이 자료는 1998년 1월호 KARL지에서 발췌하였습니다.

  1977년 HL0C에 국내 최초로 4 elements triband cubical quad 안테나가 생긴 뒤로 20년이 지났고, 그 동안 HL0C의 역사와 함께 해 왔었다. 20주년을 즈음하여 이 안테나에 새로운 의미를 부여 하고자 많은 실험적 변수를 포함한 6 Elements(2nd Reflector System) Triband(14,21,28㎒) Cubical Quad Antenna를 계획하게 되었다.
먼저 4 elements에서 5 elements로 만들 계획을 했으나 무게중심에 director 1에 오게 되면 안테나를 타워에 고정하기 힘들어진다. 그래서 과감히 6 element를 계획했다. 그러나 그것도 문제가 있었다. director가 4개인 안테나로 만들면 안테나를 Mast에 고정한 상태로 Matching Section이 있는 radiator에의 접근이 어려워진다. 그럼 어쩌나? 아! 안테나 핸드북에서 언젠가 본듯한 2nd reflector를 계획했다. 그러면 지금의 4 element에서 director 하나 reflector 하나만 더하면 된다. 그것으로 구조적인 문제는 해결됐다. 그리고 6 element 3 band CQ로 확정을 했다.
2nd reflector란 말은 생소할 것이다. 그래서 내가 아는 만큼만 설명하겠다. 일단 보통의 1reflector system에서 reflector는 후방 전력을 전방으로 끌어 주는 효과가 있어 대략 25㏈정도의 FB를 만들어 주는 동시에 전방이득도 증가하게 된다. 하지만 2nd reflector에 의한 전방이득의 아무런 변화가 없다. 전방이득이 증가한다거나 감소하는 일은 없으며, 다만 FB를 증가시켜 준다는 것이다. 그래서 증가된 FB가 실제로 교신하는데 미치는 영향은 다음과 같다. 보통 전방이득이 높은 안테나를 선호하지만, 아주 약한 DX 신호를 수신하는데는 이득이 조금 낮아도 잡음이 적은 안테나가 효과적이다. 그래서 FB가 높은 안테나가 좋은 것이다. 하지만 송신측에서는 전방이득이 높은 안테나가 좋기도 하다. 우리의 6 elements 2nd reflector 안테나의 2nd reflector의 효과는 FB증가, 즉 수신기 잡음 감쇄의 효과뿐이라고 하지만 그것 하나가 아주 중요한 특성으로 꼽힌다.
설계주파수는 14.18㎒ 21.20㎒ 28.60㎒, 그리고 X 마운트 하나에 3밴드가 들어가기 때문에 각각의 엘레멘트의 간격은 14㎒ 0.11λ, 21㎒ 0.16λ, 28㎒ 0.26λ,로 결정하였다.
14㎒는 0.11λ로 이득최대점인 0.12λ에 가깝고, 21㎒는 0.16λ로 FB 최대점에 가깝고, 28㎒는 wide space로 28㎒에서 29㎒ FM까지 사용할 수 있게 설계하였으나 각 밴드간의 간섭은 계산하지 못했다. 그리고 14㎒는 FB조정을 위해 reflector 두 개에 모두 5㎝간격의 stub를 넣었다. 그 이외의 많은 일반적 특성에 대해서는 기존의 자료에 많이 나와 있고, 그 자료가 방대하기에 설명은 생략하겠다. 이 안테나의 설계자료는 다음 <표>와 같다.

주파수	14.18㎒			21.25㎒			28.60㎒
	전체길이	한변길이 a	스프렛터 암길이L	전체길이	한변길이 b	스프렛터 암길이L	전체길이	한변길이 c	스프렛터 암길이L
d3	19.91	4.98	7.04	13.29	3.32	4.70	9.87	2.46	3.48
d2	20.32	5.08	7.18	13.56	3.39	4.74	10.07	2.52	3.56
d1	20.73	5.18	7.33	13.84	3.46	4.89	10.28	2.57	3.63
rad	21.16	5.29	7.48	14.12	3.53	4.99	10.49	2.62	3.71
ref1	21.79	5.45	7.71	14.54	3.64	5.15	10.80	2.70	3.82
ref2	22.44	5.61	7.93	14.98	3.75	5.30	11.13	2.78	3.93

