▲김복경 (주)제니컴 대표

이번 벤쿠버 올림픽에서도 김연아 선수가 당당히 금메달을 목에 걸었다. 김연아 선수는 쇼트프로그램에서 자신만의 고난이도 기술로 가산점을 많이 받아서 세계신기록을 세움으로써 우승고지를 유리하게 선점하였던 것이다. 이와 같이 자외선센서 분야에서도 김연아 선수와 같이 고유의 강점으로 한국뿐만 아니라 세계적으로 알려져 있는 업체가 있다. 바로 자외선센서 업계의 작은 강자 ㈜제니컴(김복경 대표이사)이다. ㈜제니컴은 2000년에 설립이 되었지만 자외선 센서 사업은 2004년부터 시작이 되었다. 현재 CTO를 맡고 있는 손정환 이사가 2004년부터 합류하여 본격적으로 자외선센서 사업을 시작하게 되는데, 손정환 이사는 KAIST 전자과에서 화합물반도체를 전공하여 박사를 취득한 다음, 1999년부터 벤쳐회사에서 GaN기반의 소자 및 공정을 연구개발하다가 ㈜제니컴에 합류하였다.

㈜제니컴의 자외선센서는 현재 가시광 LED에 주로 사용이 되는 GaN물질을 기반으로 하는 것인데, 세계적으로 GaN 자외선센서를 공급하는 업체는 일본 2개사, 한국 1개사(제니컴), EU(1개사)등 5개 이내이다. 그만큼 기술적으로도 독창적이며, 아직 제한된 회사만이 공급을 하고 있는 상황인 것이다. ㈜제니컴은 자외선센서 관련하여 다수의 특허를 보유하고 있으며, 특히 AlGaN 기반의 기술은 세계적인 수준이다. 그렇기 때문에 EU지역의 경쟁사들도 ㈜제니컴의 자외선센서를 공급받아서 활용하고 있는 상황이다. 자외선센서 사업을 시작한지 2년도 안되어 Frost & Sullivan사의 “UV sensor market 2005″자료에 의하면 ㈜제니컴은 consumer시장의 main player로 소개되고 있다. 현재는 초기의 소자 및 부품위주의 사업에서 점차 응용시스템으로 사업을 확장하고 있는 상태이며, 특히 자외선 살균장치 응용에서는 수입대체가 활발히 이루어지고 있다.

▲1. MOCVD장비	2. 2009년 독일 SENSOR+TEST 전시회참가 사진

■ 증가하는 자외선 응용

자외선은 가시광보다 파장이 짧은 광으로써 파장이 200~400nm로 정의되며, UVA(320~400nm), UVB(280~320nm), UVC(200~280nm)로 나뉘어 진다. 자외선을 응용하는 분야가 점점 증가하고 있는데 자외선 광원을 기분으로 분류해 보면 자연광원(태양, 불꽃)과 인공광원(자외선램프, LED)으로 구분이 된다. 태양광에는 우리가 눈으로 인지하지 못하는 파장이 존재하는데 바로 적외선과 자외선인다. 이중 자외선은 파장이 짧을 경우 인체와 자연에 유해한 영향을 주기 때문에 최근의 환경파괴에 따른 자외선의 피해가 증가하면서 이러한 자외선을 감지하는 수요가 급격히 증가하고 있다. 유해한 자외선양을 표시하는 단위로 자외선지수(UV Index)가 표준으로 사용되고 있는데, 우리나라도 근래에 자외선의 영향이 강해지면서 기상청에서 자외선지수를 예보하고 있다. 자외선센서를 사용하여 자외선지수를 측정하고 표시할 수 있으며, 주로 휴대폰과 같은 휴대용기기나 옥외에 설치하는 기기에 응용이 된다.
태양 외에 자연광원으로는 불꽃이 있다. 불꽃도 태양과 마찬가지로 자외선부터 적외선까지 발생이 된다. 따라서 화재감지를 위해 최근에 정확하고 빠른 감지법으로 불꽃의 자외선을 감지하는 방식이 각광을 받고 있다. 정확하게는 원적외선과 자외선을 동시에 측정하여 화재를 감지하는 방식인데, 적외선은 반도체소자로 감지가 가능하지만 자외선은 아직 반도체소자로 감지하기에는 감도가 낮아서 GM tube형태의 자외선 센서가 주로 사용이 된다. 그러나 보일러와 같이 근거리에서 불꽃을 감지하는 응용에서는 반도체 소자로 충분히 가능하며, 특히 AlGaN기반의 UVC감지 센서를 사용하면 된다.

