‘그래픽 기반의 시스템 디자인 혁신은 계속된다!’

[월간 무인화기술 12월호]

Issue & Company

 

‘그래픽 기반의 시스템 디자인  혁신은 계속된다!’

 

한국NI, 『NIDays 2012』 성황리에 개최

 

 

 

 

 

 

지난 11월 1일, 코엑스 그랜드볼룸에 장사진이 연출됐다.
한국NI가 주최하는 『NIDays 2012』 행사장에 들어가기 위한 천 명에 가까운 사람들이 모여든 것이 그 원인으로, 한국NI의 이번 연례행사는 계측기와 자동화 업계에서의 한국NI의 인기를 한 눈에 실감할 수 있게 했다.
한국NI는 이번 행사를 통해 올 2012년 최대 야심작인 벡터 신호 트랜시버(VST)와 독립형 CompactDAQ 및 사용자 편의가 개선된 LabVIEW 2012 등의 신제품을 선보이면서, 측정 및 테스트 업계, 자동화 업계의 혁신을 주도해 나가는 자신감 있는 행보를 보여줬다.
특히, 이러한 신제품을 통해 NI가 주창하고 있는 그래픽 기반의 시스템 디자인(Graphical System Design)의 콘셉트를 보다 진화된 형태로 발전시켜나가고 있는 면모를 유감없이 보여 준 점은 자동화 및 측정ㆍ테스트업계가 주목해야할 만한 대목으로 꼽힌다.

 

 

 

김주엽 대표이사가 NI의 R&D 역량에 대해 설명하고 있다.

 

 

 

김주엽 한국NI 대표이사는 환영사를 통해 많은 기업들이 최근 심각한 경기침체로 투자의 패턴을 바꿔나가고 있다고 말하고, 효율적이고 생산적인 솔루션을 찾는데 많은 고민을 하고 있는 한국의 산업계가 이번 행사를 통해 해답을 찾을 수 있기를 바란다는 말로 행사의 서두를 열었다.

 

김 대표는 지난 2011년, NI는 약 1조 2천억 원의 매출을 달성했으며, 올 2012년에도 지속적인 성장세를 이어가고 있고, 특히 지난 2011년 총 매출의 16~18%를 R&D에 투자를 했으며, 이러한 공격적인 투자는 자사의 제품 및 비즈니스 영역 확장으로 이어지고 있다고 말했다.

 

 

 

 

황지호 마케팅 본부장은 기조연설을 통해 NI 기술의 긍정적인 미래를 강조했다.

 

 

 

 

 

지난 2011년 총 매출의 16~18% R&D에 투자
그는 특히 최근 NI에서는 RF에 대한 투자가 괄목할 만 했으며, 페이스메트릭스 사 인수를 통한 마이크로웨이브 비즈니스 확장이 RF에 대한 NI의 전략적인 투자를 보여주는 대목이라고  말하고, 이외에도 모듈형 계측기 부분에서 FPGA 부분에 많은 투자를 하면서, 향후 5년의 기간 동안 2~3배의 성장이 예상되는 PXI 시장에 역량을 집중, 이 시장에서 지속적으로 주도적인 위치를 유지해 나가고 있다고 강조했다.

 

또 한국NI는 지난해 11월, SK 계열사인 에이앤티에스와 MOU를 체결하고 무선통신 중계기 분야 등 차세대 무선통신 테스트 시장에 적극적으로 진출하고 있으며, 이러한 협력은 앞으로도 지속적으로 이어질 것이라고 밝혀, 무선 통신 시장에 대한 전략적인 강화를 시사했다.

 

이어서 황지호 한국NI 마케팅 본부장의 기조연설로 본격적인 행사가 시작됐다.

 

황 본부장은 나날이 복잡해지고 있는 어플리케이션에 대해 시스템 개발 프로세서로서 V자형 개발 모델이 주목을 받고 있는데, NI가 주창하고 있는 그래픽 시스템 개발 기술을 적용하면 복잡도가 증가하고 있는 시스템 개발의 테스트 공정에 효율적으로 대응할 수 있다고 강조하는 말로 기조연설을 시작했다.

