오늘날 다양한 산업 분야에서 광범위한 솔루션들이 사용되고 있다. 솔루션의 활용 범위는 시간이 지남에 따라 그 효과가 더욱 넓고 깊어졌다. 어떤 솔루션은 활용도에 따라 새로 만들어지거나 융합되거나 아니면 사라졌다. 이런 먹이 사슬 관계는 산업의 경계와 범위를 초월한다. 하지만 다양한 산업 분야에서 없어서는 안 될 중요한 솔루션이 있다. 바로 계측기라 할 수 있다. 계측기는 의료, 건설, 통신, 전기, 전자 등등…, 수많은 분야에서 중요 솔루션으로 활용되고 있다.
2012년 상반기 국내를 가장 뜨겁게 달군 통신사업 부문은 지난해 스마트폰에 이어 4G LTE 라는 화두를 우리에게 던졌다. 모든 비즈니스의 근간이 되는 계측기 역시 4G LTE와 맞물려 평온하던 시장이 다시금 활기를 뛰고 있다. 통신시장만큼 계측기 시장이 빠르게 변화하진 않겠지만 이를 제대로 알지 못한다면 어디에선가 분명 문제가 발생할 것이다.

계측기의 핵심, 오실로스코프
계측기 부문에 빠질 수 없는 오실로스코프는 시간에 따른 전압신호의 변화를 화면상에 표시해 주는 장치로 아날로그와 디지털 방식이 있다. 아날로그 오실로스코프는 인가된 전압이 화면상의 전자빔을 움직여 파형을 바로 나타내지만, 디지털 오실로스코프는 파형을 샘플링한 후 아날로그-디지탈 컨버터를 이용해 측정한 전압을 디지털로 변환시킨다. 이 변환시킨 디지털 정보를 파형으로 재구성해서 화면에 나타내는 것이다. 아날로그나 디지털 오실로스코프는 각각의 장단점이 있어 그 용도나 쓰임새가 다르지만, 최근 디지털 오실로스코프를 많이 사용하는 추세이다.
애질런트, 계측기의 백과사전
계측기 부문의 선두주자인 애질런트는 스마트폰과 LTE 기술에 대한 개발 및 검증에서 양산까지 모든 플랫폼을 제시하고 있다. 지난 4월 출시된 인피니엄(Infiniium) 90000 Q시리즈는 빠른 속도와 정확성을 갖춘 오실로스코프로 2채널 63 GHz, 4채널 33 GHz 대역폭을 지원한다. 이 제품은 <7 ps 상승시간, 50 mV/div, 63 GHz에서 4.4 mV 노이즈 플로어, -75 fs 지터 측정 플로어 사양을 갖췄다. 특히 독점적인 RealEdge 기술과 애질런트가 사용하는 통합된 집적 회로, 멀티칩 모듈 패키징을 개선해 업계 최저 노이즈 및 지터 측정 플로어를 유지하면서 고주파 성능을 가능하게 한다. 인피니엄 90000 Q시리즈는 최대 160 GSa/s 샘플링 속도와 2 Gpts 메모리를 지원하며, 모든 제품군은 대역폭을 추가 업그레이드할 수 있다.
또한 애질런트의 신호 분석기 X 시리즈는 프로세서, 메모리 등을 업그레이드할 수 있어, 계측기의 수명을 연장할 수 있다. 검증된 신호 분석 기능이 내장된 각 계측기의 작동은 사용자 인터페이스, 프로그래밍 코드, 테스트 결과가 동일해, 적은 시간에 더 많은 생산성을 낳는다. 또한 25가지 이상의 측정 어플리케이션의 라이브러리, Windows 운영체제 안에서의 소프트웨어 실행 기능으로 새로운 각각의 프로젝트에서 변화하는 기술 수요를 대비할 수 있다.
WaveShape 분석의 창시자, 르크로이
르크로이가 발표한 랩마스터 10Zi(LabMaster 10Zi) 오실로스코프는 기존 애질런트 90000 Q시리즈보다 2 GHz 향상된 65 GHz 초고대역폭을 제공한다. 랩마스터 10Zi는 최신 8 HP SiGe 기술을 사용해 4채널에서 36 GHz 대역폭을 제공하며, 65 GHz 모델은 르크로이 특허 기술인 DBI를 통해 구현된다. 특히 랩마스터 10Zi는 르크로이의 독점기술인 채널싱크 (ChannelSyncTM) 아키텍처를 이용해 36 GHz, 80 GS/s에서 80채널과 65 GHz, 160 GS/s의 샘플링 속도로 신호를 포착하는 40 채널의 성능을 실현한다. 이는 현존하는 오실로스크프 중 가장 높은 대역과 가장 많은 수의 채널을 가진 제품이다. 랩마스터 모듈형 오실로스코프 구조는 오실로스코프의 ▲신호 포착 기능 ▲디스플레이 ▲제어 ▲프로세싱 기능으로 나뉜다. 랩마스터의 마스터 제어 모듈은 디스플레이, 제어, 채널싱크 아키텍처 및 CPU를 포함하며, 랩마스터의 포착 모듈은 반도체 기반의 36 GHz 기본 성능에 2채널 시 65 GHz를 제공한다. 또한 랩마스터 확장 모듈은 전체 포착 모듈 수를 4배로 높여주는 성능을 지원한다.



