MC 카트리지에 대한 짧은 생각

MC 카트리지는 말 그대로 코일이 움직여(Moving Coil) 전기를 일으키는 장치다. 일종의 발전기인 셈인데, 스타일러스가 LP 그루브를 따라 움직여 얻은 운동에너지가 플레밍의 오른손 법칙에 따라 전기에너지로 바뀌는 것이다. MM 카트리지도 같은 원리이지만 마그넷이 움직인다(Moving Magnet)는 점에서 차이가 있다. 

좀 더 들어가 보자. MC 카트리지에서 코일이 움직이기 위해서는 스타일러스가 장착된 캔틸레버 뒤쪽 어디엔가, 그것도 마그넷이 형성한 자기장 세력 안에 감겨있어야 한다. 이렇게 코일이 감긴 부위를 코어(core)라고 부르는데, 이는 트랜스포머를 연상하면 된다. 트랜스포머 역시 철이 됐든 퍼멀로이가 됐든 코어를 코일로 감은 장치인데 코어가 어떤 물질인지에 따라 결괏값이 확 달라진다.

두 번째로 따져볼 것은 코일이다. MC 카트리지는 코어에 감은 코일이 움직여야 하기 때문에 가벼워야 하고 이로 인해 많이 감을 수가 없다. 이로 인해 MC 카트리지는 장점과 단점이 동시에 존재한다. 

우선 코일에서 발생하는 내부 임피던스가 MM 카트리지에 비해 통상 100분의 1 수준으로 낮은 것은 장점이다. ‘낮게 주고 높게 받는' 임피던스 매칭 원리에 의해 뒷단인 포노 스테이지에 에너지를 손실 없이 전달할 수 있기 때문이다. MC 카트리지의 부하 임피던스가 통상 100옴, MM 카트리지의 부하 임피던스가 통상 47k옴인 것도 이 때문이다. 

적게 감은 코일로 인한 단점은 출력 전압이 낮다는 것이다. MC 카트리지의 출력전압은 MM 카트리지에 비해 통상 10분의 1 수준에 그친다. 뒷단인 포노 스테이지의 게인이 MC가 1000배(60dB), MM이 100배(40dB)인 이유다. 이렇게 포노 스테이지의 게인이 10배 차이가 나야 MM 카트리지의 신호 증폭 때와 동일한 출력전압을 그다음 뒷단인 프리앰프에 넘겨줄 수 있다. 

에어타이트 MC 카트리지의 도발

이 같은 MC 카트리지의 ‘낮은 임피던스 - 낮은 출력전압' 생태에 반기를 든 제작사가 바로 일본 진공관 앰프 메이커 에어타이트(Air Tight)다. 2006년 에어타이트에서 처음 나온 MC 카트리지 PC-1은 1.7옴이라는 낮은 내부 임피던스에도 불구하고 0.5mV라는 높은 출력전압으로 당시 아날로그 오디오 애호가들을 깜짝 놀라게 했다. ‘초저 임피던스-중출력' MC 카트리지가 탄생한 것이다. 

이는 이후에 나온 에어타이트 MC 카트리지를 다른 제품과 차별 짓게 한 결정적 팩터였다. 2009년에 나온 PC-1 Supreme은 1옴에 0.4mV, 2013년에 나온 PC-1s는 1.7옴에 0.5mV, 2016년에 나온 30주년 기념작 Opus-1은 1.4옴에 0.5mV였다. 그리고 2019년에 출시된 이번 시청기 PC-1 Coda도 1.7옴에 0.5mV 스펙을 자신의 최대 시그니처로 내세우고 있다. 

어떻게 이런 일이? 그 비결은 코일이 감긴 코어에 있었다. 코어 재질로 초투자율이 일반 철 코어에 비해 3배 이상 높은 SH-uX를 썼기 때문. 초투자율(initial permeability)은 쉽게 말해 자석 성질이 쉽게 생기고 오래가는 정도인데, 올닉 같은 일부 진공관 앰프 메이커에서 출력 트랜스 코어로 니켈 계열 합금인 퍼멀로이를 쓰는 것도 초투자율이 높기 때문이다.

코어가 초투자율이 높으면 결국 코일을 일반 코어일 때와 똑같이 감아도 보다 상대적으로 높은 출력전압을 얻을 수 있게 된다. ‘초저 임피던스-중출력’이 가능해진 것이다. PC-1 Coda의 1.7옴, 0.5mV 스펙이 어느 정도 드문 것인지는 다른 MC 카트리지 스펙과 비교하면 금세 알 수 있다. 이들 모두 필자가 리뷰했던 웰메이드 MC 카트리지다.

