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라디오는 어떻게 작동하는 건가요??
라디오는 선이 연결되어 있지 않아도 소리가 납니다. 차나 기계로 어디서든 켜집니다. 어떤 곳에서 소리가 안나기도 합니다. 어떤 작동 원리인가요?
2개의 답변이 있어요!
전파가 소리를 담아서 날아온다고 생각하기 쉬운데, 사실 전파 안에 소리는 들어 있지 않습니다. 방송국이 내보내는 건 일정한 박자로 떨리는 전파 한 줄기예요. 거기에 소리의 모양대로 아주 미세한 변형을 입혀서 보내고, 라디오는 그 변형만 되짚어서 소리로 되돌립니다.
이때 밑바탕이 되는 떨림을 반송파라고 부릅니다. 주파수에 적힌 팔십구 점 일 같은 숫자가 바로 이 반송파가 일 초에 몇 번 떨리는지를 나타내는 값이에요. 팔십구 점 일이면 일 초에 팔천구백십만 번 떨린다는 뜻입니다. 방송국마다 이 숫자를 서로 다르게 배정받습니다.
소리를 싣는 방법이 두 가지인데 그게 에이엠과 에프엠의 차이입니다. 파의 세기를 소리 모양대로 키웠다 줄였다 하는 게 에이엠이고, 세기는 그대로 두고 떨리는 속도를 아주 조금씩 빠르게 느리게 바꾸는 게 에프엠입니다.
여기서 음질 차이가 갈립니다. 번개나 모터에서 나오는 잡음은 대개 전파의 세기를 흔들어 놓거든요. 세기에 정보를 담은 에이엠은 그 잡음이 소리에 그대로 섞여 지직거리는데, 속도에 정보를 담은 에프엠은 세기가 흔들려도 내용이 안 망가집니다. 에프엠이 깨끗한 이유가 이겁니다.
공중에는 수많은 방송의 전파가 동시에 떠다니는데, 주파수를 맞춘다는 건 라디오 속 회로가 그 숫자에 해당하는 떨림에만 크게 반응하도록 만드는 일입니다. 그네를 밀 때 박자가 맞아야 크게 흔들리는 것과 같아요. 박자가 안 맞는 나머지 방송은 반응이 작아서 묻혀버립니다.
안테나는 공중의 전파가 금속 속 전자를 흔들어 만드는 아주 약한 전류를 받아냅니다. 그래서 길이가 중요해요. 그 전파 한 마디 길이의 사분의 일쯤일 때 가장 잘 받는데, 에프엠 안테나가 대략 칠십에서 팔십 센티미터인 게 그래서입니다. 휴대폰 라디오가 이어폰 줄을 안테나로 쓰는 것도 같은 이유고요.
마지막으로 에이엠이 밤에 멀리까지 잡히는 이유도 여기서 나옵니다. 에이엠은 파 한 마디가 길어서 지표면을 따라 휘어 가고 밤에는 대기 위층에 반사돼 아주 멀리 날아갑니다. 반대로 에프엠은 마디가 짧아 거의 직진하니 산과 건물에 막혀서, 곳곳에 중계소를 세워야 합니다. 터널에서 끊기는 것도 같은 이야기예요.
라디오는 선으로 연결되어 있지 않아도 방송국에서 보내는 전파를 안테나가 받아서 소리로 바꾸는 원리로 작동합니다.
방송국에서 음성이나 음악을 전파에 실어 보내면 라디오가 그 전파를 받아 원하는 주파수를 골라내고, 이를 소리 신호로 바꿔 스피커에서 소리가 나게 합니다.
그래서 전파가 닿는 곳이라면 별도의 선 연결 없이도 라디오를 들을 수 있습니다.