너무 궁금한 진공관(Vacuum Tube)에 대해서...

 

진공관(vacuum tube)

  진공관은 진공 속에서 전자의 움직임을 제어함으로써 전기 신호를 증폭시키거나 교류를 직류로 정류하는 데 사용하는 전기 장비이다. 옛날에는 대부분의 전기 장비에 사용되었으나 현재에 와서는 아주 작고 값싼 트랜지스터로 대체되었으며, 진공관은 높은 주파의 큰 전력을 사용하는 장비 또는 오디오 앰프 등 일부에 사용되고 있다.

 

  1904 ~ 1926년 사이에 에디슨이 전구를 실험하는 과정에서 전구에 전극을 하나 더 넣었는데, 전극이 양전하를 띄면 전구에 불이 들어올때 필라멘트에서 전극으로 전류가 흐르는 것을 발견하였다. 1884년에 이 현상을 에디슨이 발견했기 때문에 에디슨 효과라고 불리었으나, 에디슨은 백열전구의 효율 개선에만 집중했기 때문에, 이 현상을 실용화하지 않았다.

  에디슨 효과를 기회로 영국의 플레밍이 1904년에 최초의 진공관인 이극 진공관을 발명했고, 미국의 디포리스트가 1906년 삼극 진공관을 발명했다.

 

  초기 개발 (19세기 후반): 진공관의 개념은 19세기 후반에 처음 제안되었다. 그러나 초기 진공관은 실험적인 장치로 사용되었으며, 상업적인 응용은 없었다.

  20세기 초기 - 업그레이드: 20세기 초반, 연구자들은 진공관을 향상시켜 전류를 제어하고 증폭할 수 있는 장치로 발전시켰다. 이로써 라디오와 통신 시스템에 적용되기 시작했다.

  20세기 중반 - 컴퓨터의 탄생: 진공관은 컴퓨터의 초기 버전인 "연산기"에서 사용되었다. 이러한 컴퓨터는 크고 발열이 심하며, 신뢰성이 낮았지만, 당시에는 혁신적이었다.

  20세기 후반 - 반도체의 등장: 20세기 후반, 반도체 기술의 발전으로 진공관은 트랜지스터나 IC로 대체되었고, 현대 전자 기기의 핵심으로 자리잡았습니다.

 

진공관의 사용처:

음향 장치:

진공관은 초기 라디오 및 오디오 증폭기에서 주로 사용되었다. 진공관 증폭기는 음질이 풍부하고 따뜻한 톤을 제공했다.

통신 시스템:

20세기 초기, 진공관은 라디오 송신기와 수신기, 통신 장비에서 사용되어 무선 통신의 발전을 이끌었다.

컴퓨터:

진공관은 초기 컴퓨터에서 중요한 부품으로 사용되었다. ENIAC(1945년)과 UNIVAC(1951년)과 같은 컴퓨터는 수천 개의 진공관을 사용했다.

방송 및 텔레비전:

20세기 중반까지, 텔레비전 및 라디오 방송국에서 진공관 방송 송신기와 수신기를 사용했다.

과학 연구: 진공관은 과학 실험 및 연구 분야에서 전자 증폭 및 스위칭을 위한 장치로 활용되었다.

진공관의 특성:

  전류 제어: 진공관은 그리드(방전을 제어하는 부분)에 전압을 가하거나 없앰으로써 전류를 제어할 수 있다. 이것은 신호 증폭 및 스위칭에 사용된다.

대형 및 발열: 진공관은 크고 무거워서 공간을 많이 차지하며 발열이 심하다. 이로 인해 열 문제와 공간 문제가 발생한다.

수명 및 신뢰성: 진공관은 상대적으로 짧은 수명을 가지며, 주기적인 교체가 필요하다. 또한, 진공관은 기계적 충격에 약하며 신뢰성이 낮았다.

고전적 따뜻한 음질: 진공관 증폭기는 따뜻하고 부드러운 음질을 제공하는데, 오디오 애호가들 사이에서는 지금도 여전히 인기가 있고 가격또한 고가에 판매되고 있다.

  진공관은 전자 기술의 초기 단계에서 아주 중요한 역할을 했으며 오늘날에도 음향 장치 및 고전적인 음악 연주에 사용되고 있다. 그러나 진공관은 크기, 발열, 수명 등의 제한 사항 때문에 현대 전자 기기에서는 거의 사용되지 않으며, 대부분 트랜지스터와 반도체 기술로 대체되었다.

 

 

 

  진공관은 전기전자분야에서 역사적으로 아주 중요한 위치에 있다. 제조비도 많이 들고 크기도 크고 전력도 많이 소비하고, 신뢰성도 떨어지는 진공관를 가지고 적게는 몇천개 많게는 만개 이상를 가지고 컴퓨터를 만들다니 상상하기가 참 어렵다. 정말이지 트랜지스터를 발명한 인물들에게 노벨상을 준것이 너무 당연하지 않았나 생각해 본다. 이 진공관이 음악쪽에서는 아직도 비싸게 공급 및 이용되고 있다. 

 

참조:

https://www.chipsetc.com/the-vacuum-tube.html

https://www.chipsetc.com/univac--sperry--remmington-rand.html