인공광원으로는 전통적으로 많이 사용되는 자외선램프가 대표적이며, 주로 자외선 살균과 자외선 경화 장치에 사용이 된다. 특히 근래에 환경과 관련하여 자외선 살균응용이 급격히 증가하고 있으며 이 경우에 자외선센서를 반드시 부착하여 램프의 동작여부와 이상유무를 판단하는 것이 중요하다. 최근까지는 이러한 응용에 사용되는 센서제품들이 주로 수입되었으나 ㈜제니컴에서 제품을 개발 공급함으로써 빠르게 대체되고 있는 상황이다. 자외선LED는 아직 360nm 이상의 파장에서 발광하는 제품이 많이 사용되며 단파장의 경우는 성능이나 가격적인 면에서 아직 수요시장이 형성되어 있지 못하다. 자외선 LED를 응용하는 분야는 고출력 자외선 경화기나 위폐감지기가 대표적이다.

■(주)제니컴의 GaN 자외선센서

자외선을 감지하는 반도체소자는 여러 가지 물질로 구성이 가능하며, 기존에 Si, GaAsP, SiC등으로 제작이 되었다. 그러나 이러한 물질들로 만든 센서는 자외선만 감지하는 것이 아니고 가시광도 감지가 되고, 또 단파장의 자외선영역만을 감지하기가 불가능하기 때문에 별도의 필터를 채택해야 한다. 이러한 제약으로 인해 신뢰성, 가격, 크기 등에서 제약이 있었다. 그러나 GaN 기반의 물질은 Al이나 In을 첨가하여 감지 영역을 변화시킬 수 있기 때문에 별도의 필터가 필요 없다. 따라서 기존의 센서보다 강점을 가질 수 있다. ㈜제니컴은 국내 유일의 자외선센서 전문업체로서 MOCVD(유기화학기상증착법) 기술로 GaN센서용 웨이퍼와 칩 제품을 2004년부터 확보하여 다양한 부품으로 공급하였다. 이는 당시 미국의 APA optics, SVTA외에 세계 세번째로 상용화에 성공한 것이다. 이러한 기술적 강점을 배경으로 AlGaN, InGaN기반의 자외선센서도 선도적으로 개발, 공급하고 있다. 또한 초소형부품화도 성공하여 세계에서 제일 작은 크기의 부품도 개발, 공급하고 있다. 이런 강점으로 인해 Agilent사에 센서칩을 공급하기도 하였으며, LG전자에 휴대폰용 부품으로 납품하기도 했고 현재도 휴대폰 응용으로 여러 회사와 진행 중이다.
㈜제니컴의 자외선센서는 부품, 모듈, 시스템으로 나뉘어진다. 부품은 SMD와 TO-CAN으로 주로 제작이 되는데, GaN기반의 칩외에도 자외선을 투과해야 하므로 window층 구성이 기술의 know-how이다. 모듈은 PCB보드에 센서와 증폭회로를 장착하여 사용하기에 편하도록 DC전압이나 전류출력을 한 것이며, Al이나 스텐레스로 케이스를 구성하여 현장에서 바로 사용할 수 있도록 한 제품은 특별히 UV probe라 한다. UV probe는 특히 자외선 살균장치와 자외선 경화 장치에 사용되며, 수처리용과 옥외용은 방수제품으로 되어 있다. 시스템은 센서부와 표시부로 구성이 된 자외선감지기로서 휴대용과 장착용이 있다. 최근에 개발을 끝낸 휴대용은 기본 제품과 달리 1ch과 4ch을 선택하여 사용할 수가 있는데 4ch의 경우는 UVA, UVB, UVC영역을 따로 동시에 측정할 수 있게 되어 있다. 장착용은 표시부에 알람 기능과 통신 기능 등이 추가되어 자외선광원을 모니터하고 조절하는데 편리하도록 구성되어 있다. “이러한 표준제품 외에도 고객의 다양한 응용환경과 사양에 맞게 전용제품의 개발도 많은 경험을 가지고 있어서 자외선감지에 대해서는 국내최고의 대응이 가능하다”고 손정환 이사는 자신 있게 언급한다.

■ (주)제니컴의 비전

“We walk the path together!” ㈜제니컴의 slogan이다. 각 단어마다 뜻이 깊고 음미해 볼만 하지만 간단히 요약하면 “상생과 나눔”이다. 회사와 협력사와 고객이 모두 성공하는 모델을 추구하고 있다. 세상이 도움이 되는 기술과 제품, 서비스로 우리가 사는 세상을 이롭게 하고 아름다운 회사를 만들고자 하는 것이 김복경 대표의 비전이다. “이제 센서사업을 시작한지 만 6년이 되어 갑니다. 그 동안 회사의 기술 및 제품이 많이 알려져서 큰 고객들로부터의 전용제품 개발의뢰도 수시로 받고 있는 상황이라, 설립 10주년이 되는 올해에 자외선센서 사업이 확고하게 발돋움하는 시간이 되도록 열심히 뛰고자 합니다”라는 김복경 대표이사의 말대로 올해 ㈜제니컴이 세계적으로 자외선센서의 강자로 우뚝 서는 한 해가 되기를 기대해 본다.