   안테나의 제원을 살펴보자. 우선 boom의 길이가 12m이다. 그래서 113㎝ 짜리 군용 섹션파이프 11개를 이용하여 연결 부분에 드릴로 구멍을 구개씩 뚫어서 볼트, 너트로 관통하여 고정했다. X마운트는 알루미늄 주물을 사용 하였고, 스프렛더 암으로는 4m짜리 glass fiber rod 4개로 엘레멘트 하나를 만들었다.
glass fiber는 대나무나 낚싯대보다 튼튼하여 오래 쓸 수있고 비교적 자연에 의한 풍화에 강하다. 예전에 우리가 낚싯대로 사용을 했는데 바람이나 햇빛에 의한 풍화로 2년 남짓 사용하였다고 한다. 그래서 지금 사용한 glass fiber rod 두께 2t 지름 30파이 짜리를 주문해서 만들어 사용했다. 그리고 중요한 element 동선은 45가닥이 들어 있는 연선을 사용하였다. 그리고 스프렛더 암과 동선의 연결은 예전에는 플라스틱 타이를 사용하였으나 풍화가 심해 엘레멘트와 스프렛더암이 떨어지는 일이 잦았다. 그래서 이번에는 호스 고정용으로 쓰이는 스텐레이스 oil ring으로 튼튼하게 사용하였고 접속 부위는 면 테이프로 감아서 동선이 끊어져 버릴 위험을 제거했다. 이 정도로 안테나의 기계적인 강도를 충분히 확보했다.
   매칭은 예전과 똑같이 14, 21, 28㎒ 3밴드를 동시에 하나의 cable로 쓸 수 있는 방법으로 만들었으나 예전의 문제점을 발견하고 아주 약간을 수정하였으나 그것이 얼마나 큰 이득을 얻었는지... (아주 조그만 것이지만 아주 큰 힘을 발휘하게 되었다.) 그것으로 매칭부의 손실을 많이 줄일 수 있었기 때문이다. 그럼 참고로 예전에도 KARL지에 많이 올라왔던 매칭법을 먼저 소개하고 변형된 부분을 얘기하겠다. -그림-과 같이 매칭부를 설치하였고 그 제원은 다음과 같다. 10파이짜리 동파이프에, 우리가 사용하고 있는 RG8의 내부심선을 이용하여 회로를 구성하였다. 그리고 매칭은 엘레멘트부분의 RG8 심선을 좌우로 이동하며 공진주파수를 찾으면서 동선내부에 들어가는 RG8 심선을 상하로 넣었다 뺐다 하면서 SWR 값을 잡는 것이었다. 그러나 이 방법에서의 문제는 14㎒ 대에서 동축콘덴서(동관안에 RG8 심선을 넣은 부분)의 용량이 모자라서 내압콘덴서를 병렬로 연결했어야 했다. 이것이 거추장스러운 매칭부분 모습을 보였고 불필요한 방사를 일으켜 전계 패턴도 많이 일그러지게 되었다. 그래서 새로 생각한 방법이 그림과(새로운 매칭부)같이 기존의 매칭섹션의 동관을 수축튜브로 절연하고 그 바깥에 지름 14파이 두께 1t의 알루미늄관으로 동축콘덴서를 구성하고, 알루미늄 파이프의 적절한 부분(element 쇼트부분에서 알루미늄 관까지의 길이가 최소가 되는 부분)에 동선을 연결하여 엘레멘트에 쇼트시켰다. 이것으로 적어도 1dB의 감소는 해결할 수 있고, 전계 패턴도 깨끗이 만들 수 있었다. 참고로 예전의 동축콘덴서 용량과 이번의 용량을 비교하면 예전보다 3배정도의 용량을 확보할 수 있어서 매칭 섹션의 길이도 짧게 만들 수 있었다. 매력적이지 않은가? 이런 생각의 매칭 섹션에 대해 고민하던 나에게 HL0C의 97학번 DS1JFA(조민성) 회원이 힌트를 주어 생각해 내게 되었다. 정말 머리가 좋은 후배이다. 이것으로 지금까지의 CQ 매칭중 가장 효율적인 매칭부를 설계, 사용할 수 있었다.

   안테나의 고정 방법이다. 이번 안테나는 엄청난 무게 때문에 가이드를 두 개로 잡기로 했고 좌우 흔들림 방지용으로 두 개 중 하나를 마름모꼴로 -그림-처럼 고정하였다. CQ 안테나가 워낙 바람을 타는 놈이라서... 그리고 가이드선은 안테나를 설치할 때 지지용으로도 사용한다. 안테나가 너무 무거워 지지 없이는 타워 꼭대기까지 들고 갈수 없다. 안테나의 무게는 대략 200㎏ 가량이다. mast와 boom의 고정용 브라켓은 두께 2t 크기 60*40(㎝) 알루미늄판 4장을 겹쳐서 구멍을 뚫어 사용하였다. 수많은 안테나를 만들어 봤지만 이처럼 큰 브라켓은 처음이다.