 
지난해 가장 핫한 계측기
텍트로닉스의 MDO4000은 세계 최초의 스펙트럼 분석기를 탑재한 오실로스코프로 ‘Test & Measurement’지가 선정한 2012년 오실로스코프 부문 ‘Best-in-Test’ 상, 2012년 올해의 테스트 제품으로 선정된 바 있다. MDO4000은 MSO4000B 플랫폼을 기반으로 DPO 기술, Wave Inspector 등에 제공되는 포괄적인 툴을 사용해 신속하게 장치를 디버그할 수 있다. MDO4000의 장점은 전용 RF 입력을 통해 -60 dBc의 다이나믹 레인지로 RF 신호를 정확하게 분석한다. 또한 아날로그, 디지털, RF 신호의 시간 상관 화면으로 언제든 설계에서 일어난 일을 확인할 수 있다. 스펙트럼 시간도 획득 전반을 대상으로 이동해 시간 경과, 장치 상태에 따라 RF 스펙트럼의 변화를 조사할 수 있다. 특히 고급 RF 전원 트리거로 특정 RF 이벤트(펄스 폭, 런트, 로직)를 신속하게 캡처하고 자동/수동 RF 마커로 임계 값과 일탈 값을 정해 기준에 맞는 모든 피크를 자동으로 표시한다. 대역폭도 1 GHz 이상으로 원하는 시점의 스펙트럼 전체를 볼 수 있다. 이밖에도 직렬 및 병렬 버스 트리거링과 분석, 자동 트리거, 디코딩, 검색 기능으로 병렬 버스나 일반적인 직렬 버스를 신속하게 디버그할 수 있다.
 





키슬리 인스트루먼트의 고전압 시스템 소스미터 계측기 2657A는 기존 고속 정밀 소스 계측기 시리즈 ‘2600A’ 시스템 소스미터 제품군에 추가된 제품으로, 광범위한 전력 반도체 장비와 소재의 특성을 분석할 수 있다. 이 제품은 내장된 3000 V, 180 W 소스를 통해 저렴한 비용으로 최대 5배 많은 전력 소스를 테스트할 수 있다. 이 같은 장점을 바탕으로 다이오드 등 전력 반도체 장비의 테스트와 질화갈륨, 실리콘카바이드 등의 화합물 반도체 소재 디바이스까지 최신 소재의 특성 분석과 고전압 테스트에 최적화됐다. 또한 기존 제품과의 호환성도 높였다. 2657A는 기존 고전압 테스트 장비와 호환되는 표준 안전 고전압 동축 케이블을 통해 다른 계측기와 연결할 수 있다. 이노와이어리스의 계측 장비군의 Develop Testing은 All-In-One Test Suite를 지원해 이동통신 단말기의 기능을 실제 동작 상태와 동일한 환경을 제공하여 시험 및 측정을 하는 장비이다. 이 제품은 단말기의 호 접속과 프로토콜 시험을 지원하기 위한 Base Station Emulator 기능과 애플리케이션 시험까지 지원할 수 있는 E2E(End-to-End) 시험 기능 및 동작 중 RF 신호 및 모듈레이션 성능을 측정하는 측정 기능을 하나의 장비에서 제공한다. 특히 기지국으로부터의 하향링크와 단말기로부터 상향링크를 모두 수신해 RF부터 프로토콜까지의 모든 계층을 분석하는 기능을 제공하여, 기지국과 단말기의 IOT(Inter-Operability Test)의 문제점을 보다 빠르고 정확하게 찾아낼 수 있도록 한다. 아울러 Air Sniffer로 실시간 로깅 및 디코딩을 지원하고, 다양한 캡쳐 모드, 오프라인 분석을 할 수 있다. 이밖에도 NI의 모듈형 계측기는 기존 박스형 계측기가 아닌 특정 유형의 측정 수행을 위한 소프트웨어 계측기로 고객이 원하는 테스트 요구에 적합하도록 직접 구성할 수 있다. 또한 PXI, PXI Express, PCI, PCI Express, USB 등의 플랫폼을 위한 다양한 옵션을 지원한다. 계측기는 지속적으로 발전하고 있다. 위에서 언급한 계측기들은 가장 최신의 것을 기준으로 작성했기에 빙산의 일각일 뿐이다. 그만큼 계측기는 다양한 산업 분야서 활발히 이용되고 있다. 앞으로 계측기가 어떤 성능과 형태로 발전되어질지는 정확히 언급할 수는 없으나 성능과 기능, 확장성, 통합 등으로 다양한 산업과 밀접하게 연결되어 변화할 것이란 사실은 분명하다.