Nt-Biwheel을 파헤쳐보자!

Nt-Biwheel이란?

Self Balancing로봇을 만들수 있는 몸체 프레임 입니다.강력한 300w 모터 채용. 무거운 물건도 거뜬히 받쳐주는 튜블레스 휠, 모터회전기준 512펄스 광학엔코더 채용! 여러분도 쉽게 세그웨이를 만들수 있습니다. 그동안 프레임이 없어서 많이들 장난감식으로 만들었는데, 이제 직접 무거운 로봇 프레임이나, 혹은 사람이 직접 타는 강력한 Self Balancing 프레임이 여기 있습니다.

1. Encoder 장착
Encoder 뒷커버를 둥근머리볼트 M3×5로 모터에 체결 후 Encoder 휠과 모듈을 위치시킨 뒤, 앞커버를 닫고 Encoder용 볼트로 체결하면 끝!~ 이때, Encoder 휠을 신호를 읽어 들이는 모듈 사이에 잘 위치시키는게 포인트!!

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2. 모터 장착

모터에 모터브라켓을 렌치볼트(흑색)M6×10으로 체결!~
바디와 모터브라켓을 브라켓너트를 이용하여 렌치볼트(흑색) M8×10으로 체결!

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3. 바퀴 장착

렌치볼트(백색)M8×15에 휠용 와셔를 끼워 바퀴를 모터 축에 체결!~ 이때, 바퀴는 먼저 한쪽 장착 후, 수직으로 눕혀 나머지 하나를 장착하는게 수월합니다~!

4. 커버 장착 완성
상판커버와 뒷판 커버를 우산머리볼트(흑색)M4×5로 체결해주면 완성~!

Nt-Biwheel 제품 설명 더보기

Nt-Biwheel의 활용
■ NT-TriWheel
Nt-Biwheel에 Nt-Triwheel용 커버와 아이들 바퀴 하나만 달아주면~! Nt-Triwheel으로 변신~!
NT-TriWheel 설명 더보기

■ Nt-4Wdwheel
Nt-Biwheel 2개 사이에 Nt-4Wdwheel용 연결브라켓과 상판커버만 씌워주면 Nt-4Wdwheel 완성!
NT-4WDWheel 설명 더보기

■ 상판 손잡이 + Nt – Biwheel + Nimh10a
Nt-Biwheel에 Nt-Biwheel-상판 손잡이와 Nt-Biwheel-Nimh10a(Nt-Biwheel용 배터리)를 장착하면? 와우! 언빌리버블!!
나만의 셀프밸런싱로봇이 완성 됩니다!! 유저분들의 제어 컨트롤로 세그웨이 부럽지 않은 작품을 기대해 봅니다.

NT-BiWheel-상판손잡이 제품 설명 더보기

	Nt-Biwheel – 상판 손잡이
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	Nt-Biwheel – Nimh10a
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■ Nt-Gian1, Nt-Giant2
Nt-Biwheel 2개로 만들어진 Nt-4Wdwheel에 Nt-Giant용 커버를 씌워주면 Nt-Gian1과 Nt-Giant2가 만들어집니다!! 참 쉽죠잉??

NT-Giant I 제품 설명 더보기
NT-Giant II제품 설명 더보기

Nt-Gian1	Nt-Gian2

Nt-Biwheel은 대형 주행로봇 및 셀프 밸런싱 로봇을 만들수 있는 기본 제품입니다.
Nt-Biwheel을 2대 연결하여 대형주행로봇의 기본 틀인 Nt-4Wdwheel을 만들수 있습니다. 또한 Nt-Biwheel을 활용한 대형주행로봇은 대용량 배터리와 컴퓨터, 인버터, 장비, Gps, 안테나, 충전기, 무선송수신모듈 등 많은 전자 장비를 탑재할수 있어, 장거리 장시간 주행이 가능합니다. Nt-Biwheel에 대한 더 많은 정보를 얻고 싶으시다면 저희 디바이스마트 사이트에서 상품명을 검색하시면 제품 사양과 동영상을 자세히 보실수 있습니다.

(주)엔티렉스와 한남대학교 전자공학과 산·학 협동 협약 체결

글 | 김지혜 기자 sophia@ntrex.co.kr

(주)엔티렉스와 한남대학교 전자공학과가 9일 한남대학교 공과대학에서 산학협력에 관한 협약을 체결했다. (주)엔티렉스 오상혁 대표이사와 한남대학교 전자공학과 학과장 강철신 교수는 간담을 나눈 뒤, 행사장으로 이동하여 산학협력 협약서에 서명을 했다.

