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스마트시티/빌딩

[칼럼] 이미지 센서를 이용한 위성 설계

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미국의 철학자 존 듀이(John Dewey)는 ’해봐야 알게 된다’는 신념을 지지했던 것으로 유명한 사람이었다. 즉, 뭔가를 이해하는데 가장 좋은 방법은 직접 해보는 것이다. 무언가가 어떻게 작동하는지에 대한 개념을 이해하는 것은 매우 중요하지만 그래도 그건 스포츠를 하거나 언어를 배울 때 또는 차를 고칠 때처럼 소매를 걷어 올리고 손을 더럽히면서 새로운 일을 하는 것과는 매우 다른 일이다.

또는 우주에서 사용할 위성을 구축하거나.

이 명제는 (독일) 스투드가르트 대학교 우주 시스템 연구소(IRS)가 택한 접근법이다. 이곳의 학사, 석사 및 박사 학위 과정 학생들은 우주 궤도 위성의 설계, 개발 및 구축에 직접 참여한다. 우주에서 한 번 작동하는 위성에 사용되는 하드웨어부터 소프트웨어까지의 모든 것에 관여를 한다. 이미 아주 최근에 이 프로그램의 일환으로 완성될 첫 번째 위성인 ’Flying Laptop’이 발사되었다.

온세미 컨덕터 Flying Laptop

온세미 컨덕터 Flying Laptop (이미지. 온세미)

궤도에 진입한 Flying Laptop은 지구 관측과 우주 날씨 모니터링에 참여하게 된다. 그러나 그것보다 더 중요한 것은 이 미션을 지원하기 위해 필요한 모든 인프라와 위성 작동의 궤도 검증을 증명할 모든 시스템 등 직접적인 위성 개발 프로젝트 경험을 통해 대학 교육의 질을 향상시키는 일이다.

이 Flying Laptop의 개발 과정 동안 120개 이상의 학생 논문과 20개 이상의 박사 학위 논문이 동원되었으며 발사 이후에도 이 프로젝트에 참여했던 학생들은 연구소의 자체 지상 기지국에서 위성의 운영에 관여하고 있다.
온세미컨덕터의 KAI-1003 이미지 센서가 이 위성의 주요 탑재물인 다중 스펙트럼 이미징 카메라 시스템 (MICS)에 채택되었다. 이 시스템은 녹색 (530 – 580 nm), 적색 (620 – 670 nm) 및 근적외선 (835 – 885 nm)과 같이 서로 다른 스펙트럼 밴드에서 작동하는 3개의 카메라로 구성되어 있는데 개별적으로 또는 서로 결합되어 관찰되는 물체에 대해 매우 상세한 스펙트럼 정보를 제공한다.

이 시스템에 사용되는 이미지 센서를 선택할 때에는 다음과 같은 여러 가지 특징이 필수적으로 확인, 채택되었다. 프로젝트 팀은 (1)전체 이미지를 한 번에 캡쳐 할 수 있는 영역 어레이 이미저, (2)우수한 신호대 잡음비를 제공하는 매우 높은 감도, (3)대상 스펙트럼 대역의 양호한 감도, (4)전자 셔터를 필요로 했다. 1 메가 픽셀 화소 당 대형 12.8 µm 픽셀, 170 ke 충전 용량 및 72 dB 다이내믹 레인지를 사용하는 KAI-1003은 이러한 모든 요구 사항을 충족시키면서 이 시스템에 채택된 이후에는 지속적으로 기능하고 있다.

다중 스펙트럼 이미징 카메라 시스템 (MICS) 오버뷰

위성 시스템이 완전히 작동을 개시하기까지는 발사 후 몇 주가 걸리기 때문에 Flying Laptop의 카메라 시스템이 첫 번째 이미지를 포착해서 전송하는 시기는 8월 이후에나 가능할 것으로 보인다. 그러나 위성은 트위터를 통해 이미 발사까지의 과정을 업데이트해오고 있으며 이후에도 계속 이 위성의 미션 수행 과정을 공유할 예정이다.

온세미컨덕터는 그 동안 오랜 기간에 걸쳐 이 프로젝트에 많은 노력을 기울인 모든 교수진 및 학생들에게 축하를 전한다. 이 발사를 통해, 프로젝트의 첫 단계가 마무리되었으며, 이는 또 다른 새로운 시작을 의미하게 된다. 이미 스투드가르트 대학은 차세대 학생들에게 ‘직접 하면서 배우는’ 기회를 제공하는 위성 시스템 설계 및 개발 프로그램을 이어갈 다음 미션을 찾기 시작했다.

글_ 마이클 델루카 (Michael DeLuca), 온세미컨덕터

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산업용사물인터넷

온세미컨덕터 시그폭스 RF SiP 솔루션, CE 인증 획득

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Onsemi Sigfox SiP

추가 부품이나 추가인증 필요없는 LPWAN IoT 애플리케이션에 최적화된 올인원 Sigfox SiP

에너지 효율 혁신을 주도하는 온세미컨덕터는 자사 AX-SIP-SFEU 시스템-인-패키지(SiP) 솔루션이 업계 최초로 CE 인증을 획득했다고 밝혔다. CE 인증은 유럽연합(EU) 경제권 내에서 판매되는 제품이 보건, 안전 및 환경 보호 기준을 준수한다는 것을 의미하는 것으로 실질적인 EU권역에서의 디팩토 표준역할을 담당한다.