 

그는 자사의 CEO인 Dr. Truchard가 제시한 ‘소프트웨어가 계측기’라고 하는 VI(Virtual Instrumentation), 즉 소프트웨어가 계측기의 핵심이 될 것이라는 비전은 과거에도, 현재에도 계속 시장의 트렌드로 이어질 것이라고 말하고, 무어의 법칙에 의해 컴퓨터의 성능은 빠르게 발전했지만, 기존의 박스형 계측기는 이 빠른 발전을 제대로 따라오지 못하고 있다고 지적했다. 즉, 컴퓨터는 점점 더 고집적화 되어 작아지고 있는데, 아직도 계측기는 전통적인 박스 형태를 지키고 있다는 것. 또 계측기 부분에서 무어의 법칙의 적용 사례로는, 기존 박스형 계측기를 GPIB를 이용해 컴퓨터로 제어하는 것을 시작으로, PXI 플랫폼으로 이어지고 있으며, PXI 플랫폼은 기존의 박스형 계측기를 모듈 형태로 재 정의할 수 있었다고 ‘21세기 테스트의 재정의’라는 기조연설의 테마를 강조했다.

 

황 본부장은 복잡성의 증가는 새로운 테스트 콘셉트를 필요로 하며, 개발단계부터 테스트까지 일련의 작업을 수행해야만 되도록 기술의 발전되고 있으며, 이를 위해 V 테스트 방법을 도입해 디자인과 테스트를 동시에 할 수 있는 시스템 디자인이 필요하며, LabVIEW를 통해 이러한 전체적인 시스템 디자인을 할 수 있다고 설명했다.

 

이어서 복잡한 어플리케이션을 수행하는데 유용한 테스트 하드웨어로서 PXI를 소개했다.

 

 

 

RF 측정을 재 정의한 세계 최초의 벡터 신호 트랜시버(VST) 「PXIe-5644R」에 조명 집중

 

 

NI가 지난 8월 출시한 VST(벡터 신호 트랜시버)

 

 

 

특히 이번 행사에서는 올 2012년 최대 하이라이트 제품에 해당하는 벡터 신호 트렌시버(VST)가 소개되어, 관심을 집중시킨 것이 특색.

 

이 NI PXIe-5644R은 벡터 시그널 애널라이저와 벡터 시그널 제너레이터, FPGA를 통합한 세계 최초의 벡터 신호 트랜시버로서, RF 신호 입력과 출력, 디지털 I/O를 통합하고 있으며, 6GHz 주파수와 80MHz 대역폭, 802.11ac 및 LTE, MIMO 등 최신 통신을 지원한다. FPGA 기술이 탑재되어 있어서 LabVIEW로 프로그래밍이 가능해 필요에 맞게 직접 계측기를 정의할 수 있다는 것이 이 새로운 계측기의 핵심 이점.

 

NI는 리얼타임 측정과 연산을 구현하는데 있어서 최고의 성능을 보여주는 FPGA를 이 VST에 탑재해 리얼타임 벡터 신호생성과 수신이 가능하도록 했으며, 이 VST는 벡터 신호 생성기와 분석기를 통합했기 때문에, 크기 또한 기존의 박스형 계측기에 비해 비교할 수 없을 정도로 공간 효율적이다.

 

한국NI 한정규 대리는 이 새로운 VST는 특히, 6GHz까지 주파수를 처리하고 80MHz의 대역폭을 갖추고 있을 뿐만 아니라 FPGA까지 탑재하고 있기 때문에, 성능에서도 전혀 손해 보는 것이 없이  기존 박스형 계측기를 대체할 수 있다고 강조했다. 

 

또 이 제품은 고 사양의 계측 플랫폼이 필요한 RF 어플리케이션에 최적화된 제품으로 출시된 것이 특징으로, 5GHz 주파수와 80MHz 대역폭을 사용하는 최신 무선 프로토콜 802.11ac를 테스트하는데도 전혀 무리가 없다고 설명했다.

 

한국NI는 이날 행사에서 실제 고객사례로서 세계적인 네트워크 모듈 제조업체인 퀄컴 아데로스(Qualcomm Atheros) 사가 실행한 802.11ac EVM 측정에서 이 VST가 경쟁업체의 솔루션보다 우수한 -48dB를 구현했으며, 측정시간 역시 200배나 빠른 결과를 얻었다고 설명했다. 즉 기존 박스형 계측기에서는 오랜 시간에 걸쳐 특성화를 진행해야만 했는데, PXI로 전환하면서 시간적으로도 크게 절감을 했을 뿐만 아니라, 보다 정밀한 특성 결과를 도출할 수 있었다는 것이 황 본부장의 설명.

