텔레비전은 1817년 스웨덴의 과학자 베르셀리우스가 셀레늄이라는 원소를 우연히 발견하면서 시작된다.
이 원소는 빛이 닿으면 전류가 흐르고 빛의 강약에 따라 전류의 세기도 달라졌으며, 반대로 전류가 흐르면 빛이 발생하고 전류의 강약에 따라 빛의 강약도 달라지는 특징을 갖고 있었다.
이는 곧 광전지(光電池)이 개발로 이어졌는데, 오늘날 전자시계나 전기계산기 등에 붙어 있는 태양열 발전 전지들은 모두 셀레늄과 대동소이한 물질로 만들어진 것이다.
하지만 당시 대부분의 사람들이 이를 그저 재미있는 현상으로 치부하는 동안 미국의 발명가 케어리는 야심찬 계획을 세웠고, 1875년 결국 이를 성공시켰다.
눈에 보이는 모습들을 먼곳까지 전달하는 장치, 즉 텔레비전의 발명이었다.
흔히 우리는 전류를 통해 소리를 전달하는 전화기의 발명이, 전류로 화면을 전달하는 텔레비전보다 훨씬 앞선 것으로 생각하지만, 실제 그의 발명은 벨이 전화기를 발명한 1876년보다 한 해 앞선 것이었다.
그의 발명 원리는 간단하다.
사진기에서 렌즈를 통해 들어오는 빛에 반응하는 필름 부분에 필름 대신 바둑판처럼 생긴 셀레늄판들을 세워 놓는 것이다.
예컨대 가로로 10개, 세로로 10개, 총 1백 개의 사각형 셀레늄판들을 설치해두고, 각각의 셀레늄판에는 전선이 있어 이 총 1백 가닥의 전선들이 다른 방에 똑같은 모양으로 설치되어 있는 1백 개의 셀레늄판에 연결되어 있다고 생각해 보자.
물론 맨 윗줄 좌측에 있는 셀레늄판은 다른 방의 셀레늄판 가운데 맨 윗줄 좌측에 있는 셀레늄판에 연결되듯이, 각각 같은 위치에 있는 판들과 연결되어야 한다.
이때 어떤 물체를 찍으면, 그 물체의 윤곽은 전체 셀레늄판에 비치게 되고, 동시에 각각의 셀레늄판들은 얼마만큼의 빛의 받았느냐에 따라 전류의 세기가 각각 달려져 이 전류들을 다른 방에 연결된 셀레늄판에 전달하게 된다.
사진기 부분에서는 빛이 전류를 발생시키고, 수상기 부분(다른 방)에서는 전류가 빛의 발생시키기 때문에 찍은 물체의 윤곽은 수상기 부분에 그대로 나타날 수 있는 것이다.
그러나 여기에도 문제는 적지 않았다.
우선 전선이 셀레늄판만큼 필요해서, 예컨대 바둑판 무늬를 1천 개로 했을 경우 무려 1천개의 엄청나게 굵은 전선이 필요하다.
또, 셀레늄판이 빛에 반응하는 시간이 오래 걸리다 보니 정지된 화상을 전달하는 것은 쉬웠지만 움직이는 화상을 전달한다는 것은 불가능했다.
하지만 이렇게 탄생한 텔레비전의 원리는 각국의 과학자들에게 엄청난 영향을 미치면 이에 대한 집중적인 연구가 이루어지게 하는 계기가 된다.
이에 대한 문제는 먼저 1885년 독일인 닙코가 나선형의 '닙코원판'을 만들어 내고, 스코틀랜드의 기술자였던 존 베어드가 이 방식을 개량해 내면서 해결되었다.
이 방식은 한 개의 전선을 통해 화상정보를 전류로 바꿔 전달하는 것이었는데, 셀레늄판들이 동시에 빛을 받지 않고 매우 짧은 시간 간격을 두어 차례로 빛을 전달받도록 한 것이 그 원리이다.
예컨대 우측 상단부의 셀레늄판부터 먼저 빛을 쬐게 한 뒤 이 빛이 전류신호로 바뀌어 수신기 부분에 있는 우측 상단부의 셀레늄판을 먼저 빛나게 한 뒤, 그 다음은 바로 옆의 셀레늄판을 밝게 하는 순서로 시차를 두는 방식이다.
다시 말해 한꺼번에 모든 화면을 옮기는 것이 아니라 하나하나씩 순서대로 옮겨 나가는 것이다.
이 경우 "시간 차이로 먼저 전류를 받은 부분만 밝게 되어 전체적으로는 윤곽을 나타내는 것이 불가능하지 않으냐."는 생각이 들 수 있는데, 우리 눈에는 화면들이 단락 단락 끊어져 전달되어도 잔상 효과 때문에 연결되어 움직이는 것처럼 보여 이 방식은 부족한 대로 화면을 전달하는 데에는 가능했던 것이다.
이후 이러한 광전지 방식은 1928년 러시아 출신의 미국인 블라디미르 츠보르킨이라는 천재적인 발명가에 의해 서서히 막을 내리며, 전자와 자력을 이용하는 새로운 방법이 등장하게 되었다.
그는 전자를 발사할 경우 이 전자 빔은 빛처럼 직진하는 성질을 갖고 있지만 전류가 흐르는 코일 속을 지나게 되면 자력의 힘에 의해 굽는다는 성질을 알고 있었고, 이를 이용해 그는 코일을 감은 유리관, 즉 원시 형태의 브라운관을 발명해 냈다.
유리관의 내부에는 전자와 충돌할 경우 빛을 발하는 형광물질들이 발라져 있었고, 여기에는 항상 일정한 양의 전자들이 일정한 방향으로 발사되도록 되어 있었다.
그리고 그는 빛의 세기에 따라 바뀌어진 전류신호를 과거처럼 광전지를 이용해 빛의 신호로 바꾸지 않고 이 전류신호가 코일에 전달하도록 했다.
코일에 전류신호가 전달되면 이는 곧 자력신호로 바뀌게 되는데, 전류의 변화에 따라 자력도 똑같이 변화하면서 유리관 내의 전자 빔에 영
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