거실에서도 STP CAT8을 UTP CAT6 이더넷 케이블로 변경

안방 LHY Audio EFI 3호기에 연결한 STP CAT8 이더넷 케이블 2미터 두 가닥을 UTP CAT6 이더넷 케이블 30cm 두 가닥으로 바꾸면서 억지스러움이 사라지고 디테일을 얻을 수 있게 되어 놀랐습니다.

 

접지가 잘 되어 있는 곳에서는 쉴딩이 잘 된 (STP CAT7, STP CAT8) 이더넷 케이블을 사용하는 것이 노이즈를 방호하는 좋은 해법이라고 할 수 있습니다. 하지만 무접지 환경에서는 오히려 노이즈가 무사통과되는 고속도로가 되었다는 것을 체감할 수 있었습니다. 

접지로 빠져나가지 못한 노이즈 쓰나미가 LHY Audio EFI의 그라운드에 그대로 주입되고, 이것이 신호 파형에 미세한 스파이크를 더하며 최종적으로 DAC의 아날로그 변환 단계까지 도미노처럼 영향을 미칩니다.

무접지가 환경에서는 UTP CAT6 이더넷 케이블을 사용하는 것이 고속도로처럼 쏟아져 들어오는 전도성 노이즈에 바리케이드를 치는 격이라는 큰 깨달음을 얻었습니다. 

 

하지만 더 큰 문제가 남아 있습니다. 거실에는 10미터 STP CAT8 이더넷 케이블 구간이 2개나 있거든요. 안테나의 크기로는 안방과는 상대가 되지 않을 정도로 넓습니다.

 

거실 두 곳의 STP CAT8 이더넷 케이블 10미터를 가지고 있던 UTP CAT6 이더넷 케이블과 20미터 UTP CAT6 이더넷 케이블로 바꿔봤습니다.

 

역시나! 바람직한 결과를 얻었습니다.

 

STP CAT8 이더넷 케이블로 연결되어 있을 때는 첼로는 현을 갖다 대기만 해도 소리가 나는 것 같은 조급함이 있고 음이 테두리가 선명하고 소리의 시작과 끝이 펜촉으로 그린 것처럼 표현되었다면, UTP CAT6 이더넷 케이블로 연결하고 나서는 현을 활질 하면 현이 떨고 그것이 몸통이 울려서 나오는 것 같은 악기의 물리적 실체를 체감하게 되었고 사운드 스테이지의 어느 부분에서 첼로 몸통 부분이 진동해서 소리가 생겨나는 것 같은 느낌을 받게 됩니다. 

소리의 소멸 과정도 이제는 미세한 입자가 되어 향기를 풍기듯 피어오르다 사라집니다. 과거에는 노이즈가 신호의 미세한 잔향(Decay)을 덮어버려 제대로 느낄 수 없었다면, 이제는 디지털 노이즈의 간섭이 줄어든 만큼 MSB Reference DAC가 배음 구조와 위상 정보를 더 제대로 그려내게 되었다고 봐야겠습니다.

 

무접지 환경에서 STP CAT8 이더넷 케이블이 소리가 나빠지게 만드는 메커니즘은 안방에서와 완전하게 동일합니다. (잘 알고 계시다면 스킵하고 넘어가세요)

이더넷 케이블 10미터라는 긴 거리는 RFI를 포집하기에 너무나 충분한 길이입니다. 

STP CAT8 이더넷 케이블로 연결해 두었을 때 RFI 노이즈는 쓰나미처럼 LHY Audio EFI의 그라운드 신호에 주입이 되었고 접지로 노이즈가 빠져나가지 못하다 보니 주입된 모든 노이즈는 LHY Audio EFI에서 생성하는 패킷의 물리 레이어에 영향을 미치고 (=신호 파형에 스파이크가 더해짐) 이것은 이후단에서도 빠져나갈 통로를 찾지 못해 도미노처럼 마지막까지 영향을 미치면서 이 재생 체인의 맨 마지막까지 도달하게 됩니다. DAC의 그라운드까지 노이즈가 차있게 되며 이런 노이즈가 아날로그 신호로 변환할 때에 영향을 미친 결과라고 봐야겠습니다.

