TV와 리모컨의 원리

아이들의 성장 발달과정 중 ‘왜’ 공격이 시작될 때가 있다. “하늘은 왜 파래?”, “철은 왜 자석에 붙어?”, “전구에서는 왜 빛이 나?’. 이는 아이가 생활 속 과학에 호기심을 보이기 시작했다는 증거다. 아이들의 반짝이는 눈망울을 보고도 ”하늘이 원래 파란 거지, 이유가 어딨니?“라고 말할 것인가. 사소한 질문에도 과학의 원리를 척척 설명할 수 있는 똑똑한 부모가 돼보자.

“아빠, TV에 사람이 어떻게 나오는 거야?”
준비물 책장을 빨리 넘기며 보는 ‘페이퍼 애니메이션’입니다. 어릴 때 많이 해보셨지요? 책장마다 구석에 조금씩 변화돼가는 그림을 그려주세요. 정말 간단한 것도 괜찮습니다.

아들아, 간단히 말하면 비디오카메라를 본 적이 있지? 네가 알고 있는 비디오카메라와 같은 카메라로 TV 프로그램을 촬영하는 거야. 물론 좀 더 크고 성능도 좋은 카메라지만. 그 카메라로 촬영한 것은 전기 신호로 변해. 엄청 많은 점이 된 전기 신호는 전선을 통해 흘러 나가는 거야. 같이 녹음된 소리도 역시 전기 신호로 변해. 그 신호를 우리 집 안테나가 받아서 TV로 보여주는 거지.

“사람이 움직이는 건 어떻게 촬영되는 거야?”
그건 이 페이퍼 애니메이션도 같은 원리야. 정지돼 있는 그림을 빠른 속도로 넘겨봐봐.
(지금 준비한 페이퍼 애니메이션을 아이에게 보여주세요. 그림이 마치 움직이는 것처럼 보이게 하는 건 아빠들의 몫입니다)

실제로는 멈춰 있는 그림을 이렇게 빠르게 넘겨보면 마치 움직이는 것처럼 보인단다. 그러니까 촬영을 하고 있는 카메라는 엄청나게 빠른 속도로 사진을 찍고 있는 거지. 어느 정도 빠른가 하면 1초에 30장 정도의 사진을 찍을 수 있는 속도지. 그 사진을 빨리 돌려보면 사람이 움직이는 영상이 되는 거야.

움직이는 영상은 사진으로 만들어졌다는 것은 이해가 가지? 사진은 수많은 점으로 이뤄져 있어. 이 점들이 전기 신호로 바뀌는 거야. 그 신호는 네가 상상도 할 수 없을 정도의 빠른 속도로 전선을 통해 흘러간단다. 이 신호는 어디로 흘러가는지 아니? TV를 촬영하고 있는 방송국 안테나가 서울타워에 있는 송전탑과 연결돼 있어. 송전탑까지 간 신호는 탑 끝까지 가서 전파라고 하는 ‘전기의 파도’로 서울 전역에 퍼져 나간단다. 송전탑은 여러 곳에 이 전파를 전달해주기 위한 엄청나게 큰 안테나인 거지. 그리고 집집마다 작은 안테나가 있어. 송전탑에서 공중으로 퍼져 나오는 전파를 받아. 간단히 말하면 ‘방송국 안테나송전탑우리 집 안테나TV시청’으로 연결되는 거지.

안테나에서 신호를 받은 우리 집 TV는 전파를 다시 그림과 소리로 만들어준단다. TV 화면을 가까이서 잘 봐봐. 작은 점들이 엄청 많은 것이 보일 거야. 그렇다고 너무 오래 보고 있으면 안 돼요! 이런 작은 점들이 모여서 깨끗한 영상이 되는 거지. 네가 어른이 됐을 때는 TV 성능이 좀 더 좋아져서 실제로 보는 것과 똑같을 정도로 깨끗해진 영상이 나올지도 모르지. 기대되지?

아빠에게 한마디
이번 회 설명은 지상파에 대한 것입니다. ‘EBS 플러스 2’ 같은 위성방송의 경우 위성을 통해 각 가정에 전파를 전달합니다. 케이블 방송은 케이블 방송국 전파를 각 지역 유선방송 회사에서 받아 가정에 직접 연결된 전선을 통해 전달합니다. 또 송전탑은 서울타워 송전탑의 예를 들었지만, 지방의 경우에는 지역 방송국이 전파를 뿌리거나 별도의 송전탑이 있는 등 여러 가지 케이스가 있음을 알려드립니다. 물론 아파트나 맨션처럼 공동 안테나로 수신해 각 가정에 분배하는 경우도 있습니다. 각 가정의 사정에 맞게 바꿔 아이에게 설명해주세요.

“아빠, 그럼 리모컨은 어떻게 손도 안 대고 TV를 켜?”
빛은 여러 가지 색을 갖고 있어. 우리 눈에 보이는 것이 7가지 색이야. 바로 무지개지. 그렇지만 7가지 색뿐만 아니라 인간의 눈에는 보이지 않는 색의 종류가 엄청 많아. 그중에 자외선(紫外線)이라는 것이 있어. 자는 자색고구마 할 때 ‘자(紫)’자로 보라색을 뜻하지. 외는 바깥 ‘외(外)’ 자야. ‘보라색 다음에 있는 빛’이라고 해서 자외선이라고 해. ‘자외선을 막는 선크림을 바른다’라는 말을 들어본 적 있지? 그리고 같은 원리로 빨간색보다 앞에 있는 빛을 적외선(赤外線)이라고 해. 리모컨에서는 이 적외선이 나와. 그러니까 사람의 눈으로는 보이지 않지만 리모컨에서 나온 적외선이 TV에 닿으면 채널이 바뀌거나 음향이 조절되거나 하지. 자, 그럼 어떻게 적외선으로 TV가 켜지고 채널을 바꿀까? 빛이 쏘는 횟수로 채널을 구별해. 예를 들어 ‘번쩍! 번쩍!’ 쏘면 채널이 6번이고 ‘번쩍! 번쩍! 번쩍!’ 쏘면 7번이 되도록 정해놓은 거야. 빛은 엄청 빠르니까 리모컨을 누르는 즉시 채널이 바뀌는 거지. TV에는 리모컨에서 나오는 적외선을 받아들이는 부분이 있어. 그 앞에 뭔가 물건이 있으면 적외선을 막아버리니까 TV가 말을 듣지 않는 경우가 있지. 그러니까 TV 앞을 잘 정리하는 편이 좋을 거야!

아빠에게 한마디‘통합 리모컨’
TV, VCR, 오디오 등 각 전자제품마다, 또 브랜드별 제품마다 리모컨의 적외선 통신 방식이 모두 다릅니다. 제품당 리모컨이 있기 때문에 집 안에 서너 개가 넘는 것을 보관하는 것도 일이지요. 그래서 나온 것이 통합 리모컨입니다. 리모컨을 분실했을 때도 꽤 유용하지요. 통합 리모컨은 회사별 모든 통신 방식을 하나의 칩에 저장해놓은 것입니다. 모든 전자제품을 작동시키는 만능 리모컨이 신기하긴 하지만 원리를 알고 보면 간단하지요.

■기획 / 이유진 기자 ■글 / 서상수(한국전기연구원 공학박사) ■일러스트 / 최수연