Onsemi Sigfox SiP

Onsemi Sigfox SiP

AX-SIP-SFEU는 건물 및 가정 자동화를 비롯해 센서와 자산 추적 등 산업용사물인터넷(IIoT) 애플리케이션에서 즉시 사용할 수 있는 시그폭스(Sigfox) 연결(업링크 및 다운링크)을 제공한다. SiP은 통합된 구성으로 공급망을 크게 간소화하고 전체 디바이스 품질을 개선하며, Sigfox 무선 IC, RF 매칭회로, 모든 필수 패시브 구성요소와 펌웨어를 하나의 소형 솔루션에 포함한다. RF 트랜시버는 RC1 영역 네트워크용으로 시그폭스(Sigfox) 인증을 받았다.

AX-SIP-SFEU는 매우 작은 7mm x 9mm x 1mm 규격 패키지로 제공돼 PCB 모듈 기반 솔루션 대비 10%의 공간만을 차지한다. 이에, 공간 제약이 따르는 원격 IoT 애플리케이션에 적합하다. 또한, 초저전력 설계로 0.55mA(밀리암페어), 1.2μA(마이크로암페어), 180nA(나노암페어)의 대기·슬립·딥슬립 모드 전류를 제공해 IoT 애플리케이션에 주로 사용되는 소형 배터리로도 전력을 공급받을 수 있다.

AX-SIP-SFEU는 범용 비동기 송수신기(UART) 인터페이스를 통해 장치에 연결한다. AT 명령은 프레임을 전송하고 무선관련 동작을 구성하기 위해 사용되며, 진정한 단일 칩 솔루션을 구현하고 자체 소프트웨어를 사용하는 고객을 위하여는 API 버전을 제공한다.

라이언 캐머런(Ryan Cameron) 온세미컨덕터 산업용 및 오프라인 전력 사업부 부사장 겸 총괄은 AX-SIP-SFEU는 CE 인증을 통해 장거리 무선 애플리케이션을 위한 획기적 진일보를 이룩했다고 밝히고, “설계자들은 이 제품이 출시된 이래로 초소형, 초저전력 Sigfox 기반 IoT 솔루션을 성공적으로 시장에 선보일 수 있었다.”고 말했다.

또한, 이 RF SiP는 외부 부품이 필요하지 않는 동시에 모든 관련된 승인과 Sigfox 검증을 이미 받았으며, 설계 위험을 현저히 낮추고 출시시간을 단축하며 공급망을 간소화한다고 밝혔다. 현재 온세미컨덕터의 SigFox 개발 키트 (링크)가 구매 가능하다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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스마트시티/빌딩

키사이트, 한국 최초 5G NR 시험 인증 시스템 구축 지원

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키사이트 5G NR 네트워크 에뮬레이션 솔루션으로 초기 및 통합OTA 테스트 지원

키사이트코리아(대표이사 최준호)가 국내 최초로 5G NR 시험 인증 시스템 구축을 위해 디티앤씨(대표이사 박채규)의 5G NR 테스트 솔루션 파트너로 선정됐다.

디티앤씨는 키사이트의 검증된 5G 테스트 솔루션의 조기 사용을 통해 국내 모바일 디바이스 에코시스템에 5G 테스트 및 검증 서비스를 제공할 수 있다. 키사이트는 네트워크 에뮬레이션 솔루션과 방사 테스트용 맞춤형 챔버를 결합한 엔드 투 엔드 OTA(Over-the-air) 테스트 기능을 제공한다. 이 솔루션을 통해 디티앤씨는 전도 및 방사 테스트 환경 모두에서 sub-6GHz(6GHz 이하 대역) 및 mmWave 주파수(6GHz 이상 대역)의 5G 모바일 디바이스에 대한 규제 무선 주파수(RF) 테스트를 처리할 수 있다.

키사이트 5G NR 네트워크 에뮬레이션 솔루션으로 초기 및 통합OTA 테스트 지원

왼쪽부터 키사이트코리아 영업부 이선우 상무, 디티앤씨 성호섭 전무, 디티앤씨 박채규 대표, 키사이트테크놀로지스 부사장 사티시 다나세카란, 키사이트코리아 최준호 대표, 디티앤씨 손근기 이사 (사진. 키사이트)

디티앤씨의 박채규 대표이사는 “디티앤씨는 키사이트와의 협력을 통해, 5G 테스트 솔루션 서비스가 실질적으로 고객들과 만나는 작업을 하게 될 것이다”고 말했다.

키사이트는 업계를 선도하는 칩셋 및 디바이스 제조업체와의 제휴를 통해 5G NR 지원 엔드 투 엔드 테스트 및 측정 솔루션을 출시했다. 이 솔루션으로 글로벌 모바일 에코시스템은 초기 설계부터 테스트 및 제조에 이르기까지 전체 워크플로우에서 5G 제품 설계, 개발 및 검증을 가속화할 수 있다. 또한 키사이트는 sub-6GHz 및 mmWave 주파수에서 빔포밍 및 빔 관리를 포함한 최신 3GPP 5G NR Release 15 사양을 지원하는 5G 무선 주파수(RF) 설계 검증 테스트 솔루션인 5G RF DVT 툴세트도 출시했다.

키사이트의 무선 테스트 비즈니스 부문 부사장 및 제너럴 매니저인 카일라쉬 나라야난은 “키사이트가 한국 디바이스 에코시스템의 새로운 5G 설계 개발을 가속화 할 수 있는 엔드 투 엔드 5G 테스트 솔루션의 조기 사용을 통해 디티앤씨를 지원하게 된것을 기쁘게 생각한다”고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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