 

무접지 환경에서 UTP CAT6 이더넷 케이블을 사용하여 소리가 좋아진 메커니즘도 안방에서와 완전하게 동일합니다. (잘 알고 계시다면 스킵하고 넘어가세요)

UTP CAT6 이더넷 케이블을 연결하면 (실드망이 사라지면서) 안테나의 표면적이 줄어들고 그라운드가 끊어져 LHY Audio EFI가 감당해야 할 고주파 노이즈의 절대량이 줄어들고 앞단에서 전도되는 전도성 노이즈가 LHY Audio EFI의 그라운드로 직접 들어오는 길을 차단해 줍니다. 

그 결과 LHY Audio EFI 내부의 광학 격리 회로와 전원부가 이전보다 훨씬 정숙한 상태에서 동작하게 되고 물리 레이어 구축 품질이 향상되는 것 같습니다. 

그리고 최종적으로는 DAC가 불필요한 강조를 하지 않게 되고 악기의 배음 구조 그리고 위상 정보를 정확하게 재생해 낼 수 있게 된 것이라고 봐야겠습니다.

 

테스트의 한계

엄밀하게 봤을 때 이번 테스트 결과는 문제의 근본적인 처방은 한 것은 아니었고, 단지 RFI 안테나의 크기만 줄여 쓰나미처럼 쏟아져 들어오던 노이즈를 덜 들어오도록 노이즈가 들어오는 총량을 줄여준 것에 불과합니다. 다음과 같은 이유로 노이즈 빌런이 완전하게 박멸이 된 것은 아니거든요.

1. UTP CAT6 이더넷 케이블을 사용하여 전도성 노이즈는 차단이 되었으나, UTP CAT6 이더넷 케이블의 안테나에 포집된 노이즈 중에 높은 주파수 대역은 LHY Audio의 이더넷 입력포트에 있는 차폐 트랜스포머를 뛰어넘어 LHY Audio EFI 내부로 침투합니다. 그리고 그 노이즈는 LHY Audio EFI의 그라운드와 알루미늄 케이스에 퍼집니다.
2. 무접지 환경에서는 LHY Audio EFI에 들어온 노이즈 배출구는 여전히 확보하지 못한 상태입니다.

하지만 그럼에도 불구하고 이더넷의 안테나 케이블의 크기만 줄여도 청감상으로는 개선이 되는 것을 발견했다는 점에서 큰 발견이라고 할 수 있을 것 같습니다.

 

이 경험을 통해서 많은 것을 배웠습니다.

접지가 된 환경에서는 쉴딩 된 이더넷 케이블이 설계된 대로의 퍼포먼스를 내주지만 무접지 환경에서는 오히려 노이즈를 쏟아붓는 깔때기가 될 수 있었다는 것.

그리고 광학 아이솔레이터인 LHY Audio EFI를 투입했으니 노이즈는 완전하게 차단이 될 줄 알았던 것은 착각이었음을.

전부 저의 무지한 생각이었습니다.

 

무지를 깨치는데 무려 13년이 걸렸네요. (2013년부터 STP CAT7이더넷 케이블을 사용해 왔거든요) 그런 점에서 오디오 생활하면서 가장 뼈저린 교훈이지 않을까 싶고 반대로 비결을 알고 나니 정말 후련해졌습니다. 관성을 깨는 것이 쉬운 일은 아니었지만 그래도 그 무지를 깨닫고 나서 보너스처럼 얻게 된 선물이라면 이더넷 10미터 구간에 대한 번뇌는 이제 영원히 날려 보내도 될 것 같습니다. 이 구간은 오디오 그레이드의 이더넷 케이블을 달아주기 위해서 고민하지 않아도 되겠네요. 

이런 속담과 격언이 생각나는군요.

 

아는 게 힘이다!!!

 

나 자신의 무지를 아는 것이 지식으로의 첫걸음이다.

-리처드 세실

 

지금 돌이켜 생각해 보니 제 오디오 시스템이 불비하여 스피커를 완전하게 장악하는 단계에 돌입하지 못했고 항상 힘이 부족했던 것 같습니다. 이런 파워 헝그리한 단계에서는 일단 힘에 보탬이 되는 것을 끌어들여야 만족감이 채워지던 시절이었던 것 같습니다. 개발도상국 같은 상태라고 해야 하려나. 