11월 2일 HL0C 대부분의 OP들이 1급, 2급시험을 보고난 오후에 잠깐 쉴 틈도 없이 바로 모두 학교로 달려와서 저녁 늦게까지 이 괴물을 타워에 올리느라 모두들 많이 힘들었다. 그날 저녁 드디어 6 element CQ 안테나의 당당한 위용을 우리는 보게 되었다. 그때 예전까지는 그렇게 커보였던 우리의 12미터짜리 타워가 너무나 왜소해 보였다. 완공을 하고 보니 3개월 동안 긴장했던 것이 모두 풀리고 때 마침 AM자리에 갔다가 모두들 맥주 한잔에 얼굴이 빨개지면서도 연신 안테나 이야기로 꽃을 피웠다. 그때 선배들이 해준 "수고했다!" 한마디에 너무 기뻐 어쩔 줄 몰라 하기도 했다. 그 동안 안테나를 설계하느라 짧은 영어로 수많은 원서들을 보고, 밤새 고민하던 생각, 좀 더 좋은 재료를 좀 더 싼 가격에 마련하느라 이리 저리 발벗고 뛰던 후배들의 모습들도 한순간에 머리를 스쳐 가며 알콜 기운에 점점 정신을 잃어 갔다. "내일은 매칭을 해야지."

다음날 아침 일찍, 덜 깬 술을 커피 한잔에 정리하고 몇몇 후배들이랑 다시 옥상엘 올라갔다. 그때 아침 햇빛을 뒤로하고 당당하게 서 있는 안테나의 모습에 서로 감격하여 한마디씩 하느라 정신이 없었다. 그 기분을 정리하고 매칭을 시작했다. 한 명은 동아리방에서 SWR값을 재고 설계 주파수대로 공진점을 잡고 위의 방법으로 매칭을 했다. 생각보다 매칭은 쉬웠다. 끝나고 내려와서 드디어 이 거대한 무기를 사용할 수 있는 감격의 순간을 맞이했고, CQ CQ DX...를 외쳤다. Standing-By 라는 말이 끝나길 무섭게 YC... 59+20㏈ 정도의 강력한 신호에 FM같은 소리였다. 놀랍게도 그가 준 signal report는 59+30㏈ 믿지 못할 신호라며 "What Is Working Condition?"이라고 물었다. 그때 자랑스럽게 얘기했다. 6 ele 2nd reflector system CQ에 50와트라고! YC의 한마디 Beautiful, Wonderful! 멀지 않은 곳이라서 다음 교신을 하였으나 유럽 역시 59+ 으!!! 역시!! 환상적이다!! 그리고 대략적인 FB를 계산하기 위해 가까운 일본과의 교신을 시작했다. 90도 방향에서 그의 신호가 아주 강력하게 59+20㏈로 들어왔다. 그래서 잠깐 안테나 테스트를 부탁하고 30도씩 안테나를 돌려 가며 시그널 리포트를 받았다. 180도 정도에서 55정도 그리고 270도 정 반대의 방향에서 53까지 신호가 떨어졌다. 그래 전후방의 입력신호가 엄청난 차이를 보이는 것이다. 이 정도면 가까운 일본이었지만 안테나의 성능을 테스트 하기는 무척 좋았다. 그 뒤로도 수많은 스테이션들의 호응에 힘입어 좋은 성능을 확인할 수 있었다. 이것으로 HL0C의 새로운 무기가 확인되는 순간이였다. 다시 한번 3개월간의 생각이 머리를 스쳐 갔다.
완전히 공사를 끝낸 지금 이 안테나에 남겨진 과제가 또 있다. 실험 변수로 남겨진 과제가 또 있다. 실험 변수로 남겨진 FB조정, 두 개의 리플렉터가 동작하는 원리 연구, 확실히 안테나의 이득과 FB 측정을 위해 14㎒의 stub을 아직 부착하지 않은 상태라 이것은 내년에 다시 날씨가 풀리면 하기로 했다. 확실한 측정 장비가 준비되지 않아 안테나를 완전히 분석하지 못했고 데이터를 내지 못해서 안타까운 마음이 있다. 올해는 이것으로 긴 겨울을 나고 내년에 다시 한번 많은 실험을 하고 정리를 하여, 안테나에 관심을 가지고 있고 안테나를 사랑하는 여러 OM, YB, YL들과 함께 얘기 하고 싶다. 이렇게 큰 안테나를 만드는 일은 기술적 일이라기보다는 얼마만큼의 동아리 회비와, 선배를 향한 로비(자금?), 막대한 인력 동원 등등의 정치적 일이었다. 회장이라는 이름 하나로 너무나 큰 계획으로 HLOC회원들에게 힘든 일을 맡긴 것이 정말 미안하다. 그러나 우리가 만든 안테나가 국내 최초, 국내 최대 규모의 안테나라는 데서 자부심을 가지고 그만큼 더 많은 활동에 힘써야겠다. 그간 설계하고 준비하고 제작하는데 힘쓴 모든 회원들에게 감사를 드린다.