한남대 기증품 리스트 1. ATMEGA128 학습용 키트- 30세트 구성품 ATMEGA128 개발보드 PA-120150ST 벽걸이형 (12V/1.5 A) NT-ISP 시리얼 연장 케이블 2M (9Pin) 공유기 케이블 연장 (MF/25C) 2M ATMEGA128 기술자료집 2. 디바이스마트 상품권 (100만원)

협약서는 앞으로 두 기관이 공동으로 산업기술과 대학 교육의 협력, 산업기술 지원 및 산학 인적 교류를 위하여 산학 협력하는 사항 등을 포함하고 있다. 이 자리에서 (주)엔티렉스 대표이사와 한남대학교 전자공학과 교수들은 전자공학 분야의 공동연구 및 개발, 한남대학교 전자공학과 학생들의 현장실습 및 사전 교육과 지원(인턴)등의 장을 마련하는 계기가 되길 희망한다고 언급했다.

또한, 산업체 현장 애로기술 지원 및 신기술 발굴사업(기술지도, 자문) 등을 지원하고 협력기로 했으며, 정보와 인적자원 네트워크를 통해 상호 교류 혁신 활동에 적극 추진해 나가기로 약속했다. 한편 이날 (주)엔티렉스에서는 한남대학교 전자공학과 측에 ATMEGA128 학습용 키트 30세트와 디바이스마트 상품권을 전달했다.

(Field-Programmable Logic Array)

글 | 퀀텀베이스 www.quantumbase.com

본 컬럼에서는 FPGA를 처음 접하는 사용자들이 FPGA가
무엇인지 개념적으로 살펴보고, 그 응용분야는 어떠한지 소개하고자 합니다.

먼저 “FPGA(Field-programmable logic array)는 뭐지?”라는 물음에 대하여 그 원초적인 답을 찾아봅시다. 그 이름에서 나타나 있듯이 “프로그램 가능한 논리소자의 배열의 일종이다” 라고 할 수 있겠습니다. 그런데 “programmable”은 “프로그램 가능한”이고 “logic”은 “논리소자”를 의미하며, “array”는 “배열”을 의미하는데 “Field”의 의미가 그답에서 보이지 않는것 같습니다만, 실제로는 array에 그 의미가 포함되어 있습니다. 밭, 논 같은 경작지를 생각해보면 넓은 평야(field)의 경우 바둑판처럼 규칙적인 구획을 가진 배열이지요. 가로 세로로 나누는 것은 사람들이 걸어다닐수 있는 “둑”과 같은 것이고요. 즉 FPGA는 하나의 밭의 구역과 같은 로직블럭이 넓은 평야에 있는 밭처럼 규칙적, 반복적으로 배치되어 있으며, 그 각각의 로직 블럭을 둑의 길과 같이 가로 및 세로방향으로 연결선이 배치된 구조로, 외부에서 프로그램하여 로직블럭의 동작과 로직블럭간의 연결선을 임의로 배치하여 다양한 동작을 할수 있도록 설계된 IC입니다.

그림1 FPGA의 구조

그림 1에는 FPGA구조를 간단하게 도식화한 것입니다. 그림 1의 좌우로 쭉 연결된 구조가 FPGA의 구조입니다. 도식화한 바와 같이 밭의 구획같은 것이 로직블럭이고 걷는 둑이 배선의 배치를 나타낸 것입니다. 그림 1에서 보이는 로직블럭을 Altera사에서는 LAB(Logic array block)이라고 하고 Xilinx 사에서는 Configurable logic block(CLB)라고 부릅니다. 비록 로직블럭의 내부구조는 다르지만 사용자 입장에서는 동일하게 봐도 상관없겠습니다. 자, 이제 FPGA 구조는 대략 아시겠죠? 더 깊이 들어가면 로직블럭의 내부를 보아야 하는데 본 컬럼의 범주를 벗어나니 이 정도로만 구조를 파악하도록 하겠습니다.
이제 이 FPGA를 어디에 사용할까를 생각해 보도록 하겠습니다.

제품을 개발할때 제품을 설계 완성해놓고, 하드웨어를 변경시키지 않은 상태에서 기능을 업데이트 하는 것은 이제 매우 보편화 되어 있습니다. 사실 이러한 것은 대부분 마이크로프로세서를 사용한 시스템에서 ROM의 프로그램을 업데이트 하는 과정을 거칩니다. 그런데 프로그램 이외에도 IC(칩) 자체의 기능을 업데이트 할 수 있다면 정말 편리할 것 같죠? 이를 가능하게 하는 것이 바로 FPGA 라고 할 수 있습니다.

