텔레비전의 발명 송성수  (Homepage) 2010-08-07(토) 16:33:58, 4315

과학문화 포털사이트인 www.scienceall.com에 실린 글입니다. 20세기 이후 과학기술 분야별 10대 사건을 뽑았는데, 전자정보분야의 한 사건으로 텔레비전의 발명이 선정되었습니다. 그럼, 일독해 보시고, 사이언스올에도 한번 접속해 보시기 바랍니다. ------------------------------------- 우리나라에서는 1970년대만 해도 텔레비전을 가진 집이 많지 않았다. 동네 사람들이 텔레비전이 있는 집에 모여서 함께 보는 경우가 허다했다. 그것도 흑백텔레비전이었다. 1980년대 이후에는 컬러텔레비전이 보급되기 시작했고 많은 가정에서 텔레비전을 구입했다. 지금은 텔레비전이 어디서나 흔히 볼 수 있는 물건이 되었다. 자동차나 컴퓨터가 없는 집은 있어도 텔레비전이 없는 집은 찾아보기 힘들다. 텔레비전이 없는 삶은 이제 상상하기조차 어렵게 된 것이다. 텔레비전의 기원 텔레비전은 19세기 이후 인류가 성취한 과학과 기술이 집대성된 작품에 해당한다. 텔레비전의 역사는 1817년에 셀레늄 원소가 발견되면서 시작되었다고 볼 수 있다. 셀레늄은 소량의 빛이 닿으면 전류가 흐르는 민감한 성질을 가지고 있다. 셀레늄이 발견되자 많은 과학자들과 기술자들은 화상(畵像)을 먼 곳까지 보낼 수 있는 장치에 관심을 기울이기 시작했다. 1884년에 독일의 발명가인 파울 니프코브(Paul G. Nipkow, 1860～1940)는 “니프코브 원판”이라는 장치를 설계하여 특허를 받았다. 니프코브 원판은 두 개의 동일한 원판으로 구성되어 있었으며, 각 원판에는 24개의 작은 구멍이 나선형으로 뚫려 있었다. 회전하는 원판의 작은 구멍을 통해 화상을 주사하면 그 구멍을 통과한 빛이 셀레늄 전지에 전기를 일으키게 함으로써 화상을 복원하였다. 그러나 니프코브 원판은 너무 느리게 작동해서 제대로 된 화면을 얻을 수 없었다. 1897년에는 독일의 과학자인 카를 브라운(Karl F. Braun, 1850～1918)이 “브라운관”이라는 수상기를 개발하였다. 그것은 진공으로 된 유리구(球)의 안쪽에 형광물질을 발라 전기신호를 영상으로 나타내는 장치였다. 브라운관의 표면에 “화소”(畵素)라고 불리는 수많은 점들이 있으며 그것들이 전자와 충돌하여 빛을 발하는 방식이었다. 브라운은 무선전신 분야에 크게 공헌한 업적을 인정받아 1909년에 굴리엘모 마르코니(Guglielmo Marconi, 1874～1937)와 함께 노벨 물리학상을 수상하기도 했다. 텔레비전을 최초로 상업화한 사람은 영국의 기술자인 존 베어드(John L. Baird, 1888～1946)였다. 그는 1925년에 니프코브 원판과 브라운관을 활용하여 “텔레바이저”로 불린 기계식 텔레비전을 개발하였다. 그의 설득을 바탕으로 1929년에는 BBC(British Broadcasting Corporation)가 세계 최초로 텔레비전 방송에 대한 실험을 전개하였다. 베어드는 스스로 다양한 프로그램을 개발하여 방영하기도 했으며 그의 텔레비전은 1,900대 정도가 팔렸다. 그러나 베어드가 누린 영광은 잠깐이었다. 