실리콘밸리의 벼룩시장에서 300달러에 손에 넣은 테크트로닉스 TDS7104 오실로스코프를 다시 정상 상태로 되돌린 과정을 다룬 기록이다. 개발자 톰 베르뷔르는 겉모습은 멀쩡했지만 처음 켰을 때 화면이 지나치게 어두웠고, 몇 시간 뒤 다시 켰을 때는 CMOS 배터리 오류로 BIOS 화면에서 멈춰버린 이 계측기를 단계별로 손봤다. 언뜻 사소해 보이는 이 사례는 오래된 산업용 장비를 다뤄야 하는 실무자에게 의외로 시사점이 많다.
20년 전 하이엔드 장비의 정체
TDS7104는 4채널에 1GHz 대역폭, 최대 10Gs/s 샘플레이트를 내는 오실로스코프다. 다만 10Gs/s는 채널 하나만 쓸 때 가능하고, 2채널이면 5Gs/s, 3~4채널이면 2.5Gs/s로 떨어진다. 이 정도 사양은 지금 기준으로도 Rigol이나 Siglent 같은 취미용 장비를 웃돌지만, 무게 39파운드(약 18kg)에 부피도 상당하다는 대가가 따른다. 흥미로운 점은 이 장비가 사실상 PC라는 것이다. 2000년 중반 출시 당시에는 윈도우 98을 돌렸지만 이후 윈도우 2000 프로 임베디드로 바뀌었고, 잘 쓰이지 않는 NLX 폼팩터 메인보드에 소켓 370 셀러론 프로세서, 6GB IBM 트래블스타 하드디스크가 들어 있다. 여기에 VxWorks를 구동하는 PowerPC 컨트롤러 보드와 대형 수집(acquisition) 보드가 결합된 구조다.
계측기가 범용 OS 위에서 돌아간다는 사실은 복원 작업의 성격을 바꾼다. 고장의 상당수가 아날로그 회로가 아니라 PC 부품, 특히 백업 배터리와 저장장치, 그래픽 설정에서 비롯되기 때문이다. 실제로 이 장비에서 자주 보고되는 대표적 고장은 PC 메인보드의 CR2032 배터리 방전, PowerPC 컨트롤러 보드의 백업 배터리 방전, 그리고 누설 커패시터로 인한 전원부 고장이다. PowerPC 쪽 배터리가 죽으면 TekScope 애플리케이션이 스플래시 화면에서 무한정 멈춰버리고, RS-232 포트를 연결해 별도 절차를 밟아야 하는 훨씬 성가신 작업이 된다. 이 사례에서는 다행히 PC 메인보드 배터리와 그래픽 설정 문제만 처리하면 됐다.
가장 먼저 할 일은 디스크 이미징
저자가 반복해서 강조하는 실무 수칙은 명확하다. 부팅 여부와 상관없이 첫 단계는 무조건 하드디스크 전체 이미지를 뜨는 것이다. 이 장비의 트래블스타 드라이브는 뒷면 스프링식 커버를 눌러 슬레드를 빼내면 케이스를 열지 않고도 꺼낼 수 있었다. 그런데 이미지를 복사하는 도중 여러 개의 손상 섹터가 발견됐다. 하필 손상된 파일이 프랑스어 윈도우 매뉴얼과 관련된 것이라 실질적 피해는 없었지만, 저장장치가 언제 완전히 죽어도 이상하지 않은 상태였다는 뜻이다. 오래된 계측기를 인수했다면 무엇을 하기 전에 원본 데이터부터 확보하라는 교훈이 그대로 드러난다. 참고로 이 장비는 윈도우 2000 기반이라 저자는 평소 쓰던 리눅스 대신 HDD Raw Copy Tool 같은 윈도우 전용 도구를 동원해야 했다.
배터리 교체 자체는 케이스 분해가 필요했지만, 교체 후에도 두 가지 화면 문제가 남았다. 하나는 TekScope 창의 파형이 깨져 보이는 현상인데, 이는 LCD를 구동하는 Chips & Technologies 69000 그래픽 카드가 256색 팔레트 모드로 바뀌어 있었기 때문이다. 이를 트루컬러 24비트 모드로 되돌리자 해결됐다. 이 그래픽 카드는 수집 보드가 DMA로 비디오 메모리에 파형을 직접 전송해 CPU 개입 없이 오버레이로 렌더링하는 전용 하드웨어를 갖추고 있어, 단순한 표시 장치가 아니라는 점이 특징이다. 다른 하나는 화면이 지나치게 어두운 문제였다. 저자는 CCFL 백라이트 튜브 교체까지 알아봤지만, 알고 보니 이 장비에는 백라이트 밝기를 조절하는 기능 자체가 없었다. 이전 사용자가 어두운 실험실에서 윈도우 감마 설정을 낮춰 놨을 뿐이었고, 이를 되돌리니 해결됐다.
분해와 저장장치 교체에서 부딪힌 벽
분해 과정에서 저자가 특별히 당부하는 지점은 전면 패널이다. 서비스 매뉴얼은 트림 링만 들어내면 쉽게 분리되는 것처럼 설명하지만 실제로는 좌우에 금속 레일로 들어가는 슬라이드 탭이 있어, 무심코 들어 올리면 플라스틱 탭이 부러진다. 저자 본인도 부러뜨렸다. 다만 대부분의 복원 작업, 심지어 플로피 드라이브 교체까지도 전면 패널을 떼지 않고 할 수 있으므로 애초에 건드리지 말라는 것이 요지다. 내부 접근에는 30개가 넘는 나사를 풀어야 하지만 모두 같은 길이의 Torx-15 규격이라 위치를 기억할 필요가 없다는 점, 뒷면 발로 세워 놓으면 뒷면 나사를 하나도 풀지 않고 작업할 수 있다는 점 등 실전 요령이 상세히 소개된다.
반면 저장장치 교체는 예상만큼 매끄럽지 않았다. 과거에는 CF 카드를 썼지만 웨어 레벨링이 없어 스왑 영역을 쓰는 윈도우에는 부담이 될 수 있어, 이번에는 64GB mSATA SSD와 IDE 44핀 어댑터를 택했다. 그런데 SSD에 이미지를 그대로 써넣자 1차 부팅은 넘어갔지만 윈도우 GUI를 올리는 2차 단계에서 레지스트리 파일 오류(STOP c0000218)가 났다. 구형 시스템이 32GB를 넘는 파티션에서 문제를 일으키는 경우가 많다는 점을 떠올려 32GB SSD로 바꿔 봤지만 같은 오류가 반복됐다. 이 대목에서 기록은 아직 미해결 상태로 남는다.
결국 이 사례가 보여주는 것은, 오래된 계측기 복원의 난도가 아날로그 성능 자체보다 그 밑에 깔린 낡은 PC 플랫폼에서 나온다는 점이다. 배터리와 그래픽 모드처럼 몇 분이면 되는 문제부터, 20년 전 OS와 현대 SSD 사이의 호환성 장벽처럼 쉽게 풀리지 않는 문제까지 층위가 다양하다. 사양표만 보면 여전히 매력적인 중고 장비라도, 실제로 되살리려면 계측 지식만큼이나 구형 윈도우와 저장장치, 부트 과정에 대한 이해가 필요하다는 사실을 이 복원기는 담담하게 확인시켜 준다.