머신헤드의 역사 

■ 머신헤드는 왜 필요한가 ■

현악기 뿐만이 아닌 모든 악기들에 있어, 음정이라는 것은 매우 중요한 요소이다. 본래 리듬을 제공하는 타악기에 있어서도 음악적으로는 그 음정을 무시할 수 없다. 심지어 선율을 연주하기 위한 현악기에서는 연주자가 원하는 대로의 음정을 낼 수 없다면 음악이라고 할 수 없을 것이다.

현의 음정이라는 것은 “현의 길이(진동하는 현의 길이)”와 “선밀도(현의 재질과 굵기)”, 그리고 “장력(현이 걸려있는 강도)”의 3가지에 의해 결정된다. 현악기에서는 이 세가지 요소를 잘 컨트롤 함으로 인하여 원하는 대로의 음정을 낼 수 있다. 그리고 기타류의 경우, 일정한 선밀도의 현을 일정한 장력으로 걸어, 지판 위에서 현을 튕겨 현의 길이를 변화시킴으로 인하여 음정을 바꿔가며 연주한다. 그런데 현이라는 것은 늘어나거나 줄어들거나 하므로, 그때마다 선밀도나 장력을 변화시켜 버리고 만다.

머신헤드, 페그, 줄감개, 튜닝키 등으로 불리는 현악기의 음정조절기구는 바로 이 변화를 보정하기 위해 존재하는 것이다. 현의 한쪽 끝을 고정해 두고, 다른 한쪽 끝을 늘리거나 줄이는 것을 통해 현의 장력을 변화시켜, 음정을 조절하는 것이 기본적인 방식이다.

■ 가장 원시적인 스타일 ■

이 음정조절기구로서 가장 원시적인 방법이 나무의 마찰을 이용하여 장력을 확보하는 방식이다. 나무에 뚫린 구멍에 나무로 만든 봉을 꽂아 넣어 현을 감아, 그 봉을 돌림으로 인하여 장력을 조절할 수 있다. 그러나 이것 만으로는 손을 놓으면 현이 느슨해져 버린다.

그러므로 현을 감은 봉을 끝이 가늘고 뿌리 쪽이 두꺼운 테이퍼 가공을 하고, 구멍 역시 봉에 맞춰 테이퍼 가공을 한다. 이러한 가공을 함으로 인하여, 느슨하게 꽂아 넣은 상태로 현을 조절한 다음 알맞게 조절한 후 강하게 꽂아 넣어 고정할 수 있게 된다. 실제 악기에는 이 나무 봉에는 돌리기 위한 손잡이가 달려있으며, 현을 고정하기 위한 홈이 파여있다.(사진1)

이 테이퍼 가공된 구멍에 테이퍼 가공된 봉이라는 조합은, 오래 전부터 술통 등의 나무 마개로서 쓰이고 있던 방법이었다. 지금은 줄감개를 가리키는 일반적인 명칭으로 자리잡은 “페그”라는 말은 본래 “나무 마개”의 의미였으나, 점점 바뀌어 줄감개를 가리키게 되었다.

이 방식을 채용하고 있는 악기는 바이올린, 비올라, 첼로 등의 바이올린 속(사진2), 일부의 플라멩코 기타나 우클렐레(사진3) 등이 있다. 또한 샤미센,비파 등의 일본 전통악기나 해외의 민족 악기라 할 수 있는 현악기 류(사진 4)에서도, 이러한 방식을 사용한 것들이 상당히 많다.

■ 금속제 파츠의 도입 ■

현재까지도 일부 악기에서는 현역으로서 쓰이고 있는 나무마개 방식이지만, 현을 감는 비율이 1:1이므로 미묘한 튜닝이 어렵고, 나무의 마찰에 의지하므로 장력이 강한 현에는 사용할 수 없다는 점 등의 문제를 가지고 있다.

근대에 들어 금속가공의 기술이 발전되자, 금속제의 톱니바퀴를 현악기의 음정조절에 사용하려는 발상이 등장하였다. 크고 작은 두 개의 사이즈의 톱니바퀴를 조합하면, 작은 힘으로도 강한 장력을 걸 수 있을 뿐 아니라, 그 기어비율에 의해서 미묘한 튜닝이 가능하다. 게다가 금속제이므로 내구성도 충분히 강하다.

하지만, 단지 두 개의 톱니바퀴를 조합한 것 만으로는, 구멍에 봉을 꽂아 넣었을 때와 마찬가지로 손을 놓으면 느슨해져 버린다. 그리하여 채용된 것이 웜(worm) 방식이다.

