오실로스코프: 비전을 제품으로 실현하는 만능 도구

미래 차량이 나아갈 길

미래의 차량은 바퀴 달린 컴퓨터가 될 것입니다. Roland Berger의 연구에 따르면, 2025년까지 차량에서 전자기기와 소프트웨어가 차지하게 될 평균 가치는 대략 USD 7,000로 상승할 것으로 예상하고 있으며, 전기차의 배터리를 포함할 경우 이보다 더 높은 수치로 증가할 것으로 예상하고 있습니다. 오실로스코프는 차량 내 전자기기의 개발에 있어 중요한 역할을 합니다.

내장 컴퓨터와 개별 차량 구성요소(레이더 센서 등), 조명 시스템, 엔터테인먼트 시스템 간 통신은 CAN, 오토모티브 이더넷과 같은 특수 오토모티브 데이터 버스를 기반으로 합니다. 이러한 시스템의 정상 작동을 검증하고자 하는 경우 로데슈바르즈에서 제공하는 오실로스코프와 같이 정밀 구성된 소프트웨어가 탑재된 오실로스코프가 필요합니다.

친환경 설계...

재생 가능 에너지를 생산하기 위해서는 전력 전자제품에서 완전히 새로운 과제를 해결해야 합니다. 예를 들어 풍력은 출력의 변동성이 매우 크기 때문에 안정적인 그리드를 달성하기가 어렵습니다. 따라서 특수 전력 전자기기를 사용하여 풍력을 안정적인 그리드 전압으로 변환하고 있지만 이 과정 자체도 에너지를 사용합니다. 업계는 생산된 전기의 이용률을 극대화하기 위해 에너지 효율성이 높은 변환기의 개발에 주력하고 있습니다.

로데슈바르즈 제품 포트폴리오에는 이러한 변환기를 개발하는 데 필요하며, 고전압에 대한 내성을 갖춘 오실로스코프가 있습니다. 예를 들어 R&S®Scope Rider RTH Handheld Oscilloscope는 현장 유지보수에 적합합니다. 이 오실로스코프는 입력 채널이 격리되어 있어 추가 액세서리 없이도 풍력 시스템에 직접 사용할 수 있다는 뛰어난 이점을 제공합니다.

...사물 인터넷에 최적

고출력 기술에서는 대규모 에너지 효율과 환경 오염 최소화가 목표인 반면 소형 기기에서 에너지 효율 기술의 주 목표는 기기의 작동 시간을 늘리는 것입니다. 스마트폰과 스마트워치의 급속 충전 표시등이 빨간색으로 바뀔 때 조급해지는 기분은 누구나 경험했을 것입니다.

이러한 문제는 실내, 실외에서 수백만 개의 센서와 미니 장치가 사물 인터넷으로 상호 연결될 때 더욱 중요해집니다. 이와 같이 무선 모듈을 탑재한 자율 장치 중 일부는 서비스 없이 수년간 작동해야 하며, 배터리 전원을 사용해야 하는 경우가 대부분입니다.

이러한 장치에서 절전 성능을 구현할 때에는 단 1 마이크로와트도 중요합니다. 이와 같은 상황에서도 개발자는 오실로스코프를 유용하게 활용할 수 있습니다. 개발자는 오실로스코프를 사용해 시간에 따라 배터리에서 사용된 에너지를 측정하면서 기기 작동과 그에 따른 전류 드레인 간 관계를 발견할 수 있습니다. 그러면 피크 전류 드레인을 선별적으로 감소하여 배터리 사용시간을 늘릴 수 있습니다.

최고의 목표 성능, 빠른 속도의 스릴 그리고 승자의 정신력

이와 같이 다재다능한 오실로스코프는 생각지 못한 곳에서 사용되기도 합니다. 예를 들어, 로데슈바르즈는 2016년 R&S®Scope Rider RTH Handheld Oscilloscope를 우주로 보냈습니다. 최저 –60 °C의 온도에 노출된 상태로 32,000미터의 고도에서 2시간 30분간 비행한 후에도 오실로스코프는 정상적으로 작동하였습니다.

오실로스코프는 빠른 속도가 적용되는 부문에서도 많이 사용됩니다. Formula Student 설계 대회 참가자들은 R&S®Scope Rider RTH를 사용해 레이스카의 전자기기를 테스트했습니다. 2019년 4월 로스엔젤레스에서 개최된 제4회 하이퍼루프 대회에서는 R&S®RTM3004를 사용한 TUM(Technical University of Munich) 학생들이 4회 연속 1위를 차지할 수 있었습니다. 하이퍼루프 대회는 전 세계에서 모인 학생팀이 하이퍼루프 고속 이동 시스템을 위한 프로토타입 이동 포드 개발을 경쟁하는 대회입니다.

개발 착수 후 10년만에 최고의 성능 달성

오실로스코프는 로데슈바르즈 테스트 및 계측 포트폴리오에 가장 마지막으로 추가된 제품군입니다. 로데슈바르즈 전문가들은 이전에는 볼 수 없었지만 고객들이 원했던 기능을 개발했습니다. 예를 들어 트리거링은 모든 오실로스코프에서 측정을 시작하는 핵심 기능입니다. 그 전에 출시되어 있던 기기에서는 아날로그 기술을 기반으로 트리거링을 수행했습니다. 로데슈바르즈는 이 기능을 디지털로 구현했습니다. 디지털 트리거링은 아날로그 트리거링보다 훨씬 정밀한 것으로 입증되었을 뿐만 아니라 매우 상세한 신호 정보를 시각화할 수 있는 새로운 가능성을 열어주었습니다.

성공의 바탕이 되었던 또 다른 핵심 요인은 주요 구성부품을 사내에서 개발하고 생산했다는 것을 꼽을 수 있는데, 이 점은 현재에도 유효합니다. 예를 들어 오실로스코프의 고성능 ADC(Analog-to-Digital Converter)는 상용 판매되지 않고 내부적으로 개발한 구성요소입니다. 중요한 측정 기능은 성능상의 이유로 소프트웨어로 구현하지 않지만 로데슈바르즈에서 특수 개발한 ASIC(Application-specific Integrated Circuit)에 구현되었습니다.

하지만 최고의 기술도 사용자가 손쉽게 사용할 수 없다면 의미가 없기 때문에 개발 과정에서 사용자 인터페이스도 중점적으로 다루었습니다. 오실로스코프의 정교한 터치 컨트롤은 새로운 기준이 되었으며 사용자들의 높은 평가를 받았습니다.

오늘날 로데슈바르즈는 오실로스코프 시장의 주요 공급업체 중 하나입니다. 사용자는 교육용 엔트리 레벨부터 휴대용 및 연구소용 하이엔드 오실로스코프까지 다양한 모델과 구성 옵션 중에서 선택할 수 있습니다. 이에 대한 연구개발은 계속 진행되고 있습니다.