그림1. (a) 군사용 무선통신기 응용 예	그림2. (b) 의료장비 응용 예

휴대폰, MP3, PMP 등 거의 모든 제품에는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)이 들어 있습니다. 이러한 ASIC은 대량양산에 있어서 고성능 공정으로 제작하면서도 저렴한 가격으로 제작됩니다. 다만 이는 대량 양산인 경우에만 해당되는 이야기라는 것이 문제이죠. ASIC을 개발하는 업체가 IC를 설계하여 칩으로 만들기 위해서는 Non-recurring Engineering(NRE) cost 라고 하는 비용을 지불하여야 자신이 설계한 IC의 샘플을 받아 볼수 있습니다. 현재 0.18um 공정을 사용한다면 5천~6천만원 정도를 지불하여야 하며, 더 최신 공정을 사용하는 경우 그 NRE비용은 수억원에 이릅니다. 문제는 이러한 비용을 들여 만든 샘플이 설계오류로 동작하지 않는다면 그 비용이 그대로 사장되는 것입니다. 그럼에도 불구하고 양산수량이 엄청난 경우에는 그 비용은 뭍혀버리고 저렴한 가격의 칩이 생산되는 것입니다.

그렇다면 양산수량이 많은 제품은 그렇다치고, 머지 않은 과거의 PDP를 볼까요? PDP TV의 경우 대형 디스플레이 시장을 타겟으로 개발된 플라즈마 디스플레이 장치 입니다. 사실 원리는 형광등과 같은 방전을 이용하는 것이고 색을 나타나게 하기 위해서 여러가지 제어를 하게 됩니다. 예상할 수 있듯이 디스플레이 장치인 만큼 가장 중요한 것은 이미지 스케일링, 이미지 색상보정, 역감마 보정 등 이미지 프로세싱이 되겠습니다. PDP는 양산초기 (지금도 꽤나 고가지만) 천만원에 육박하는 고가의 디스플레이 장치였으며, 그 수요가 그리 많이 형성되지 않았을 뿐만 아니라, 이미지 처리기술에 있어서도 지속적인 업그레이드가 필요하였습니다. 그런데 HD급의 고화질 디스플레이의 이미지 처리는 고속 실시간 연산처리가 필요하므로 마이크로 프로세서로 할 수 있는 일이 아닙니다. 따라서 이를 위해 고성능 FPGA가 사용되었습니다. 물론 FPGA 하나 하나의 가격은 ASIC의 가격과 비교할 수 없이 비싸지만, 소량양산의 경우에는 ASIC에 들어가는 NRE 가 들어가지 않으므로 상대적으로 ASIC보다 훨씬 저렴한 가격이 됩니다. 이와 더불어 아직 최적화 되지 않는 기술에 있어서 하드웨어의 업그레이드시에 그냥 다시 프로그램하면 되므로 FPGA의 사용이 가장 효율적인 방법이 되겠습니다.

이와 같이 FPGA는 양산수량이 상대적으로 적지만 고가이고, 하드웨어 업그레이드가 필요한 제품에 있어서는 최적의 솔루션이 되는 것입니다. 실제 성공적으로 적용된 응용분야를 보면 고가의 통신시장, 군사기기, 검사장비 등이며, 점점 FPGA의 가격에 대한 단점을 극복해 나아가면서 점점 일반 소비재로의 응용이 증가되면서 ASIC의 시장을 잠식해 나아가고 있습니다. Altera사는 Hardcopy 라는 솔루션을 제공함으로써 Stratix 또는 APEX 디바이스에 설계하였던 것을 똑같은 패키지와 핀구조로 ASIC하여주는 서비스를 하고 있으므로, 양산수량에 따라 NRE 비용이 없는 ASIC 서비스를 가능하게 하고 있습니다.

이미 ASIC과 FPGA는 서로의 시장을 침범하면서 전면전에 돌입되어 있습니다. 하지만 ASIC과 FPGA는 그 나름대로 서로 침범하지 못할 영역을 가지고 있으므로 상호 보완적으로 발전해 나아갈 것으로 생각됩니다. 또한 FPGA의 가격 경쟁력의 확보와, 그 성능의 향상으로 인하여 그 응용분야가 엄청나게 넓어지고 있습니다. 이제 하드웨어 설계자가 FPGA를 활용할 수 있다면 그 자신의 엔지니어로서의 가치를 더욱 극대화 할 수 있는 시점에 온것이 아닐까요?

왕초보 전자회로 강좌특집 1부 – 3

글 |스네일앤 스네이크

※ 상기 내용은 디바이스마트와 스네일앤 스네이크의 협의를
통하여 사용을 득한 내용입니다.

부품을 회로도의 심볼과 1:1로 대응.

회로도에 그려진 심볼과 실제부품을 하나씩 1 : 1로 대응시켜 가면서 확인합니다.