• 라이라 Atlas Lambda SL : 1.52옴, 0.25mV
• 라이라 Etna Lambda SL : 1.52옴, 0.25mV
• 에어타이트 PC-1 Coda : 1.7옴, 0.5mV
• 골드링 Ethos : 4옴, 0.5mV
• 직스 Ultimate Astro : 4옴, 0.24mV
• 직스 Ultimate Omega : 4옴, 0.24mV
• 다이나벡터 DRT VX-1s : 6옴, 0.3mV
• 하나 Unami Red : 6옴, 0.4mV
• 하나 ML : 7옴, 0.4mV
• 오토폰 Quintet Red : 7옴, 0.5mV
• 올닉 Amber : 9옴, 0.35mV
• 레가 Aphelion 2 : 10옴, 0.35mV
• 레가 Apheta 3 : 10옴, 0.35mV
• 레가 Ania Pro : 10옴, 0.35mV
• 데논 DL-103R : 14옴, 0.25mV
• 하나 EL : 30옴, 0.5mV
• 하나 SH : 130옴, 2mV

에어타이트 PC-1 Coda에서 또 따져볼 것들

일반적인 MC 카트리지 잣대로 PC-1 Coda의 면면을 좀 더 살펴보자. 우선 스타일러스는 3umm x 30umm 넓이의 세미 라인 컨택트(semi line contact) 타입이고, 캔틸레버는 퓨어 보론을 썼다. 플래그십 Opus-1이 두랄루민 캔틸레버를 쓴 것과 차이를 보인다. 마그넷은 두 모델 모두 네오디뮴을 투입했다. 

눈길을 끄는 것은 바디. 헤드쉘이 붙는 플레이트(베이스)는 ‘엑스트라 슈퍼 두랄루민'으로 불리는 A7075 알루미늄으로 접촉력 강화를 위해 니켈과 크롬으로 연이어 도금했다. 하우징은 알루미늄 마그네슘 실리콘 합금인 A6063 알루미늄으로 만들었다. 4핀은 로듐 도금됐고, 카트리지 전체 무게는 12.7g이 나간다. 권장 침압은 2.0~2.2g.

에어타이트에서 MC 카트리지가 탄생하게 된 배경도 짚고 넘어갈 만하다. 필자는 지난 1월 일본 오사카에 있는 에어타이트 본사를 탐방했는데 그곳에서 만난 유타카 잭 미우라(Yutaka Jack Miura) 에어타이트 사장이 아주 흥미로운 이야기를 들려줬다. 그는 1986년에 에어타이트를 설립한 아츠시 미우라(Atsushi Miura. 2022년 5월 25일 작고) 씨의 아들이다. 다음은 당시 이뤄진 인터뷰 내용이다. 

김편 : 에어타이트 카트리지는 자체 제작인가요?

유타카 미우라: 에어타이트가 디자인하고 마이 소닉 랩(My Sonic Lab)에서 만듭니다. 아버지가 럭스만에서 일할 당시 코에츠(Koetsu)가 카트리지를 납품했는데 그때 코에츠의 핵심 엔지니어가 요시오 마츠다이라(Yoshio Matsudaira) 씨였어요. 이후 에어타이트를 설립하고 카트리지 제작을 의뢰했는데 그때는 마츠다이라 씨가 자신의 회사인 마이 소닉 랩을 설립한 후였죠. 

김편: 그러면 2006년에 나온 PC-1도 에어타이트 디자인, 마이 소닉 랩 제작인가요?

유타카 미우라: 네, 맞습니다. 하지만 에어타이트 카트리지와 마이 소닉 랩은 카트리지 디자인도 다르고 소리도 다릅니다. 

한편 고 아츠이 미우라 씨가 생전 가진 해외 인터뷰를 보면 그는 요시오 마츠다이라 씨와 협업할 때부터 ‘저임피던스-고출력’ MC 카트리지를 목표로 삼았다. “내부 임피던스가 높으면 코일이 만들어낸 에너지를 너무 많이 써버리고, 출력이 낮으면 뒷단으로 에너지를 보낼 때 손실이 발생한다. 두 경우 모두 필연적으로 음질은 떨어뜨리고 노이즈는 더 많이 끼게 된다"는 것이 그의 지론이었다. 

시청

PC-1 Coda 시청은 에어타이트 수입사인 씨웍스의 아날로그라운지 시청실에서 이뤄졌다. 턴테이블은 크로노스 오디오의 Discovery, 톤암은 Discovery RS, 포노앰프는 크로노스 오디오의 Reference Phono를 동원했다. 프리앰프와 파워앰프는 에어타이트의 ATC-5와 ATM-3211, 스피커는 블루멘호퍼의 Genuin FS1 MKIII. 

아티스트   Seong-Jin Cho
곡   Suite for keyboard Vol.1, No.2 in F major, HWV 427
앨범   The Handel Project

처음 들리는 피아노 음이 묵직하고 윤곽선에 일체 색번짐이 없다. 배경은 시커멓고, 왼손 건반음은 풍성하고 여유가 있고, 오른손 건반음은 예리하다. 하여간 번지거나 약하거나 흐릿한 쪽과는 아주 거리가 먼 재생음이다. 이게 바로 1.7옴이라는 극도로 낮은 임피던스와 MC 카트리지로서는 높은 0.5mV 출력의 조화인가 싶다. 