그의 기계식 텔레비전으로는 선명한 화면을 얻을 수 없었던 것이다. 당시에는 이미 많은 사람들이 영화를 통해 좋은 화질에 익숙해져 있었다. BBC의 기술자들도 기계식 텔레비전의 상업화에 회의적인 모습을 보였다. 그들은 전자식 텔레비전이 고객의 욕구를 충족시킬 수 있는 유일한 대안이라고 생각했다. 전자적 방법은 기계적 방법과 달리 거의 순간적으로 이루어지기 때문에 훨씬 더 선명한 영상을 얻을 수 있었다. 전자식 텔레비전을 향한 경쟁 전자식 텔레비전의 개발을 주도한 사람은 러시아 출신의 미국 기술자인 블라디미르 즈보리킨(Vladimir K. Zworykin, 1889～1982)으로 알려져 있다. 그는 1923년에 “아이코노스코프”(iconoscope)라는 송신기를 개발하여 특허를 신청하였다. 그러나 아이코노스코프는 이전의 것과 유사한 점이 많다는 이유로 15년이 지난 뒤에야 특허권을 받을 수 있었다. 즈보리킨은 1924년에 “키네스코프”(kinescope)라는 카메라 튜브를 발명하여 이듬해 컬러텔레비전 시스템에 대한 특허를 출원하였다. 비슷한 시기에 전자식 텔레비전에 도전한 사람은 미국의 기술자인 필로 판즈워스(Philo T. Farnsworth, 1906～1971)였다. 그는 고등학생이었던 1922년에 이미 전자식 텔레비전에 대한 설계도를 작성했던 천부적인 발명가였다. 그는 투자가들의 지원을 바탕으로 1926년부터 본격적인 실험에 착수하여 “영상분해기”(image dissector)라는 송신기와 “영상수상기”(image oscillator)라는 수신기를 개발하는 데 성공하였다. 판즈워스는 즈보리킨에 비해 기술적으로 더욱 우수한 전자식 텔레비전을 개발한 것으로 평가된다. 판즈워스는 1927년 9월 7일에 자신이 개발한 송신기와 수신기로 시연을 했다. 투자가들이 지켜보는 가운데 달러 표시($)가 선명하게 전송되었다. 판즈워스의 업적이 널리 알려지면서 1928년 9월 3일자의 <샌프란시스코신문>은 “SF맨이 텔레비전에 혁명을 일으켰다”는 머리기사를 실었다. 사전에 새로운 단어가 추가되는 순간이었다. 1930년 8월에는 특허청이 판즈워스의 텔레비전 장치에 두 개의 특허를 내주었다. 전자식 텔레비전 개발에 가장 많은 관심을 기울인 기업은 RCA(Radio Corporation of America)였다. RCA에는 방송가의 황제로 불리는 데이비드 샤노프(David Sarnoff, 1891～1971)가 있었다. 그는 1930년에 즈보리킨을 고용하여 라디오 사업을 대신할 텔레비전 사업에 본격적으로 투자하였다. 즈보리킨은 판즈워스의 연구실을 찾아가 영상분해기를 관찰한 후 그것을 모방하는 작업을 추진하였다. 샤노프는 판즈워스의 특허권을 돈으로 사려고 했지만 거절당하고 말았다. RCA는 1932년에 120줄 짜리 전자식 텔레비전을 시연하는 데 성공하였다. 120줄은 판즈워스의 장치보다 두 배나 많은 것이었다. 전자식 텔레비전의 성능을 개선한 사람은 바로 즈보리킨이었다. 그는 판즈워스의 장치를 모방하면서도 특허법을 위반하지 않기 위하여 두 개의 진공관을 사용하는 방법을 사용하였다. 1934년에 RCA는 텔레비전 특허에 대한 우선권 소송을 제기하였다. 