 

황 본부장은 또 2개의 듀티를 측정하는데 있어서 경쟁사의 제품은 하나의 테스트가 끝나야만 다음으로 넘어갈 수 있어서 비효율적이라는 약점을 지니는데 비해, 자사의 VST는 고속 다이나믹 기법을 통해 진정한 병렬 테스트를 수행할 수 있어서, 듀티 대기시간을 없애 지연시간을 줄여준다고 말했다.

 

즉, NI는 이 제품을 통해 자사가 최근 몇 년 전부터 전개해오고 있는 FPGA를 활용한 계측기 성능의 향상과, 자사가

 

주창하고 있는 ‘소프트웨어가 계측기를 정의한다’는 콘셉트를 다시 한 번 구현해 보인 점에 주목할 필요가 있다.

 

 

 

외부 PC가 불필요한 독립형 CompactDAQ 출시, 임베디드 모니터링 영역 강화

 

 

외부 PC가 필요 없는 독립형 CompactDAQ

 

 

 

 

 

이어서 한국NI 임베디드 솔루션 매니저인 윤주영 대리가 등장, 자사의 RIO(Reconfigurable I/O) 기술 소개를 통해 FPGA가 활용되고 있는 다양한 분야에 설명했다.

 

윤 대리는 NI의 RIO는 리얼타임과 FPGA, I/O모듈로 구성이 되어 제어와 모니터링의 다양한 임베디드 영역에 적용이 되고 있다고 말하고, 자사의 CompactRIO는 보드타입의 Single-Board RIO부터 최고의 성능을 지니는 High-Performance 제품까지 라인업이 되어있어서 고객이 원하는 대로 선택해서 사용할 수 있다고 말했다.

 

또 그동안 CompactRIO가 사용하기가 쉽지 않다는 사용자들의 의견을 수렴해 LabVIEW RIO Evaluation Kit을 출시했다고 말하고, 이 키트는 Single-Board RIO를 베이스로 기타 입출력 장치와 FPGA를 내장하고 있어서, 리얼타임과 FPGA를 테스트해보고 쓸 수 있는 플랫폼이라고 설명했다. 

 

이어서 RIO 기술이 임베디드 영역에 적용되고 있는 사례로서, VST와 함께 올 2012년 또 하나의 핵심 신제품에 해당하는 독립형 CompactDAQ이 소개됐다.

 

이 신제품은 인텔 듀얼 코어 프로세서와 DAQ이 통합된 제품으로, 듀얼 코어 인텔 프로세서를 탑재해 데이터 수집이나 온라인 분석, 로깅 소프트웨어의 독자적인 실행이 가능한 것이 가장 큰 특징. 고성능 혼합 측정 테스트를 수행하는 동시에 데이터를 시스템에서 직접 로깅하기 때문에 별도의 PC가 불필요해져 시스템 비용과 유지관리 비용을 줄일 수 있다. 또 기존의 LabVIEW 코드를 그대로 활용할 수 있고, 최신 버전의 LabVIEW가 제공하는 샘플 프로젝트 및 탬플릿을 이용해 신속한 수집 및 데이터 로깅이 가능한 것도 중요한 특징.

 

한국NI는 이날 차량에 CompactDAQ를 탑재해 차량의 진동 및 온도, 하중 등의 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 모니터링해서 모니터에 결과를 표시해 보이는 데모를 시연했다.

 

 

 

 

한정규 대리가 신제품 VST의 이점에 대해 설명하고 있다.

 

 

 

 

 

의료 및 스마트그리드 등 융합기술에 적용된 자사의 그래픽 기반 시스템 디자인 기술 소개
이어서 의료기기와 스마트그리드, 산업용 장비와 로봇, 우주항공 등 네 가지 융합기술 분야에서 NI의 그래픽 기반 시스템 디자인 기술이 적용이 된 사례가 소개됐다.