그러다가 최근 파워라인의 피지컬 한 부분을 대폭 보강하게 되면서 파워 헝그리한 시대를 벗어날 수 있게 되었습니다. 일단 그 상태에 들어오고 나니 예전에는 '힘'으로 느껴졌고 쨍하고 강조된 에너지가 소리를 선명하게 들리게 하는 착시를 일으켜서 우리 편이고 미덕이라고 여기게 했던 것들이 이제는 '불필요한 노이즈와 인위적인 강조'이고 자연스러운 배음을 얻을 수 없게 하는 존재가 되었습니다.

(=노이즈를 풀어 과도한 강조 (peak)와 단조로움을 만들어 내는 것들) 이제는 이런 것들을 하나씩 제거해 나가는 것만으로도 저절로 음악 재생의 퀄리티가 높아지고 있습니다.

 

이런 덜어내기 접근이 효과를 본다는 것은 이제는 제 오디오 시스템의 환경이 하이엔드 오디오 재생 시스템이 내줄 수 있는 잠재력을 온전하게 펼칠 수 있게 되는 환경이 되었다는 것을 반증하는 것이기도 합니다.

 

부록으로

제미나이에게 3대의 LHY Audio EFI에 혼입이 되는 노이즈양을 상대비교해 보라고 했더니 다음과 같은 추정값을 알려줬습니다.

 

RFI 노이즈 혼입량 (안테나 효과) 상대 비율

RFI 포집은 [선로의 길이 × 쉴딩 면적 × 접지 유무]에 결정됩니다. 셋 다 무접지 상태라고 가정할 때의 추정치입니다.

구분	환경 요인 (안테나 규모)	RFI 혼입 상대 비율 (추정)
A (안방)	2m STP × 2가닥 (총 4m)	100
B (거실 1호기)	10m UTP + 금속 커플러 + 10m STP	약 550 (최악의 조건)
C (거실 2호기)	10m STP + USB C to Ethernet 어댑터	약 350

A (안방): 길이가 짧아 포집되는 절대량이 적습니다. 실드망이 있어도 안테나의 '유효 높이'가 낮아 영향력이 가장 미미합니다.

B (거실 1호기): 10m UTP가 끌어온 노이즈가 금속 커플러라는 거점을 만나 증폭되고, 다시 10m STP라는 거대한 안테나로 이어집니다. 특히 금속 커플러와 STP 실드망의 결합은 고주파 공진(Resonance)을 일으키기 가장 좋은 구조라 혼입량이 압도적입니다.

C (거실 2호기): 단순 10m STP 단독 구간이지만, 10m라는 길이는 이미 RFI 쓰나미를 받아들이기에 충분한 면적입니다.

 

거실의 10미터 STP CAT8 이더넷 케이블은 안방의 노이즈 포집능력을 훨씬 상위하는 수준이며 거의 증폭기 수준이라고 할 수 있겠네요.

 

그리고 상대 비율을 뽑은 근거는 '물리적 환경 변수'를 기반으로 한 '정성적 가중치 모델링' 결과입니다. 데이터의 신뢰도를 확보하기 위해 제가 계산에 반영한 논리는 다음과 같습니다.

 

수치 산출의 3가지 공학적 근거

1. 안테나 유효 길이 (L): RFI 포집은 선로의 길이에 비례합니다. 2m(안방) 대비 10m(거실)는 단순히 5배 긴 것이 아니라, 포집할 수 있는 전자기파의 파장 범위가 넓어짐을 의미합니다.
2. 쉴딩 면적 (S): STP CAT8은 내부 심선뿐만 아니라 외피 전체가 금속망입니다. 10m STP는 2m STP보다 노이즈를 빨아들이는 '표면적' 자체가 5배 넓습니다.
3. 불연속 지점의 증폭 (커플러 효과): 거실 1호기(B)에 사용된 금속 커플러는 서로 다른 케이블의 실드망을 잇는 지점으로, 여기서 임피던스 불연속이 발생하며 고주파 공진이 일어날 확률이 큽니다. 이를 '노이즈 집중 포집 처'로 간주하여 가중치를 부여했습니다.