회로도에 극성이 표시되어 있으면 부품에서도 (+,_)극을 확인합니다. 트랜지스터는 선이 3 개로 B, C, E로 표기되므로 부품대조시 주의하여 확인합니다. 회로도에서 파란색으로 표시된 부분은 필요하다면 선을 사용하여 연결할 수 있다는 뜻입니다. (실제 회로도에서는 굳이 다른 색으로 나타내지 않습니다. 제작자가 맘대로 결정할 수 있기 때문이지요)

이제 부품끼리 연결을 했습니다. (이해를 돕기위해 부품의 배치는 회로도대로 했습니다.) 회로도에서 특이한 점은 V+와 GND가 여러 개로 나누어져 있는 것입니다. (실제배선에서는 전부 합쳐져서 V+와 GND가 각각 하나씩만 남게 됩니다. 그리고 전원으로 연결되지요) 그 이유는 회로도를 그리기 편하고 판독하기 쉽게 만들기 위해서 입니다. 회로도에서 연결점은 둥근 점으로 그려지며, 배선이 이어졌다는 것을 나타냅니다. (실제 회로도에서는 크기가 훨씬 작게 그려집니다. ) 이제 눈 도장을 찍으셨죠? 다음 단계는 회로도와 같이 실제부품을 배선하는 것입니다.

회로도에 맞춰 각 부품 연결.

이제 부품끼리 연결을 했습니다. (이해를 돕기위해 부품의 배치는 회로도대로 했습니다.)

V+와 GND가 하나로 합쳐진 것이 보이지요? (실제로는 부품을 이렇게 허공에 띄워놓고 배선하지 않습니다. 브레드보드나 PCB판 위에 배치합니다)
다음 단계는 무엇을 연결해야 할까요? 그렇습니다. 전원입니다.

전원연결.

이제 전원으로 6V 전지를 연결하였습니다. (그 결과 V+는 6V, GND는 0V가 되었습니다)

이제는 동작을 시켜봐야 할 때로군요.

동작 실행.

손가락으로 스위치를 누르면 LED가 천천히 켜집니다.
반대로 스위치를 떼면 LED가 천천히 꺼지게 됩니다. (이것으로 동작테스트 완료)

손가락으로 스위치를 누르면 LED가 천천히 켜집니다.
반대로 스위치를 떼면 LED가 천천히 꺼지게 됩니다. (이것으로 동작테스트 완료)였습니다.

만약 동작하지 않으면??? → 어딘가 배선이 틀렸겠지요. 아마도~
(전지도 검사 대상입니다. 다 써버린 전지도 겉으로 봐서는 멀쩡한 경우가 많습니다.)
실수가 많이 나오는 곳은 트랜지스터 부근의 회로입니다.
확인 후에 틀린 곳을 바로잡고 다시 동작시켜 봅니다.
다음시간에 지금까지의 과정을 총 정리해 보도록 하겠습니다.

위의 과정 정리.

지금까지 9 회에 걸쳐 회로제작에 대해 중요한 핵심을 설명했습니다. 가만히 지켜보시니까 어떤 느낌이 드십니까? 아래 번호중 하나를 선택하신다면?

지금까지 9 회에 걸쳐 회로제작에 대해 중요한 핵심을 설명했습니다. 가만히 지켜보시니까 어떤 느낌이 드십니까? 아래 번호중 하나를 선택하신다면?

① 그래도 잘 모르겠다.
② 뭐가뭔지 무지 어렵다.
③ 간단하구먼 뭐…

① 번을 선택하신 분께 → 신중한 답변입니다. 그러나 어쩌면 너무 당연하다는 생각이 드는군요. “백문이 불여일견”이요 “백견이 불여일행”입니다. 무엇보다도 아쉬운 점은 함께 실습을 할 수 없다는 것입니다. (개인적으로 너무 안타깝습니다. 더도말고 15~30분만 실물로 설명할 수 있으면 80~90%의 내용은 전달할 수 있습니다)
② 번을 선택하신 분께 → 솔직해서 좋습니다. 처음부터 다시한번 찬찬히 읽어보시기를 권합니다. 기술적 내용은 복잡할 수는 있어도 절대로 난해하지는 않습니다. 제 경우를 예로 말씀드리면, 이해가 가지 않을수록 천천히 읽어나가는 것이 크게 도움이 되었습니다. (단어 하나하나를 씹듯이 천천히 음미하면서 읽어야 됩니다) 그래도 이해가 되지 않는 부분이 있으면 게시판에 문의하거나 메일을 보내주십시요. 성실히 답변을 드리겠습니다.
③ 번을 선택하신 분께 → 경험이 있으신 분이로군요. 이해를 해주셔서 감사합니다.
지금까지 강의의 목적은 한마디로 일견(一見) 입니다. 즉 전체를 빠르게 한번 싹 짚어보자는 겁니다. 다음 단계는 여러가지 회로도와 실제제작의 예를 접하는 것입니다. 불행히도 서로 바라보면서 진행할 수는 없지만, 실감있게 표현하도록 노력하겠습니다. 앞으로 8 가지 회로를 같이 제작해 보게 됩니다. (쉬운 것부터 점점 어려워지고, 간단하지만 전부 의미있는 회로동작을 합니다)
8 가지 회로를 진행하면서, 10가지 부품들을 배우게 됩니다. 이 정도의 부품과 회로도를 이해하고, 실험을 마치면 어떤 회로라도 제작이 가능해집니다. 바야흐로 새로운 지평이 열리는 것에 비유할 수 있습니다.
중요한 것은, 반드시 혼자 힘으로 만들어봐야 한다는 점입니다. (부분적 실패는 그 자체가 경험이 됩니다. 시도하다 보면 결국에는 반드시 성공하게 됩니다.) (실험에 필요한 부품 리스트는 알려드립니다. 금액도 부담이 없습니다. Just do it.)