즈보리킨이 판즈워스보다 앞선 1923년에 전자식 텔레비전을 개발했다는 것이다. 특허청은 판즈워스의 손을 들어 주었다. 즈보리킨이 1923년에 전자식 텔레비전에 대한 특허를 신청하긴 했지만 당시에 그가 작동이 되는 기계장치를 만들었다는 증거는 없었다. 판즈워스가 소송에서 이길 수 있었던 것은 고등학교 은사인 톨만(Justin Tolman) 덕분이었다. 톨만은 법정에서 자신의 제자가 1922년에 그렸던 전자식 텔레비전에 대한 스케치를 제시했던 것이다. RCA는 가만히 있지 않았다. RCA는 항소와 상고를 하면서 재판을 질질 끌었다. 1939년 4월에는 RCA가 뉴욕에서 개최된 세계 박람회에서 텔레비전을 선보였다. 샤노프는 “우리는 이제 소리에다 볼 거리를 더했습니다”는 선언과 함께 RCA를 텔레비전을 발명한 기업으로 치켜세웠다. 당시에 NBC(National Broadcasting Company)는 RCA의 도움으로 프랭클린 루즈벨트 대통령의 연설을 방송으로 내보내 미국인들의 환호를 받았다. 박람회가 끝난 뒤인 1939년 10월에야 샤노프는 판즈워스에게 로열티를 지불하는 데 동의했다. 1920년대에 라디오 방송이 확산되면서 많은 사람들은 라디오가 통신수단의 최종적인 형태가 될 것이라고 생각했다. 그러나 샤노프는 달랐다. 그는 1923년에 이미 텔레비전의 시대를 예언하는 선견지명을 가지고 있었다. “나는 라디오로 듣는 대신 눈으로 본다는 의미를 가진 텔레비전이라는 것이 정해진 수순을 따라 다가올 것으로 믿는다. 가까운 미래에 유럽, 남아메리카 또는 동양의 중요한 사건들을 다룬 뉴스가 미국으로 타진될 때, 그 사건들에 대한 사진도 무선으로 전송되어 동시에 도착할 것이다. 무선을 통한 움직이는 사진의 전송과 수신은 10년 이내에 현실로 다가올 것이다.”   오늘날의 텔레비전 방송이 있기까지 세계 최초로 텔레비전 정기 방송을 시작한 국가는 독일이었다. 독일은 1935년부터 일주일에 3일간 매일 1시간 30분씩 방송을 보냈다. 독일은 텔레비전을 통해 히틀러의 얼굴을 독일 전역에 선전하기 위해 정기 방송을 서둘렀던 것이다. 그 뒤를 이어 1937년에는 영국의 BBC가, 1939년에는 미국의 NBC가 정기 방송을 시작했다. 우리나라의 경우에는 1956년에 RCA의 한국 대리점이 최초로 텔레비전 방송을 선보였다. 그러나 텔레비전의 본격적인 상업화는 2차 대전을 배경으로 상당 기간 동안 제한을 받았다. 미국의 경우에는 1941년에 2차 대전에 참전하는 것을 계기로 기계 공장이 무기 공장으로 전환되었고 대부분의 방송국도 문을 닫았다. 2차 대전은 판즈워스에게 치명적이었다. 그의 특허는 1947년에 만기가 되는데 2차 대전이 종료된 후 2년만에 판즈워스가 텔레비전을 대량으로 생산하기는 매우 어려웠던 것이다. 이처럼 판즈워스는 RCA와의 소송과 2차 대전을 배경으로 자신의 꿈을 이루지 못했다. 미국의 텔레비전 사업은 1940년대 후반부터 급격히 성장했다. 1946년에 8천 대에 불과했던 텔레비전 판매대수는 1947년의 17만 5천대를 거쳐 1950년에는 7백만 대로 급증하였다. 1952년 한 해 동안 미국에서 텔레비전을 소유한 사람은 1,500만 명에서 2,100만 명으로 늘어났다. 