 이는 나사와 같은 형태의 웜 기어(worm gear)와 웜 휠(worm wheel)이라 불리는 평기어를 조합한 것(사진5)으로, 웜 기어를 돌리면 웜 휠은 회전하지만, 반대로 웜 휠을 회전시켜도 웜 기어는 돌아가지 않는 성질을 가지고 있다. 이 휠 쪽에 현을 감으면, 조현기구로서는 이상적인 형태가 된다. 또한 두 개의 기어의 축은 직각을 이루므로, 공간적인 요소로 보더라도 유리한 것이다. 이때부터 줄감개는 머신헤드라고 불리기에 부족함 없는 구조를 갖게 된 것이다.

이 방식은, 우선 현이 두껍고 장력이 강한 콘트라베이스(사진6)에 사용되었다. 그 후, 클래식 기타(사진7)을 중심으로 널리 퍼졌으나, 콘트라베이스를 제외한 바이올린 속이나 민족악기류에서는, 금속 파츠를 사용하는 것을 꺼렸던 것인지, 오래된 방식을 고수하는 악기들이 많다.

■철제 현의 등장■

클래식 기타에는 거트(gut)현을 사용하였으나, 그 후 철제 현이 등장하여 철제 현 전용 기타가 보급됨에 따라, 줄감개에는 더욱 강도와 내구성 등이 요구되게 되었다.

 1930년경에는,이전까지 철제 현 기타도 클래식 기타와 마찬가지로 헤드에 슬롯이 들어간 타입이었으나, 이때부터 친숙한 포크 기타 스타일(사진8)이 되었다. 이 포크 기타 스타일은 헤드를 깊게 판 형태가 아니었기 때문에, 강도가 강하다는 이점이 있다. 줄감개는 헤드의 뒤쪽부터 설치되어, 현을 감아서 빼낸 자리가 헤드 앞면에 드러나 있다.

 이 타입의 줄감개는, 처음부터 철제 현용으로 개발되었으므로, 느슨함이나 흔들림에 대한 대책도 강구되어 있다. 초기의 형태는 뒷면의 기어부분이 노출되어 있었으므로, 오픈 백이라고 불리웠으며, 마틴 기타에 채용된 그로버의 스테이타이트(사진9)가 유명하다.

■클루손에서 로트매틱으로 ■

 오픈 그로버는 높은 완성도로 인하여 당시 압도적인 점유율을 차지하여, 마틴을 시작으로 깁슨, 리켄배커 등의 유명한 메이커에서 사용되고 있었다. 그 후 40년대가 되어 파츠의 고급화라는 관점에서, 커버가 달린 줄감개가 채용되었다.

그러던 중에 등장한 것이 유명한 클루손 디럭스(사진10)이다. 기어 커버가 웜 축받이(베어링)도 겸하고 있는 합리적인 설계로 인하여, 50년대에 걸쳐서 각 메이커들이 차례로 채용하기 시작하였다. 그 후 60년대 끝 무렵부터 70년대 중반에 걸쳐서 잠시 모습을 감췄으나, 올드 기타 붐과 함께 재평가되며 부활하였다. 현재는 오리지널 클루손은 없어져 버렸지만(브랜드는 남아있다), 클루손 스타일은 기타용 머신 헤드의 주류가 되었다.

 한편 그로버사(社)는 빼앗긴 점유율을 되찾기 위해 새로운 타입의 머신 헤드를 개발하였다.50년대에 발표된 #102등의 로트매틱 타입(사진11)이 그것이다. 기어의 구성 등은 그때까지의 것들과 다르지 않지만, 다이캐스트제의 튼튼한 하우징에 파츠를 담아, 그 하우징 자체를 헤드 앞면에 너트로 고정시킨다는 획기적인 장착 방법을 채용하였다. 게다가 손잡이를 다는 방식을 조정하여, 현을 감는 토크를 변경할 수 있는 구조까지 탑재하였다.

 로트매틱 타입은 주로 고급기종에 사용되었으나, 나중에 비교적 간단하게 교체할 수 있었기 때문에, 기타 업그레이드용 교환 부품으로서 보급되어 갔다. 그 후 60년대에 구 서독의 쉘러사(社)가 로트매틱 머신 헤드(사진12)를 발표. 그로버와 쌍벽을 이루게 된다.현재에는 스퍼젤, 고또등의 메이커도 참가하여, 상술한 클루손 스타일과 함께 머신 헤드의 또하나의 주류를 이루고 있다.

