누구나 잘 아는 상식이지만, 빈티지 경험이 적은 분들이 자주 하는 질문이라....
콘덴서는 전기가 잘 통하는 두 장의 금속판재의 사이에 유전체라고 불리는 전기가 잘 안 통하며 축전 성질을 갖는 물질을 엷게 끼우고, 두 장의 금속판에 하나씩 리드선을 달아 만듭니다.
두 장의 금속판 사이에 전류를 흘리면 교류 성분은 다른 쪽에 유도되어 흐르는데, 직류 성분은 흐르지 못하고 유전체에 저장이 됩니다.
이런 성질을 이용해서 직결해서 사용하면 직류를 걸러서 교류만 전달하는 커플링 용도로 쓸 수 있고, 한 쪽을 어스로 연결하면 어스로 교류만 빠지고, 축전된 직류는 + 쪽으로 방전되는 성질을 이용해서 필터 회로에 사용됩니다.
콘덴서의 품질은 대부분 유전체의 재질에 의해 결정됩니다.
유전체는 유전율이라는 "전기를 축전할 수 있는 효율"이 재질마다 차이가 납니다.
유전율이 높은 재질로 만들면 작은 크기로 큰 용량의 콘덴서를 만들 수 있습니다.
문제는 유전율이 높은 재질일수록 "음질"에는 불리하다는 점입니다.
유전체 중 유전율이 가장 낮은 것부터 높은 순으로 대표적인 유전체를 나열해 보면....
공기 > 테플론 > 폴리스치롤 > 폴리프로필렌 > 폴리카보네이트 > 폴리에스터 > 종이 > 알미늄 옥사이드 > 세라믹 ......
(폴리스치롤과 폴리프로필렌, 종이 등의 유전율은 조건이나 재질에 따라 순서가 바뀔 수 있음)
* 알미늄 옥사이드를 사용한 것이 전해콘덴서이고, 이외에도 마이카나 탄탈 등 유전율이 높은 재질이 있습니다.
등입니다.
위에 적은 순서는 두 가지를 간접적으로 나타내 줍니다.
1) 음질이 높은 것에서 낮은 것으로의 순서
2) 같은 용량에서 콘덴서의 크기가 작아지는 순서
우리가 보통 사용하는 필름 콘덴서 중에서 품질이 우수한 MKP는 폴리프로필렌, MKC는 폴리 카보네이트, MKT는 폴리에스터를 유전체로 사용한 것입니다.
종이는 위 표에는 폴리에스터 다음으로 두었지만, 종이의 재질에 따라서는 폴리프로필렌보다도 유전율이 낮은, 즉 음질이 좋은 유전체입니다. 문제는 종이만으로는 습기 등 문제로 사용을 못해서 절연성을 갖는 광물성 오일에 함침해서 만들게 되는데 이 오일이 오래되면 새거나 마르게 되어 특성이 나빠지는 약점이 있습니다. 따라서 오일만 오래도록 유지될 수 있도록 잘 만든다면 종이는 아주 좋은 콘덴서 재질이지만, 가격이 높아지는 약점이 있습니다.
공기 다음으로 유전률이 낮은 테플론은 바로 그 특성 때문에 용량에 비해서 크기가 너무 커진다는 약점을 갖고 있습니다. 바로 그때문에 최고의 음질 특성을 갖고 있으면서도 지금까지 오디오용으로 많이 사용되지 못하고 있습니다.
콘덴서에 따라 음질이 달라지는 데는 유전체로 인한 특성 외에 다른 몇 가지 요소가 있습니다.
* 인덕턴스 : 일종의 쵸크 코일과 같은 인덕턴스 성분이 구조상 생깁니다. 따라서 아주 높은 고주파에 대해서는 일종의 저항으로 작용하게 되는데, 이 특성은 유전체의 재질이 나쁠수록 더 크게 작용합니다.
* 레지던스 성분 : 리드선의 재질이나 구조, 금속판재의 재질이나 특성, 리드선과 판재의 접합 방식 등에서 직류저항 성분이 발생합니다.
* 임피던스 : 교류 주파수를 통과시킨다고는 하지만, 주파수별로 불규칙한 임피던스 특성을 가지므로 평탄하게 주파수 전달이 안 되고 약간의 주파수 왜곡이 일어납니다.