당시에 미국의 가정의 절반 정도가 텔레비전을 보유하고 있었고 그 중 절반은 RCA의 제품이었다. 텔레비전이 확산되는 과정에서는 표준을 둘러싼 경쟁도 수반되었다. 당시의 방송사들은 자신의 방식이 표준으로 채택되도록 치열한 공방을 벌였다. 1950년에 연방통신위원회는 CBS(Columbia Broadcasting System)의 방식을 표준으로 선택하였다. 그러나 CBS 시스템은 흑백 텔레비전과 컬러 텔레비전을 호환할 수 없는 단점을 가지고 있었다. RCA의 샤노프는 텔레비전의 미래가 흑백-컬러의 호환성에 있다고 주장하면서 이를 실현하는 데 집중적으로 투자하였다. 연방통신위원회도 샤노프의 주장을 받아들여 1953년에 RCA의 시스템을 표준으로 변경하였다. 1954년에는 컬러 텔레비전이 첫 선을 보였지만 판매량은 당초의 기대에 미치지 못했다. 컬러 텔레비전의 품질이 별로 좋지 않았던 데다 프로그램도 부족했기 때문이었다. RCA는 1956년에 텔레비전 화면의 선명도를 높여주는 광선 확대기와 값싼 테이프에 비디오 신호를 기록할 수 있는 장치를 개발하였다. 이어 1960년에는 월트 디즈니가 “디즈니의 재미있는 세계”라는 프로그램을 컬러로 방영할 수 있게 하였다. 1960년을 전후하여 텔레비전은 가장 인기 있는 매스미디어로 부상하였다. 라디오가 가정의 필수품이 되는 데에는 두 세대가 걸렸지만 텔레비전은 그 기간을 한 세대로 단축했다. 1960년에 텔레비전 판매대수는 4,570만대로 증가하였고 RCA는 텔레비전 시장의 약 80%를 장악하는 기업으로 부상하였다. RCA는 대대적인 광고를 통해 즈보리킨과 샤노프가 텔레비전의 아버지란 관념을 부추겼다. 전자식 텔레비전을 처음으로 발명한 판즈워스는 세상 사람들의 기억에서 멀어져만 갔다. 텔레비전은 이후에도 수많은 변화를 거쳤다. 1960년대 이후에는 케이블 방송이 널리 활용되면서 텔레비전 수신 상태가 개선되고 전문성을 띤 프로그램이 보급되기 시작하였다. 1980년대 이후에는 위성에서 직접 가정의 소형 안테나로 전달되는 위성 방송 시스템이 확산되면서 텔레비전 프로그램이 찾아가는 공간의 범위가 한층 더 넓어졌다. 텔레비전을 매개로 “지구촌의 시대”가 도래한 것이다. 21세기에 접어들면서 텔레비전은 또 다른 변화를 맞이하고 있다. 실물처럼 깨끗하고 선명한 영상을 재현할 수 있는 “고(L)선명 텔레비전”(High Definition TeleVision, HDTV)이 잇달아 출시되고 있다. 그것은 디지털 신호를 사용하여 기존의 방식보다 최소한 두 배 이상의 많은 줄로 주사하는 특징을 가지고 있다. 또한 화면 속 영상이 3차원으로 펼쳐지는 3D TV기술이 영상혁명을 일으키고 있다. 최근에는 “디지털 통합”(Digital Integration)이 중요한 화두로 부상하고 있다. 텔레비전이나 휴대전화와 같은 일상적인 통신수단이 컴퓨터를 매개로 하나로 통합된다는 것이다. 텔레비전의 빛과 그림자 텔레비전은 인간의 일상생활에 엄청난 영향력을 행사해 왔다. 과거에는 직접 참여해야만 알 수 있었던 것들이 이제는 대중들의 눈앞에 생생하게 펼쳐지고 있다. 끊임없는 광고의 물결이 소비의 교리를 높이 외치는 한편, 전쟁의 끔찍한 장면도 그대로 안방으로 밀려온다. 