 

황 본부장은 의료분야는 전자와 의료, 기계, 소재 등 복합적인 기술이 적용이 되어 빠른 결과를 내야하는 부담이 있으며, 테스트시 신속성과 안정성이 요구되는 것이 기술적인 도전과제로서, 이러한 도전과제는 기존의 단순한 테스트 어플리케이션으로는 불가능하며, 소프트웨어 밸리데이션이 중요하다고 말하고, NI의 기술이 적용되어 개발된 CT 장비를 소개했다.

 

황 본부장은 엑스레이 제어와 확장형 이미지를 3D로 랜더링하는 기술이 요구되는 CT 장비에 NI의 LabVIEW와 LabVIEW FPGA, 리얼타임, 모션기술이 적용되어 국내에서 생산이 되고 있다고 소개했다.

 

이동형 X-ray 영상진단기기 개발을 담당한 한국생산기술연구원의 지상훈 박사는 육중하고 고정된 형태로 되어있는 기존의 CT 장비를 수술실 내로 들여와서 환자의 상태를 실시간으로 3D 이미지로 보고 싶다는 요구를 해결하기 위해 이동형 X-ray 영상진단기기를 개발하게 됐다고 말하고, 수술실로 CT 장비를 들여와야 하기 때문에 기구부가 슬림해야 하고, 무거운 환자일 경우 기구가 제어적으로 불안정할 수 있는데 충분한 영상이 나오도록 갠트리를 하는 것이 개발에 있어서 핵심과제였다고 설명했다. 또, 수술실에서 사용되기 때문에 어떻게 빠른 제어기를 만들 수 있는가 하는 것이 고민 중의 하나였으며, 충분한 영상이 나오기 위해서는 영상시스템과의 동기화가 중요했다고 말했다.

 

지 박사는 이러한 과제를 해결하기 위해 FPGA로 동기화 모션을 구현했으며, NI의 영상판독을 사용해 제어와 영상판독까지 빠른 시간 안에 수행할 수 있었으며, 특히 제어부와 테스트, 엔진구동까지 4개월밖에 안 걸렸다고 설명하고, 현재 이 CT 장비를 성모병원에 설치해서 적용하고 있는데, 향후 상용화를 위해 현재 한양대 등과 소프트웨어 밸리데이션 및 개량화된 연구를 진행하고 있다고 설명했다.

 

이어서 스마트그리드 분야에서 자사의 기술과 제품을 적용해 에너지 게이트웨이를 개발한 사례가 소개됐다.

 

인피니티웍스의 김재엽 대표는 에너지 게이트웨이인 micro-EMS를 개발하는데 있어서 2~3개월이라는 개발기간 단축과 높은 안정성, 편리한 유지보수 및 GUI, 원격제어 및 업데이트, IEC61968 표준 탑재, CAN이나 RS232 제어, PQ(Power Quality) API, 대용량 데이터 로거 지원, 인터넷 연결을 통한 웹 전송 등이 도전과제였다고 말하고, 인피니티웍스가 빠른 시간 안에 개발을 완료할 수 있었던 이유는 LabVIEW와 FPGA를 잘해오던 회사로서 이번에 LabVIEW 및 LabVIW FPGA, Sigle-Board RIO를 이용해 쉽게 micro-EMS를 개발할 수 있었다고 설명했다.

 

이어서 언맨드의 문희창 대표가 NI의 툴을 이용해 개발한 무인플랫폼에 대해 소개했다.

 

문 대표는 언맨드는 지난 2004년부터 NI의 PXI와 LabVIEW를 도입해 무인차량을 개발하는 시간을 단축해오고 있으며, 2007년 CompactRIO와 FPGA를 이용해 일반 상용화 기반의 무인차을 개발해 선보이고 2010년 양산체제에 돌입했으며, 현재 Single-Board RIO 기반의 무인차량인 X-44 독립형 플랫폼을 개발해 내년에 출시할 계획이라고 밝혔다.