* 디일렉트로닉 업소션 : 유전 흡수율이라는 아주 난해한 성질입니다. 측정하기도 곤란하고 그 특성의 정확한 규명도 어려운 특성인데, 이게 음질에 아주 지대한 영향을 미칩니다. 대체로 이 DA값과 음질은 비례합니다.
이상의 음질에 영향을 주는 콘덴서의 제반 특성은 좋은 콘덴서일수록 비례해서 낮게 나타납니다.
따라서 좋은 콘덴서의 조건은 다음과 같습니다.
1) 좋은 금속박판 재질과 좋은 유전체 사용
- 순은판이 가장 좋고, 동판이 다음이지만 동판은 피막이 산화된다는 치명적 약점이 있습니다. 산화동피막은 일종의 반도체와 같은 성질을 가집니다. 따라서 가격과 특성을 생각하면 알미늄 피막이 가장 무난합니다.
2) 유전율이 낮은 유전체 사용
- 테플론이나 폴리프로필렌, 폴리스치롤 등이 좋습니다.
3) 리드선
- 은선이나 은도금선을 굵고 짧게 사용하되, 금속박막과의 접착면을 되도록 넓게 제조하는 것이 유리합니다. 접촉면을 넓게 할 수 있는 둥글게 만 콘덴서가 사각 적측형보다 음질이 좋은 것도 이런 이유입니다.
4) 제진
- 어느 콘덴서 이론서에도 이 부분은 중요시되어 있지 않은데, 콘덴서의 양극 박막 사이에 전류가 흐르게 되면 콘덴서는 비세한 진동을 하게 됩니다. 이 미세한 진동이 신호에 악영향을 줍니다. 따라서 진동이 발생하지 않도록 단단하게 재진 패킹을 하는 것이 필요합니다.
5) 밀봉
- 페이퍼 오일형은 물론이고 모든 콘덴서는 철저한 밀봉이 필요합니다.
콘덴서에 대해서 자세히 말하자면 끝이 없겠지만, 기초만 간단히 적어봤습니다.
콘덴서는 전기가 잘 통하는 두 장의 금속판재의 사이에 유전체라고 불리는 전기가 잘 안 통하며 축전 성질을 갖는 물질을 엷게 끼우고, 두 장의 금속판에 하나씩 리드선을 달아 만듭니다.
두 장의 금속판 사이에 전류를 흘리면 교류 성분은 다른 쪽에 유도되어 흐르는데, 직류 성분은 흐르지 못하고 유전체에 저장이 됩니다.
이런 성질을 이용해서 직결해서 사용하면 직류를 걸러서 교류만 전달하는 커플링 용도로 쓸 수 있고, 한 쪽을 어스로 연결하면 어스로 교류만 빠지고, 축전된 직류는 + 쪽으로 방전되는 성질을 이용해서 필터 회로에 사용됩니다.
콘덴서의 품질은 대부분 유전체의 재질에 의해 결정됩니다.
유전체는 유전율이라는 "전기를 축전할 수 있는 효율"이 재질마다 차이가 납니다.
유전율이 높은 재질로 만들면 작은 크기로 큰 용량의 콘덴서를 만들 수 있습니다.
문제는 유전율이 높은 재질일수록 "음질"에는 불리하다는 점입니다.
유전체 중 유전율이 가장 낮은 것부터 높은 순으로 대표적인 유전체를 나열해 보면....
공기 > 테플론 > 폴리스치롤 > 폴리프로필렌 > 폴리카보네이트 > 폴리에스터 > 종이 > 알미늄 옥사이드 > 세라믹 ......
(폴리스치롤과 폴리프로필렌, 종이 등의 유전율은 조건이나 재질에 따라 순서가 바뀔 수 있음)
* 알미늄 옥사이드를 사용한 것이 전해콘덴서이고, 이외에도 마이카나 탄탈 등 유전율이 높은 재질이 있습니다.
등입니다.
위에 적은 순서는 두 가지를 간접적으로 나타내 줍니다.
