[27호] 미래형 계측기, VirtualBench

글 | 한국 NI, SW 및 측정 담당 이지석

연구실이나 실험실이라고 불리는 곳에서는 언제나 계측기들을 볼 수 있습니다. 예를 들면 오실로스코프, 멀티미터, 파워 서플라이 등이 우리가 가장 흔히 볼 수 있는 계측기입니다. 연구개발에서 가장 중요한 일은 제품을 (또는 과제를) 완성하는 것이며 이러한 개발 과정에는 수 많은 단계들이 있고 개발자들은 매번 어떤 방식으로 다음 단계를 진행할지 고민하게 됩니다. 명확하고 정량적인 결정을 하기 위해서는 지금의 상황을 정확하게 알아야 하며 지금의 상황을 알기 위해 하는 것이 바로 계측기를 통한 측정입니다. 이런 이유로 수 많은 실험실에서 비싼 가격에도 불구하고 계측기들을 보유하고 있습니다.

만약 계측기가 정확한 값을 측정하지 못한다면 어떻게 될까요? 지금까지 해 온 많은 연구들이 모두 잘못된 결과를 나타낼 것 입니다. 쉽게 예를 들어 자동차의 ECU를 개발하는 엔지니어가 잘못된 측정값을 가지고 알고리즘을 개발한다면 차량이 오동작하여 큰 사고로 이어질 수 있을 것 입니다.
이렇게 중요한 계측기들은 지금 어떤 상태에 있는지 본인의 연구실에 있는 계측기들을 한 번 살펴보십시오. 초록색 그래프 인디케이터를 가지고 있는 오실로스코프는 어디에 쓰이는지 모르는 수 많은 버튼들을 가지고 있고, 그 옆에는 필요할 때마다 사인파, 삼각파를 내어주는 펑션 제네레이터가, 그리고 무거워서 옮길 때마다 힘이 드는 파워 서플라이들이 있을 것입니다.

잠시 계측기의 영역에서 벗어나서 최근에 일반적으로 많이 사용되는 기술들에 대해 살펴보겠습니다. 이러한 최신 기술들을 가장 많이 볼 수 있는 것은 바로 여러분의 주머니에 있는 스마트폰입니다. 2000년대 중반만 해도 대부분이 폴더로 접히는 방식의 피쳐폰을 사용하고 있었던 반면에 10년이 채 안된 오늘날, 대부분의 현대인들이 스마트폰으로 다양한 작업들을 하고 있습니다. 짧은 시간 동안에 많은 사람들이 스마트폰 시장으로 이동한 가장 큰 이유는 바로 스마트폰에 적용된 최신 기술들 때문입니다.
아래 표에서 피쳐폰과 스마트폰의 차이를 간략히 살펴보겠습니다.

스마트폰이 제공한 기술은 사용자가 원하는 대로 빠르게 반응하는 터치패널, Wifi를 통한 인터넷 사용, 그리고 앱을 통한 확장입니다. 이러한 세 가지 기능은 서로 합쳐져 엄청난 시너지를 가져왔습니다. 바로 생산자가 정의하던 장비의 기능들을 사용자가 정의할 수 있게 된 것입니다. 이제 생산자는 단지 사용자가 꾸밀 수 있는 플랫폼만을 제공할 뿐이고 사용자는 원하는 앱을 다운로드하여 스마트폰을 나만의 기계로 바꿀 수 있게 됩니다. 이 과정에서 Wifi는 데이터를 자유롭게 전송할 수 있게 해 주며 터치패널은 입력 버튼이 가지고 있던 한계들을 없애주었습니다.

자, 이제 다시 계측기의 세상으로 돌아가도록 하겠습니다. 위에서 살펴본 것과 같이 지난 10년 간 기술은 비약적으로 발전하였습니다. 그렇다면 우리의 계측기도 좋아졌을까요? 답은 대부분 “아니오” 입니다. 계측기는 여전히 알 수 없는 버튼들을 주렁주렁 달고 있으며 매뉴얼은 어디 있는지 찾을 수도 없어 매일 쓰는 몇 가지 기능만을 반복해서 쓰게 되고 무거운 계측기들을 이곳 저곳으로 옮겨야 합니다.
스마트폰이 이렇게 발전하는 동안 계측기는 무엇이 변화한 것일까요? 혹시 계측기는 스마트폰과는 너무나도 다른 구조이기 때문에 발전할 수 없는 것 일까요? 사실 스마트폰과 PC 그리고 계측기는 모두 유사한 구조를 가지고 있습니다.

스마트폰, PC 그리고 계측기는 모두 기본적으로 위와 같은 구조를 가지고 있습니다. 다만 계측기가 다른 점이 있다면 측정에 특화된 보드를 더 가지고 있다는 점 입니다. 쉽게 생각하면 우리가 PC를 업그레이드 하기 위해서 PCI에 꽂던 그래픽 카드처럼 측정 보드가 꽂혀있다고 생각 해 볼 수 있을 것입니다. 따라서 계측기도 충분히 스마트폰처럼 발전할 수 있습니다.
버츄얼벤치(VirtualBench)는 변화하지 않는 계측기 시장의 틀을 깨고 최신 기술들을 도입한 새로운 측정장비입니다.

버츄얼벤치는 실험실에서 가장 많이 쓰이는 오실로스코프, 펑션 제네레이터, 디지털 멀티미터, 파워 서플라이, 디지털 입출력을 한 손으로 가볍게 들 수 있는 작고 가벼운 하나의 장비에 집적하였습니다. 노트북이나 PC에 USB로 연결하여 전용 SW로 빠르게 측정할 수 있으며 휴대성을 높이기 위해 iPad로 바로 무선으로 연결하여 측정할 수도 있습니다. 무료로 제공되는 전용 App을 다운로드하여 가벼운 터치만으로도 다섯 가지 기능을 쉽게 사용하여 측정하고 측정한 데이터나 스크린 이미지를 저장하거나 전송할 수 있습니다.

가볍게 들고 다니며 무선으로 바로 연결하여 측정할 수 있는 버츄얼벤치는 다섯 가지 장비가 하나에 집적되었다는 물리적인 장점 말고도 내 PC로 원하는 대로 계측기를 제어할 수 있다는 또 다른 큰 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어, 하나의 테스트에서 12V의 파워를 준 뒤 전압을 측정하고 다시 5V를 준 뒤 측정, 이와 유사한 과정들이 반복되는 경우, 이 전에는 엔지니어가 일일이 계측기를 조절해야 했던 반면 버츄얼벤치는 기본으로 제공되는 예제들을 통해 LabVIEW로 쉽게 자동화할 수 있습니다. 이런 방식으로 이 전의 계측기들이 피쳐폰처럼 개발사가 제공하는 기능들을 사용했던 것과는 달리 사용자가 원하는 대로 계측기의 기능을 변경할 수 있습니다.
계측기는 앞으로 더욱 더 많은 기술들을 포함하게 될 것이며 이러한 최신 기능들을 잘 사용하는 엔지니어들이 짧은 시간에 더 많은 일들을 해낼 수 있을 것입니다. 버츄얼벤치와 계측기의 미래에 대한 내용들을 Ni.com/virtualbench 에서 확인해 보시기 바랍니다.