기 타 [팁] 전파시계 맞추는 또 다른 방법

극도로 정확한 시각을 보고 싶은 사람들 또는 서서히 느려지거나 빨라지는 시계를 정확히 맞추기는 해야하는데 이게 귀찮은 사람들을 위한 시계가 전파시계입니다. 건전지만 넣으면 시계가 망가질 때까지 손하나 대지 않아도 믿을 수 없을 만큼 정확한 시각 정보를 제공합니다.

현재 시중에는 탁상시계, 벽시계, 손목시계등 많은 종류의 전파시계들이 팔리고 있습니다. 대표적으로 세이코의 전파시계, 카시오의 웨이브셉터, G-Shock등이 전파시계입니다. 그외 중국제도 많습니다.

우리나라에서 전파시계를 사용하려면 일본 큐슈의 표준주파수방송국에서 보내오는 장파 60 kHz를 이용해야 하는데, 수도권이나 빌딩숲 혹은 방향이 일본 큐슈쪽이 막힌 곳에서는 전파 수신이 어렵습니다.

이렇게 전파수신이 어려운 지역에서 스마트폰이나 PC를 이용해 전파시계의 시각을 맞추는 방법입니다. 원리는 참 과학적입니다. 스마트폰이나 PC를 이용해 마치 장파신호를 직접 수신하는것처럼 흉내내는 것입니다.

표준주파수방송국에서는 장파로 원자시계와 동기된 타임코드를 24시간 방송합니다. 이 타임코드를 전파시계는 수신한 후 디코딩해 시각정보를 얻는데, 보통 이들 표준주파수방송국의 주파수는 일본의 경우 후쿠시마의 40 kHz 방송국과 큐슈의 60 kHz 방송국이 있습니다. 미국은 60 kHz의 WWVB 방송국이 있고 독일과 중국 러시아도 대충 이 주파수대를 서로 겹치지 않게 조금씩 차이를 두고 사용합니다.

원리는 다음과 같습니다. 스마트폰이나 PC에서는 직접 40 혹은 60 kHz 전파를 송신할 수 있는 송신기가 없으므로 원리적으로는 40 혹은 60 kHz 전파 송신이 불가능합니다. 그러나 NTP를 이용 표준시각과 동기된 스마트폰이나 PC에서 타임코드를 생성 후 이를 오디오 신호로 보냅니다. 오디오 신호란 20 Hz ~ 20 kHz 사이를 말하고 이 주파수는 전파시계가 듣지 못합니다. 그러나 음향학에서 말하는 고조파를 이용하면 됩니다. 즉 만약 PC나 스마트폰에서 타임코드를 우리 귀로 들을 수 있는 가청주파수대인 13.33 kHz 의 오디오 주파수로 내보내면 스피커 근처에서는 제2, 제3의 고조파가 발생합니다. 따라서 제3고조파를 사용하면 즉 13.33 kHz x 3 = 40 kHz가 되고 이는 전파시계가 수신할 수 있는 장파가 됩니다.

쉽게 말하면 스피커에서 장파 신호가 발생한다는 뜻입니다.

집에서 해 보니 잘 되네요.

우선 PC에서는 http://jjy.831337.xyz/ 로 접속한 후 스피커를 켜면 타임코드를 들을 수 있습니다. 이 주파수의 3배 고조파가 바로 전파시계가 들을 수 있는 40 kHz 장파가 됩니다. 이제 전파시계를 스피커 옆에 바짝 붙여 놓고 전파시계의 장파 수신 버튼을 누르면 신기하게도 수신이 됩니다.

스마트폰에서는 앱을 설치해야 하는데 안드로이드인 경우 JJY Emulator(https://play.google.com/store/apps/details?id=jp.houryo.jjyemulator), 아이폰인 경우 JJY Simulator(https://itunes.apple.com/kr/app/jjy-simulator/id431054911?mt=8),

Clock Wave (https://itunes.apple.com/kr/app/clock-wave/id1073576068?mt=8) 등의 앱이 있습니다.

PC와 마찬가지로 스마트폰의 스피커 부근에 전파시계를 놓던지 아니면 이어폰을 꼽고 이어폰을 전파시계의 안테나 부근에 놓으면 역시 장파 수신이 시작됩니다.

무료 아이폰앱인 JJY Simulator를 실행하면 아래 그림처럼 타임코드를 시각화한 것을 볼 수 있습니다. JJY는 일본 표준 주파수국의 호출부호입니다.

아이폰 유료앱인 Clock Wave앱은 일본의 JJY뿐만 아니라 미국의 WWVB, 영국의 MSF, 독일의 DCF77, 중국의 BPC 표준 장파 주파수에 특화된 전파시계도 사용할 수 있습니다.

스피커에서 발생하는 고조파는 아주 신호가 약합니다. 따라서 스피커나 이어폰을 전파시계와 닿도록 붙여 놓아야 수신이 됩니다. 그러나 장파 수신이 전혀 되지 않는 곳에서도 시각 정보를 얻을 수 있으므로 유용한 사람이 있으리라 봅니다.

중요한 점은 직접 방송국에서 수신하는 전파는 원자시계와 동기된 정확한 시각정보지만, 이런 편법을 쓸 경우 해당 신호의 표준 시각은 바로 pc 혹은 스마트폰의 시계란 점입니다. 따라서 사용하기 전 먼저 NTP를 이용 PC나 스마트폰을 정확히 표준시각과 동기된 후 사용해야 합니다.