 

문 대표는 자사가 개발한 X-44는 NI의 기술과 툴을 이용해 제품설계부터 개발에 1년밖에 걸리지 않았고, LabVIEW와 Single-Board RIO로 모든 차체를 설계할 수 있었으며, 과거 CompactRIO를 사용할 때는 2~3천만 원의 비용이 소요됐던데 비해, Single-Board RIO를 사용해서 4백만 원 정도 비용을 줄일 수 있었다고 말하고, 프로그램 개발기간 역시 기존의 개발소스가 그대로 남아있어서 플랫폼을 만드는데 1년 2개월에서 3개월밖에 소요되지 않았으며, 프로그램 디플로이부터 테스트까지 한 달이 안 걸렸다고 설명했다. 또 PXI 기술에서 CompactRIO, CompactRIO에서 Single-Board RIO로 옮겨가는 과정에서 디자인과 프로토타입, 디플로이 등의 모든 단계에 NI 기술을 적용해 실행했다고 말하고, 현재 X-44는 시큐리티 분야에 적용을 컨택 중에 있으며, 군의 무인 전투기로 활용하는 것도 검토되고 있다고 밝혔다.    

 

이어서 미국의 SpaceX에서 진행된 국제우주정거장과 최초의 상업우주선 발사 프로젝트에서 컨트롤 타워의 중앙에서의 모니터링에 LabVIEW가 사용된 영상이 소개됐다.

 

황 본부장은 이러한 4 가지 사례는 기존의 테스트 방식으로는 실현하지 못했던 어플리케이션에 자사의 그래픽 기반의 시스템 디자인 기술이 적용된 것이 공통점이라고 말하고, 이것이 NI의 그래픽 기반 시스템 디자인의 비전이라고 강조했다

 

 

 

 

권오훈 과장이 LabVIEW 2012의 향상된 기능에 대해 설명하고 있다.

 

 

 

LabVIEW 2012, 17개의 샘플 프로젝트 제공... 사용상의 편의 대폭 향상
이어서 LabVIEW가 다양한 어플리케이션과 하드웨어에 어떻게 접목이 되는 지를 소개하는 순서가 이어졌다.

 

한국NI 마케팅 매니저 권오훈 과장은 LabVIEW 2012는 개발효율성 극대화 및 어플리케이션 영역 확대, 모바일과의 통합, 컴파일러 성능 및 안정성이라는 4 가지  측면에서 향상이 있었다고 서두를 열었다.

 

권 과장은 우선 개발 효율성 극대화 측면에서 LabVIEW 2012는 샘플 프로젝트 기능이 추가된 것이 가장 큰 특징으로, 사용자가 샘플 프로젝트를 통해 간단한 수정만으로도 완성도 있고, 빠른 어플리케이션 개발을 시작할 수 있게 됐다고 말하고, 현재까지 총 17개의 샘플 프로젝트가 바로 사용이 가능하다고 설명했다.

 

또 모바일과의 통합 부분에서는 태블릿 PC용 Data Dashboard Application의 개선된 기능을 소개했다. LabVIEW에서 GPU 프로그래밍을 할 수 있는 기능이 추가된 점이 주목할 만한 대목.

 

 

 

 

LabVIEW 2012는 샘플 프로젝트 기능이 추가되어, 사용자 편의가 향상된 것이 특징이다.

 

 

 

 

 

엔지니어들이 미래에 대한 걱정 없이 LabVIEW를 사용할 수 있도록 기술을 개발해 나가는 것이 LabVIEW의 비전
이어서 NI의 소프트웨어 R&D 부사장인 David Fuller 씨가 등단, LabVIEW가 모바일 시대에 어떤 형태로 재탄생할 것인지, LabVIEW의 미래에 대한 발표를 진행했다.

 

David 부사장은 앞으로 융합기술이 다양한 컴퓨터로 이루어지면서, 이에 따라 엔지니어들은 타이밍이나 프로그래밍의 차별성, I/O 네트워크 문제 등의 어려움을 겪게 될 것이지만, LabVIEW로 서로 다른 컴퓨터에서 바로 프로그래밍으로 맵핑할 수 있게 함으로써, 알고리즘만 짜면 충분한 시뮬레이션을 할 수 있도록 기술을 발전시켜 나갈 예정이라고 말했다.

 

그는 시스템을 구축하기 전에 충분히 시뮬레이션을 한 후에 검증을 하고, 다양한 하드웨어에 디플로이 하는 것이 LabVIEW의 차세대 비전이라고 설명하고, LabVIEW가 수많은 코어를 활용할 수 있도록 함으로써, 엔지니어들이 고민하지 않고 사용할 수 있게 기술을 발전시켜 나갈 예정이라고 말했다. 이를 위해 현재 자일링스 지트에도 LabVIEW를 그대로 활용할 수 있도록 개발을 진행하고 있다고 덧붙였다.