■ 새로운 시스템 ■

 머신 헤드라고 불리는 이름에서도 알 수 있듯이, 기타의 음정조절기구는 넥의 끝부분의 헤드에 달려있던 것이었다. 그러나 81년에 발표된 스타인버거는, 이 상식을 뿌리부터 뒤집어버렸다. 스타인버거의 기타는 헤드가 없으며, 튜닝 시스템은 브릿지에 내장되어 있었다(사진13). 그 이전에도 BC리치의 10현기타처럼 바디 앤드쪽에 튜닝 머신을 탑재한 기타가 있었으나, 어디까지나 보조적인 것이었다. 스타인버거의 이 시스템은, 기타의 세계에서 주류가 되지는 못했지만, 확실한 하나의 흐름으로서 현재까지 이어지고 있다.

 90년대에 들어서도, 다른 의미로 획기적인 “헤드가 달린 스타인버거”를 발표하였다. 여기에 채용된 튜닝 시스템(사진14, 그림1)은 웜 기어를 사용하는 종래의 방식과는 전혀 달랐다. 스탠다드 기어레스(gearless) 튜너라고 불리는 이 시스템은, 나사의 구조를 응용하여 튜닝하는 스타인버거의 브릿지 쪽 튜너를, 헤드 용으로 어레인지한 방식이다.

헤드를 관통하는 형태로장착된 실린더 안의 포스트가, 헤드 뒷면의 노브를 돌리면 올라가고 내려간다. 현은 포스트의 홈을 지나, 록 볼트로 위에서부터 고정된다. 포스트가 아래로 내려가면 튜닝이 올라가는 구조이다. 통상의 머신 헤드의 감각으로 사용할 수 있도록, 노브를 왼쪽으로 돌리면 포스트가 내려가는 역나사를 사용하였다. 현이 헤드면에서 3mm정도 낮은 위치에서 당겨지므로, 너트부분의 텐션을 걸기 쉽다는 이점이 있다.플레인 현용과 바운드 현용으로 록 볼트의 끝부분의 형태를 바꾸는 세세한 배려도 살펴볼 수 있다.

 스타인버거만큼 충격적이지는 않지만, 보통의 머신 헤드에도 새로운 시스템이 도입되었다. 하드한 트레몰로 플레이가 일반화되어, 튜닝의 안정성에 대한 기타리스트들의 요구가 거세짐에 따라, 프로이드 로즈를 시작으로 스트링 록 시스템(사진15)가 개발되었다. 플로이드 로즈처럼 너트부분에서 현을 고정시켜 버리면, 머신 헤드의 튜닝 안정성은 오히려 그다지 필요치 않게 된다. 하지만 역으로 너트 부분에서 고정하지 않더라도 어느정도 튜닝 안정성이 확보될 수 있는 머신 헤드가 등장했다.

 이른바 록 타입의 머신 헤드가 그것이다. 보통의 머신 헤드에서는 스트링 포스트에 몇 번 정도 감긴 현이 트레몰로를 사용할 때마다 당겨지거나 느슨해지는 것이, 튜닝의 불안정성의 원흉이었다. 록 타입의 머신 헤드에서는, 스트링 포스트에서 현을 고정하여, 거의 포스트에 현을 감지 않아도 튜닝이 가능하도록 되어있다. 그리하여, 그 부분에서의 튜닝의 착오가 일소되어. 너트 부분에서 고정하는 것이 아닌 만큼, 꽤나 튜닝이 안정되게 된다. 너트 부분에서 고정한 경우와 다르게, 종래와 마찬가지의 머신 헤드로 튜닝이 가능하다는 점은 큰 장점이라고 할 수 있다.

이 타입은 폴 리드 스미스에 채용된 쉘러사의 것(사진16), 스퍼젤의 트림 록(사진17), 고또의 매그넘 록(사진18) 등이 발매되었다.

한편, 너트부분에서 고정하기 위해서 머신 헤드를 사용할 수 없게된 플로이드 로즈 등의 시스템은, 브릿지 쪽에 파인 튜너(사진19)가 장비되어 있다. 이 역시 넓은 의미에서는 튜닝 시스템의 한가지이다. 같은 시스템을 가진 튠 오 매틱용 테일 피스(사진20)도 쉘러등에서 발매되었으나, 이쪽은 스트링 록용이 아니다. 양쪽 모두“파인 튜너”라는 것으로, 음정을 조절할 수 있는 범위가 좁은, 어디까지나 보조적인 튜닝 시스템이다.