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왕초보 전자회로 강좌특집 1부 – 1

글 |스네일앤 스네이크

※ 상기 내용은 디바이스마트와 스네일앤 스네이크의 협의를
통하여 사용을 득한 내용입니다.

왕초보 전자회로 강의를 시작하며.

어디서나 마찬가지겠지만, 처음 시간에는 강의의 전체적인 방향과 목적을 설명하게 됩니다.

이강의는 “전자회로를 만든다”라는 주제에 대한 것입니다.
그렇다면 무엇이 목표일까요? 회로도를 보고 실물을 만들 수 있는 방법을 설명하는 것입니다. 그래요? 왜 그렇게 하지요? 굳이 내 손으로 전자회로를 만들 필요가 있을까요? 그렇습니다. 누가 강요하는 것은 아닙니다. 그러나 회로도를 이해할 수 있고, 이해를 바탕으로 만들 수 있고, 내가 직접 만든 회로를 동작시킬 수 있으면 많은 재미있는 경험을 할 수 있습니다. 물론 얻는 것에 비해 엄청 저렴한 비용으로요.
더욱 중요한 것은, 이 회로를 제작하는 방법이 아니고는 가까이 할 수 없는 과학이론의 중심 아이디어를 이해할 수 있다는 것 입니다.
아시다시피 전자회로는 과학의 모든 실험분야에서 필수 불가결한 도구이기 때문이지요. 사실 구구한 이야기를 할 필요도 없이, 어떤 분들은 이미 필요성을 알고 있을 것입니다. 그렇기 때문에 지금 이 글을 읽고 있는 것이지요. 오히려 중요한 점은 “어떻게 하면 전자회로를 제작해 본 경험이 없는 사람에게 필요한 정보와 기술을 효과적으로 전달할 수 있을까?”라는 질문에 대답하는 일입니다. 많은 분들이 전자회로를 공부하기 어려워합니다.
그 이유 중의 하나는 범위가 넓고 배워야 할 것이 다양하기 때문이겠지요.
이 문제를 고려하여, 진행되는 강의의 특징을 주제의 범위는 좁히는 대신 (범위내에서) 체계적이고 명확한 설명에 주안점을 두는 것에 두려고 합니다. 서두에서 언급했듯이 우리 강의는 회로도와 밀접한 관계가 있습니다.
회로도는 그림으로 설계된 작은 언어입니다. 그렇기 때문에 회로도 세계에서 통용되는 약속이 있습니다. → 기호, 심볼
처음에는 어색하지만 일단 익숙해지면 회로도를 훑어보는 것만으로 회로의 동작을 짐작할 수 있을 정도로 강력한 기능을 가지고 있습니다.
바르게 설계된 회로도와 부품만 입수할 수 있으면, 내 손안에 완성품이 있는 것과 다름이 없습니다. 이렇게 회로도는 전자세계의 설계도면입니다.
회로도에 대한 첫번째 단계는 회로도를 읽을 수 있게되는 것입니다.
이 이야기는 회로도로 부터 제작이 가능한 단계라는 의미입니다.
두번째는 회로도로 회로동작을 해석하는 단계입니다. 마지막은 원하는 기능이 나오도록 회로도를 설계하는 단계입니다.

이 강의의 목표는, 전자회로에 전혀 경험이 없는 초보자에게 첫번째 단계의 전부와 두번째 단계의 입구까지 인도하려는 것입니다. 다시 말해서 초보자가 회로도를 읽고 이해할 수 있으며, 동작이 설명된 회로도 약간 이해할 수 있게되는 수준, 즉 중급자의 수준으로 성장하는 것입니다.
약간이나마 회로해석에 대한 설명을 이해할 필요가 있는 이유는, 혹시 만든 회로가 잘 동작하지 않을때 (원인을 찾아내서) 문제를 해결할 수 있도록 하기 위해서 입니다.

부품이란 무엇인가? (일반적 정의)

이번 시간에는 회로제작에서 사용되는 “부품”의 의미에 대해 생각해 보겠습니다.
조금 어렵더라도 설명을 차분히 따라와 주십시요.

