환원이 상대방 가입자를 호출할 때에 자석발전기를 돌려야만 하고, 각 전화기에 통화전류를 공급할 건전지를 연결해야만 하는 단점이 있었다.
이러한 단점을 해결한 것이 공전식 전화기이며, 이는 모든 가입자의 통화전류를 전화국의 축전지에서 공급하는 공동전지식이다. 즉, 가입자가 수화기만 들면 회선에 직류전류가 흘러 교환대에 설치된 램프를 점등시켜 교환원을 호출할 수 있게 되었고, 교환원은 상대가입자를 간단한 스위치 조작만으로 호출할 수 있게 되었다.
자동식 전화기
산업화의 진전에 따라 전화가입자 수요가 폭발적으로 증가하면서 이에 대응하여 전화기는 다시 한 번 획기적인 변신을 하게 된다. 이때 가입자의 급증은 수동에 의한 교환방식의 한계점에 이르렀고 이에 따라 가입자가 직접 통화하고자 하는 다이얼 자동 교환방식이 등장하게 되었다.
따라서 최초로 개발된 자동식 전화기는 ST교환기와 연결된 다이얼식 전화기였다. 이 전화기는 가입자가 회전식 다이얼로 상대방 전화번호를 돌려 직류펄스를 송출하면 기계식 교환기가 다이얼의 회전수에 따라 통화선을 차례차례 찾아서 상대방 가입자를 연결해주는 방식으로 진화하게 되면서 새로운 통신시대를 예고하였다.
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