1) 음질이 높은 것에서 낮은 것으로의 순서
2) 같은 용량에서 콘덴서의 크기가 작아지는 순서
우리가 보통 사용하는 필름 콘덴서 중에서 품질이 우수한 MKP는 폴리프로필렌, MKC는 폴리 카보네이트, MKT는 폴리에스터를 유전체로 사용한 것입니다.
종이는 위 표에는 폴리에스터 다음으로 두었지만, 종이의 재질에 따라서는 폴리프로필렌보다도 유전율이 낮은, 즉 음질이 좋은 유전체입니다. 문제는 종이만으로는 습기 등 문제로 사용을 못해서 절연성을 갖는 광물성 오일에 함침해서 만들게 되는데 이 오일이 오래되면 새거나 마르게 되어 특성이 나빠지는 약점이 있습니다. 따라서 오일만 오래도록 유지될 수 있도록 잘 만든다면 종이는 아주 좋은 콘덴서 재질이지만, 가격이 높아지는 약점이 있습니다.
공기 다음으로 유전률이 낮은 테플론은 바로 그 특성 때문에 용량에 비해서 크기가 너무 커진다는 약점을 갖고 있습니다. 바로 그때문에 최고의 음질 특성을 갖고 있으면서도 지금까지 오디오용으로 많이 사용되지 못하고 있습니다.
콘덴서에 따라 음질이 달라지는 데는 유전체로 인한 특성 외에 다른 몇 가지 요소가 있습니다.
* 인덕턴스 : 일종의 쵸크 코일과 같은 인덕턴스 성분이 구조상 생깁니다. 따라서 아주 높은 고주파에 대해서는 일종의 저항으로 작용하게 되는데, 이 특성은 유전체의 재질이 나쁠수록 더 크게 작용합니다.
* 레지던스 성분 : 리드선의 재질이나 구조, 금속판재의 재질이나 특성, 리드선과 판재의 접합 방식 등에서 직류저항 성분이 발생합니다.
* 임피던스 : 교류 주파수를 통과시킨다고는 하지만, 주파수별로 불규칙한 임피던스 특성을 가지므로 평탄하게 주파수 전달이 안 되고 약간의 주파수 왜곡이 일어납니다.
* 디일렉트로닉 업소션 : 유전 흡수율이라는 아주 난해한 성질입니다. 측정하기도 곤란하고 그 특성의 정확한 규명도 어려운 특성인데, 이게 음질에 아주 지대한 영향을 미칩니다. 대체로 이 DA값과 음질은 비례합니다.
이상의 음질에 영향을 주는 콘덴서의 제반 특성은 좋은 콘덴서일수록 비례해서 낮게 나타납니다.
따라서 좋은 콘덴서의 조건은 다음과 같습니다.
1) 좋은 금속박판 재질과 좋은 유전체 사용
- 순은판이 가장 좋고, 동판이 다음이지만 동판은 피막이 산화된다는 치명적 약점이 있습니다. 산화동피막은 일종의 반도체와 같은 성질을 가집니다. 따라서 가격과 특성을 생각하면 알미늄 피막이 가장 무난합니다.
2) 유전율이 낮은 유전체 사용
- 테플론이나 폴리프로필렌, 폴리스치롤 등이 좋습니다.
3) 리드선
- 은선이나 은도금선을 굵고 짧게 사용하되, 금속박막과의 접착면을 되도록 넓게 제조하는 것이 유리합니다. 접촉면을 넓게 할 수 있는 둥글게 만 콘덴서가 사각 적측형보다 음질이 좋은 것도 이런 이유입니다.
4) 제진
- 어느 콘덴서 이론서에도 이 부분은 중요시되어 있지 않은데, 콘덴서의 양극 박막 사이에 전류가 흐르게 되면 콘덴서는 비세한 진동을 하게 됩니다. 이 미세한 진동이 신호에 악영향을 줍니다. 따라서 진동이 발생하지 않도록 단단하게 재진 패킹을 하는 것이 필요합니다.
5) 밀봉
- 페이퍼 오일형은 물론이고 모든 콘덴서는 철저한 밀봉이 필요합니다.
콘덴서에 대해서 자세히 말하자면 끝이 없겠지만, 기초만 간단히 적어봤습니다.