회로를 제작한다는 것은, 본질적으로 부품들을 회로도에 그려진 대로 연결하는 것입니다. 연결은 다음시간의 주제이므로 잠깐 미루어 두겠습니다.
전자회로에 사용되는 부품을 설명하면, 일반적인 모양은 아래 그림과 같습니다.

흠~, 알고 계시는 모양과는 좀 다르지요.
부품은 크게 두 부분으로 구성됩니다. → 즉 본체 + 선 입니다.
본체는 절연물로 덮여서 보호되는 부분입니다. 절연물 안에 실제로 작동하는 부분이 있습니다. 편의상 이 작동부분을 “내용물”이라고 부릅시다.
아시다시피 절연물은 전기가 통할 수 없습니다. 전기가 없으면 내용물이 작동할 수도 없습니다.
그래서 전기가 흐를 수 있는 도체를 본체 안의 내용물에서 밖으로 연결해 놓았습니다. 이 연결부분을 선(Lead)이라고 하며, 선의 갯수는 내용물의 종류에 따라 달라집니다. 선의 갯수는 부품에 따라 하나부터 백 수십개까지 있습니다.
그러나 크게 분류하면 선의 숫자가 (1개), 2개, 3개, 3개 이상의 3 종류로 나누어 집니다. (선의 숫자가 1개인 부품은 테스트 핀(pin) 정도입니다. 무시해도 좋습니다.)
대부분의 부품은 선의 숫자가 2개나 3개이며 그 이상은 IC, LSI가 대부분 입니다. 여기까지 “부품”의 일반적인 구조에 대해서 설명했습니다. 간단히 정리하면 부품이란 본체에 선이 심어져 있는 모양이라는 것이죠. (여기서는 “아하! 부품이란 것이 대개 이런 형태로구나.”라고 감을 잡는 단계입니다.)

이제 실제 회로제작에 필요한 두가지 명제를 알아 보겠습니다.
1. (부품에서) 선은 도체이며, 도체는 저항이 없다.
2. 극성이 있는 부품이 있다.

첫번째 명제가 까다롭습니다. 잘 생각해봐야 합니다. 부품에서 선이 있는 목적은 두가지 입니다. 하나는 자신을 고정시키기 위한 것이고, 다른 하나는 다른 부품의 선과 연결하기 위한 것입니다. (하나의 부품은 많은 경우에 2개 이상의 다른 부품과 이어집니다.)
문제는 부품의 본체에서 나와있는 선의 어느 부분에서 다른 선과 연결해야 할까요? 해답은 의외로 간단한데, 아무데서나 O.K입니다.
이 말은 선을 잘라서 짧게 만들어도 되고, 필요하면 다른 선을 더 이어서 멀리 떨어진 부품까지 선을 이어가면서 연결해도 회로의 동작은 문제가 없다는 이야기입니다.
혹시 PCB라는 놈을 아십니까? → PCB (Printed Circuit Board)
전자제품의 속에 부품이 빽빽히 꼽혀져 있는 녹색이 감도는 판 말입니다. 컴퓨터의 메인보드도 이놈이죠. PCB 내부 한 부품의 납땜구멍에서 다른 부품으로 이어지는 선을 따라가다 보면, 정신없이 왔다갔다 하고 심지어는 멀리 돌아갔다가 다시오는 경우를 쉽게 볼 수 있습니다. 그래도 되는 이유도 첫번째 명제에서 찾을 수 있습니다. 즉 아무리 뱅뱅 돌아도 연결만 되면 O.K죠. 선에 저항이 없다는 조건은 의외로 사용하기에 편리한 점이 있다는 것을 알 수 있습니다. (혹시 싶어서 부언합니다. 실제의 선은 미소한 저항값을 가지고 있습니다. 또 C와 L값도.)

두번째 명제는 쉽습니다.
부품 중에는 극성(또는 방향)이 있는 부품이 있다는 거죠.
선을 뒤집어 연결하거나 순서를 바꾸면 동작이 안 된다는 겁니다. 극성은 회로도에 반드시 표시되어 있습니다. 선의 숫자가 3 개 이상인 부품인 경우는 반드시 순서가 정해져 있습니다. (기호로 표시되던지 번호가 매겨집니다) 회로제작을 완성하고 전원을 넣었을 때 동작이 안되는 가장 큰 이유가 부품연결을 잘못한 것입니다. 두번째 이유는 부품내 선의 극성이나 순번을 착각한 경우이며 세번째가 값이 다른 부품을 사용한 경우입니다.
→ 이 세가지 경우가 실패원인의 90%이상(대부분)을 차지한다 해도 무리가 없습니다.
이 경우에 실수를 바로잡으면 문제는 바로 해결됩니다.
부품의 결함때문에 동작하지 않는 경우는 거의 없다고 보아도 좋습니다.

다음편에서 계속 됩니다.