 

또 1세대 LabVIEW는 컴파일러가 아닌 단순한 인터프리터에 불과했지만, 2세대로 들어오면서 컴파일러 자체를 내장해 X86이나 매킨토시에서도 사용할 수 있게 됐고, 현재의 LabVIEW는 FPGA가 다양한 하드웨어를 지원하는 형태로 변화하고 있다고, 자사 LabVIEW의 진화과정을 설명했다.

 

David 부사장은 앞으로 융합기술들이 다양한 컴퓨터로 이루어지면서, 서로 다른 다양한 컴퓨터에 따른 타이밍이나 I/O 네트워크 등의 문제를 사용자들이 의식하지 않고 사용할 수 있도록 하겠다는 것이 LabVIEW의 미래라고 다시 한 번 강조했다.

 

황 본부장은 NI는 앞으로도 많은 어플리케이션들을 위한 하드웨어를 지속적으로 출시할 것이며, 전체 그래픽 기반의 시스템 디자인 혁신을 지속, 엔지니어링 니즈에 부합하는 준비된 기업으로서 성장해 나갈 것이라는 말로 기조연설을 마무리 지었다.

 

오전의 기조연설에 이어 오후에는 측정, 제어, LabVIEW 특강, 자동화, RF, 소프트웨어, 데이터 수집 6개의 트랙에서 35개 이상의 발표 세션이 진행됐다. 각 분야의 전문가들과 한국NI 엔지니어가 자동차, 전자 및 반도체, RF 통신, 산업용 장비, 의료 등 최근 이슈가 되는 국내 주력산업의 다양한 측정 계측 솔루션을 소개했다.

 

RF 통신 분야에서는 최근 테스트 엔지니어들이 직면한 802.11 통신 표준에 맞는 테스트 기기측정을 위해 NI가 지난 8월 세계 최초로 출시한 VST(벡터 신호 트랜시버)가 최상의 솔루션을 제시할 수 있다고 밝히고, Qualcomm Atheros의 적용 사례를 함께 소개했다. 또한, 최신 모바일 통신 테스트를 위한 자동화 시스템, RF 개발 및 프로토타이핑을 위한 소프트웨어 정의 Radio 플랫폼 사례가 소개됐다.

 

전자 및 반도체 분야에서는 차량용 반도체 및 전력 반도체 테스트 자동화 방법, 테스트 하우스의 양산 테스트 비용 절감과 PXI 플랫폼 활용 사례, RF 반도체 테스트를 위한 PXI 시스템에 대해 소개됐다.

 

자동차 분야에서는 전기자동차 개발을 위한 모델 기반의 설계기법 적용 사례와 계측용 빅데이터 관리, 분석, 보고서까지 자동화하는 방법, 무인 플랫폼 개발 및 양산 사례, NI 테스트 자동화 솔루션을 이용한 요구사항 기반의 테스트 자동화 사례와 함께 임베디드 네트워크 통신 및 프로그래밍 기법인 CAN/LIN에 대해 소개가 됐다.

 

산업용 장비 분야에서는 산업용 장비 개발을 위한 임베디드 시스템에 대한 설명에 이어 차세대 서보 프레스 장비 개발 사례, NI CompactRIO를 활용한 KNR 유압 로봇팔 제어 사례, 그리고 Vision & Motion 통합 솔루션에 대해 소개가 됐다.

 

또 의료 분야에서는  광음향 초음파 진단기기의 개발 사례와 이동형 X-ray 영상진단기기 개발 사례, LabVIEW 소프트웨어 밸리데이션 및 알고리즘 개발을 위한 툴킷에 대해 소개했다.
이번 행사에서는 이들 발표 세션과 함께 AnTS, AWR, 자일링스 등 18개 협찬사가 전시에 나서 제품을 시연했으며, 현장에서 제품 및 솔루션에 대한 세일즈 상담을 할 수 있는 부스, NI 솔루션을 활용한 논문 우수작 발표 등 다양한 이벤트로 풍성한 볼거리를 제공했다.

 

 

 

 

NI 소프트웨어 R&D 부사장인 David Fuller 씨가 LabVIEW의 미래에 대해 설명하고 있다.