전화 교환기 — 수많은 전화를 자동으로 이어 준 기계
한눈에 보기
전화 교환기는 한 전화기에서 건 통화를 수많은 가입자 가운데 알맞은 상대의 회선으로 이어 주는 장치이다. 모든 전화기를 서로 직접 연결하면 가입자가 늘수록 전선이 감당할 수 없이 많아진다. 교환기는 각 전화기를 한곳에 모으고, 발신자가 보낸 번호를 읽어 필요한 길만 잠시 만든다. 통화가 끝나면 그 길을 끊어 다른 사람이 다시 사용하게 한다. 적은 수의 공통 설비로 많은 통화를 처리하는 셈이다.
등장하기 전의 세상
초기의 전화 연결은 사람이 맡았다. 가입자가 신호를 보내면 교환원이 교환대의 잭과 플러그로 상대방의 선을 찾아 연결했다. 통화가 끝났다는 신호가 오면 플러그를 뽑아 회선을 비웠다. 이 방식은 선을 잘못 꽂거나 통화가 몰릴 때 오래 기다리는 일이 생길 수 있었다. 가입자가 늘수록 더 큰 교환대와 더 많은 교환원이 필요했고, 밤이나 바쁜 시간에도 일정하게 연결할 방법이 요구됐다.
탄생과 발전
19세기 말에는 사람 없이도 발신자가 스위치를 움직여 상대를 고르는 자동 교환 방식이 등장했다. 스트로저식 선택기는 전화 다이얼이 만든 전기 펄스를 세어 위아래와 좌우로 접점을 옮기며 번호에 맞는 회선을 찾았다. 영국에서는 1912년 엡섬에 이 장비를 쓴 첫 공중 자동 전화 교환기가 설치됐다. 이후 기계 접점 중심의 장치는 전자 회로와 컴퓨터 제어로 바뀌었고, 1979년 공개된 시스템 X는 교환과 전송을 유연하게 통합했다.
작동 원리
전화를 걸면 교환기는 발신 회선을 알아차리고 번호 정보를 받는다. 오래된 자동 교환기는 다이얼이 돌아오며 끊었다 이은 전류의 횟수를 숫자로 해석했다. 선택기는 첫 숫자에 따라 큰 묶음을 고르고 다음 숫자마다 범위를 좁혀 목적지 회선을 찾는다. 상대 회선이 비어 있으면 두 회선 사이에 통로를 만들고 벨 신호를 보낸다. 상대가 받으면 음성 신호가 오가며, 수화기를 내려놓으면 연결을 풀어 스위치와 회선을 다시 비운다.
세상을 바꾼 방식
자동 교환기는 통화마다 교환원이 선을 직접 꽂는 일을 줄였다. 이용자는 교환원에게 상대 이름을 말하는 대신 번호를 누르거나 돌려 목적지를 지정할 수 있게 됐다. 교환소는 한 통화가 끝나면 같은 장비를 다른 통화에 돌려 쓰며 더 많은 가입자를 관리했다. 여러 교환소가 연결되면서 다른 도시와 나라로 통화가 이어졌고, 번호 체계와 신호 규칙도 중요해졌다. 전화는 필요할 때 바로 연결하는 생활 기반 시설로 바뀌었다.
흥미로운 이야기
기계식 자동 교환기의 선택기는 번호를 한 번에 이해하는 컴퓨터가 아니었다. 다이얼이 만든 펄스를 차례로 세고, 그때마다 전자석이 쇠막대를 한 칸씩 움직였다. 숫자가 여러 자리이면 앞쪽 선택기가 다음 선택기를 골라 연결을 넘겼다. 작은 클릭과 움직임이 계단처럼 이어져 마지막 접점에 도착한 것이다. 다이얼이 돌아오는 속도를 손으로 막으면 펄스 간격이 흐트러져 잘못된 번호가 선택될 수도 있었다.
오늘날 남은 영향
오늘날 교환기는 기계식 선택기 대신 디지털 장비와 소프트웨어를 사용한다. 음성은 디지털 데이터로 바뀌고, 시스템은 번호와 가입자 정보, 연결 상태를 바탕으로 경로를 정한다. 이동전화와 인터넷 전화에서는 한 통화가 여러 네트워크를 거칠 수 있다. 그래도 발신 요청을 받고 목적지를 찾아 자원을 배정했다가 통화가 끝나면 회수하는 기본 역할은 남아 있다. 교환기는 보이지 않는 통신망이 필요한 길을 순간마다 고른다는 사실을 보여 준다.