텔레비전을 통해서 스타들이 만들어지고, 몰락하고, 때로는 부활하기도 한다. 연예인뿐만이 아니다. 정치가도 마찬가지이다. 만화영화의 캐릭터도 빼놓을 수 없는 스타이다. 우리는 텔레비전을 통해 과거보다 훨씬 풍부한 삶을 영위하고 있다. 텔레비전은 신속하고 현장감 있는 보도로 시청자들의 사회적 안목을 넓혀 준다. 또한 바쁜 시간에 쫓기는 현대인들에게 부족한 교양을 쌓을 수 있게 해 준다. 즐거운 오락거리를 제공하여 시청자들의 스트레스를 해소해 주는 것도 텔레비전의 중요한 몫이다. 그러나 텔레비전에 대한 비판도 만만치 않다. 텔레비전은 공동체적인 경험을 방해하는 장애물로 간주되기도 한다. 텔레비전으로 화면을 통한 접촉이 강화되면서 실제적인 만남과 대화가 줄어들고 있다는 것이다. 텔레비전이 ‘바보상자’라는 비판도 있다. 텔레비전이 인간의 사고 방식을 획일화하고 상상력을 제약한다는 것이다. 더 나아가 텔레비전 프로그램이 상업적인 목적에 종속되어 선정성과 폭력성을 끊임없이 강화하고 있다는 비판도 설득력을 얻고 있다. 그것은 특히 인격 형성과 행동 발달의 변화기에 있는 청소년에게는 심각한 문제를 일으킬 소지를 안고 있다. 미국심리학회의 조사에 의하면, 한 아이가 초등학교를 졸업할 때까지 텔레비전을 통해 8천 건의 살인장면과 10만 건 이상의 폭력장면을 접하게 된다고 한다. 텔레비전의 영향력에 대한 논란은 앞으로도 계속될 것이다. 그것은 텔레비전이 이미 우리의 일상 생활을 규정하는 매우 중요한 요소로 편입되었기 때문이다. 무엇보다도 텔레비전을 보다 유익한 방향으로 활용하기 위한 방안을 강구하는 데 지혜를 모아야 할 것이다. 그 첫걸음은 시청자로서의 주권을 회복하고 발휘하는 데 있다. [교육팁] 손에 잡힐 듯 눈앞에 펼쳐지는 3차원 영상을 보여주는 3D 텔레비전은 어떤 원리로 작동할까? 손가락을 이용한 간단한 실험으로 원리를 이해해 보자. 5~10m 떨어진 곳에 친구를 가만히 서 있게 하고, 자신의 팔을 뻗어 검지 손가락을 한번 펴 보자. 그리고 멀리 떨어져 있는 친구에 검지 손가락을 겹치도록 방향을 조절한 뒤, 자신의 검지 손가락을 본다. 그럼 손가락 너머에 있는 친구가 어떻게 보이는가? 아마 2개로 보일 것이다. 이제 검지손가락 너머에 있는 친구에 초점을 맞춰 보자. 이번엔 손가락이 몇 개로 보이는가? 아마 이번엔 손가락이 2개로 보일 것이다. 이것이 바로 3D 텔레비전의 원리다. 사람의 눈은 2개가 각각 다른 시각을 찍은걸 겹쳐서 3D 입체로 만든다. 그럼 3D 텔레비전 영상을 촬영할 때는 카메라가 2대일까? 그렇다. 2개의 렌즈로 화면을 동시에 찍은 다음, 두 화면을 겹쳐지게 화면을 출력하면 3D 영상이 된다. 이 영상을 사람의 눈으로 하나로 만들어주는 장치가 바로 3D 안경의 역할이다. [교육 과정] - 초등학교 5학년 실과, 우리 생활과 전기 전자 - 중학교 2학년 과학, 전기 - 중학교 3학년 실과, 전기 전자 기술   글 / 송성수 부산대 기초교육원 교수 triple@pusan.ac.kr 교육팁 / 동아사이언스

로그인을 하셔야 코멘트(덧글)을 쓰실 수 있습니다.

이전글 :	무선전신, 대서양을 뛰어넘다
다음글 :	공학교육에 무엇을 담을 것인가

top