디지털 음원 재생에 비유하면 R2R DAC으로 고해상도 음원을 듣는 것 같지만 음들 하나하나가 손에 만져지는 느낌은 훨씬 세다. 피아노의 형체 역시 보다 또렷해서 스피커는 진작에 사라졌다. 전체적으로 재생음의 골격이 튼실하고 견고한 것이 마치 카트리지가 LP 그루부에 담긴 온갖 정보를 빨판처럼 빨아들이는 것 같다. 

아티스트   Hiromasa Suzuki
곡   Screwdriver
앨범   High-Flying

퓨전 재즈 곡인데, 무대를 좌우로 진짜 넓게 쓴다. 드럼은 파워가 넘치고 자신이 만들어낸 음들을 곳곳에 골고루 흩뿌린다. 퍼커션, 차임, 이 모든 악기들이 입체적으로 등장하고 각 악기들 사이의 공간감도 훌륭하게 표현된다.

특히 필자를 향해 아주 날카로운 예각으로 파고드는 키보드의 고음에 깜짝 놀랐다. 일렉 베이스는 둔탁하고 묵직했다. 톤암, 턴테이블, 포노스테이지, 어느 하나 중요하지 않은 게 없겠지만 PC-1 Coda가 선봉에서 트랜스듀서 역할을 충실히 해낸 결과다. 

아티스트   Janine Jansen
곡   Concerto No.2 L’estate (Summer)
앨범   Vivaldi: The Four Seasons

얀센의 들숨과 기척이 생생하고 연주회장의 공기감까지 모조리 전해준다. 한마디로 필자를 쑤욱 빨아들여 녹음 현장으로 데리고 간 느낌. 계속해서 느끼는 것이지만 현악들의 낮은 음이 정말 잘 나온다. 전체적으로 중고음이 돋보이는 카트리지이지만 필요한 순간 들려주는 저음의 양감과 질감이 장난이 아니다. 순식간에 폭풍우처럼 몰려온다. 

계속해서 바이올린의 완급 및 강약 조절, 얀센의 숨소리에 숨이 턱턱 막혀온다. MM 카트리지에서는 좀체 맛보기 힘든 선명한 음과 휘몰아치는 기세와 에너지가 대단하다. 무대 앞이 무척 투명해서 개운한 느낌도 곡이 끝날 때까지 가시지 않았다. 

아티스트   웅산
곡   내 마음 갈 곳을 잃어
앨범   사랑, 그 그리움

어쿠스틱 기타의 아슬아슬한 아티큘레이션에 이어 등장한 웅산의 목소리에 화들짝 놀랐다. 지금까지 수없이 들었던 곡인데 웅산이 이 정도로 존재감을 과시하며 등장한 적이 있었나 싶다. 혼 스피커와 진공관 모노블럭 파워앰프 덕도 봤겠지만 저 12.7g 짜리 작은 카트리지가 첫 단추를 잘 꿴 결과다. 

기타줄에 미끄러지는 손가락의 마찰음은 징그러울 정도이고, 웅산의 목소리가 스튜디오 벽에 맞고 나오는 반향음도 생생하다. 사운드스테이지에 음들이 꽉 찼다. 참으로 디지털은 범접하기 힘든 아날로그의 세계다. 웅산의 음상은 미니어처도 아니고 필요 이상으로 빅마우스도 아니다. 

아티스트    Petra Magoni, Ferruccio Spinetti
곡    Eleanor RIgby
앨범    Musica Nuda

우드 베이스의 포스가 장난이 아니다. 저음은 그야말로 사정없이 밑으로 내려가고, 보컬은 목젖이 보일 정도로 사실적으로 등장한다. 들숨이 하도 리얼해서 바로 앞에서 지켜보는 것 같다. 이어 Roxanne 트랙도 들었는데 이 곡에서도 보컬과 베이스의 호흡이 기막히다. 베이스의 윤곽선은 선명하고 목소리는 똑 부러지게 들린다. 

무대 앞은 계속해서 투명하고 배경은 칠흑처럼 조용하다. 이처럼 노이즈가 한 톨도 남김없이 증발했다는 것은 그만큼 시그널의 에너지가 높다는 반증이다. PC-1 coda를 비롯해 Reference Phono 포노앰프, ATM-3211 모노앰프, 모두가 일등공신이다. 

총평

다시 카트리지와 포노앰프 얘기다. 이번 PC-1 Coda 시청에 동원한 Reference Phono 포노앰프는 내장 승압트랜스 게인을 10배로 했다. MM 포노 스테이지 게인이 40dB(100배)인 만큼 결국 통상의 MC 포노 스테이지 게인인 60dB(1000배)를 확보한 셈이다. 

하지만 실제 청음상으로는 웬만한 MC 카트리지는 명함을 내밀지 못할 만큼의 에너지가 시종 작렬했다. 똑 부러지고 견고했다. 0.5mV 출력의 힘이다. 그러면서도 마이크로 디테일까지 잘 챙기는 것을 보면 초저 임피던스 효과 또한 톡톡히 본 것 같다. 맞다. 에너지와 디테일, 두 마리 토끼를 잡은 MC 카트리지의 수작이다.

by 김편 오디오 칼럼니스트

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