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ams, 미래의 센서와 센서가 여는 미래

글: 피에르 라브와스(Pierre Laboisse) 글로벌 세일즈 및 마케팅 담당 수석 부사장 / ams AG

개인용 컴퓨터(PC)는 전자산업 발전사에 큰 획을 그은 엄청난 발명이었다. 이후 PC 산업은 무어의 법칙을 기반으로 CPU와 메모리, 그래픽 프로세싱 기술의 엄청난 발전을 주도하며 모바일 시대가 열릴 수 있는 토대를 마련했다. 사물인터넷(IoT)과 인더스트리 4.0이 화두인 오늘날에는 센서 시스템이 새로운 애플리케이션을 창출하고 사용자 경험을 향상시키며, 이전과는 전혀 다른 혁신적인 디바이스를 실현하는 핵심 역할을 맡고 있다.

예컨대 최근에는 24시간 내내 사람의 심박수 측정이 가능한 손목 밴드형 웨어러블 기기, 인간의 시력보다 60배 더 민감하게 색을 분석할 수 있는 소형 휴대형 장비, 필요한 소리를 똑똑히 들을 수 있도록 주변 소음을 제거해주는 초소형 히어러블 기기 같은 혁신적인 전자기기들이 선보이고 있는데, 이들 모두 새로운 센서 기술 덕분에 가능해진 것이다.

이러한 첨단기기 제조회사들이 사용하고자 하는 센서는 단지 커패시턴스, 저항, 출력 전압만을 달리한 단순한 센서 제품이 아니다. 프로세서나 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy) 기술로 연결된 호스트 디바이스와 인터페이스되고, 네트워크에 손쉽게 연결이 가능한 애플리케이션-레디 센서 시스템이다. 이러한 시장의 요구를 충족하기 위해 센서 전문기업들은 지금 이 순간에도 혁신적인 센서 기술 개발에 매진하고 있다.

차세대 센서는 전통적인 전자 장비들은 물론이고 IoT를 지원할 수 있도록 전구, 약물 주입 장치, 도어록 같은 다양한 스마트 디바이스들에 손쉽게 통합될 수 있어야 한다. 이를 위해 미래의 센서는 코어 센서 계층, 소형화 및 기능 통합 계층, 시스템 기술 계층의 3가지 기술 계층으로 이루어져야 한다. 코어 센서 계층은 실제 세상의 현상을 전자적으로 표현할 수 있는 수단을 제공하며, 소형화 및 기능 통합 계층은 코어 센싱 기술을 기반으로 단일 칩(웨이퍼 레벨) 또는 모듈(다중칩 패키지) 솔루션을 제공한다. 또한 센서 측정(raw data) 결과를 프로세서가 사용할 수 있는 신호 스트림으로 변환하는 알고리즘을 포함할 수도 있다. 마지막으로 시스템 기술 계층은 센서를 저전력 블루투스나 와이파이 같은 커넥티비티 기술과 연결하기 위한 임베디드 소프트웨어를 포함할 수 있다. 또한 센서 시스템 소프트웨어는 예를 들어서 스마트 손목 밴드에서 광학 센서 신호를 분당 심박수로 변환하기 위한 것 같은 최종 사용자 애플리케이션을 포함할 수도 있다.

차세대 센서 시스템은 하드웨어와 소프트웨어를 포괄하는 이러한 3개 계층 모두를 최종 제품 고객들이 편리하게 사용할 수 있도록 단일 패키지 디바이스로 제공해야 할 것이다. 크기를 작게 하고, 연결을 쉽게 하고, 애플리케이션 통합을 쉽게 할 수 있도록 함으로써 센서의 사용은 더더욱 빠르게 늘어날 것이다. 이러한 차세대 센서 기술로 구현할 수 있는 애플리케이션 사례는 무궁무진하며, 이미 실생활에 활용되어 우리의 일상을 보다 편리하고 윤택하게 만들고 있는 사례들도 많이 있다.

새로운 센싱 기술은 3D 광학 센싱 기술을 사용한 컨수머 및 모바일 애플리케이션과 증강 현실(AR), ToF(time of flight) 측정 기술을 사용하는 신뢰성 높은 카메라 자동 초점 및 이미지 교정, 하이엔드 머신 비전 기술을 사용한 인더스트리 4.0, 고해상 영상 기술을 활용한 의료 진단, 자율제어 빌딩, 자율 자동차, 올웨이즈-온 개인 헬스 모니터링 기기 같은 혁신적인 애플리케이션들을 가능하게 한다.

ams는 세계적인 센서 솔루션 선도 기업으로서, 새로운 센싱 기술을 개발하고, 센서 데이터를 유의미하게 활용할 수 있는 알고리즘을 개발하며, OEM이 자사 최종 제품에 손쉽게 구현할 수 있는 시스템 차원의 솔루션을 제공한다. 디지털 혁신은 이제 막 시작됐고, 그러한 변화의 물결에서 센서 기술이 핵심을 차지할 것이며, 현재와 미래의 메가 트렌드를 견인할 것이다.