STM32 시리즈에 기반한 산업 자동화·저전력화
[테크월드=선연수 기자]
최근 전자기기들은 분야를 막론하고 ‘자동화’와 ‘저전력’을 외치고 있다. 더욱 세심하고 정확한 자동화 시스템을 요구하면서도, 이런 기계적인 움직임의 바탕이 되는 전력을 최소화하는 것은 자동화기기의 시장 진입에 필수적인 요소로 자리매김하고 있다. 2019 반도체대전(SEDEX 2019)에서 ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 오토메이션, 모터컨트롤, 파워·에너지를 내세워 강조하는 ‘스마트 인더스트리’에 기술에 대해 살펴봤다.
적용된 ST 기술만 24개, ‘스마트 인더스트리’ 시연
ST 부스에서는 총 24개의 ST 제품이 사용된 ‘스마트 인더스트리’ 데모가 시연됐다. 이는 로봇이 작업자의 음성을 인식해, 명령에 따라 상품을 운반·분류하는 시스템이다. 메인 컨트롤러에는 MCU 기반 STM32 누클레오(NUCLEO)와 기능 확장 보드인 X NUCLEO가 사용됐다. 상품을 이동시키는 컨베이어 벨트의 양 끝에는 ToF 거리 측정 센서가 탑재됐으며, 상품을 분류하는 부분에는 화상 인식을 위한 임베디드 AI가 내장된 STM32 MCU가 설치돼있다. AI는 수천 장의 당근과 사과 이미지를 학습했으며, 화상 인식을 통해 촬영한 그림을 판별·분류한다. 이처럼 단말기에 AI 기능을 탑재함으로써 서버 부하나 네트워크 통신량을 줄여 분산형 IoT 네트워크를 구축할 수 있다.
작업자는 ST의 MEMS 마이크, 통신 IC, STM32 MCU가 탑재된 소형 센서 보드에 음성으로 지시를 내리고, 음성 데이터는 아마존 웹 서비스(AWS)를 통해 처리된 후 설비 라인과 연동돼 작업을 처리해낸다. 다만, 음성 인식 성공률이 높지는 않았다. 현장의 데모 시연자는 두 번 이상 명령을 반복해 말했으며, 이에 대해 ST 관계자는 “현장 소음의 문제도 있으며, 아직 다양한 국가의 음성을 처리하기엔 데이터가 좀 더 쌓여야 하는 단계”라고 설명했다.
이 데모의 컨베이어 벨트에는 진동 모션 센서가 탑재돼 외부에서 충격을 가하면, 자동으로 기계가 멈추는 기능도 적용됐다.
다양한 STM32 데모 전시, 적용 범위 무한해
전시회 부스에는 지난 9월 ST가 기자간담회를 통해 소개한 STM32 시리즈의 데모들이 전시됐다. 먼저, STM32 Cube.AI는 컵케이크 사진을 보고 인식해내는 이미지 인식 데모, 터치 펜의 모션을 인식하는 데모, 디자이너의 설계를 돕는 Touch GFX 솔루션 데모를 선보였다. ST 파올로 오테리(Paolo Oteri) 마케팅 디렉터는 “Touch GFX 솔루션은 PC 상에서의 작업을 지원해, 작업자가 원하는 대로 편하게 설계·시뮬레이션 한 뒤 임베디드 영역으로 다운로드해 그래픽을 적용할 수 있어 보다 편리하다”고 설명했다. 이 임베디드 솔루션은 오로지 ST 제품만을 지원한다.
파워·에너지 측면에서 ST는 실리콘카바이드(SiC) 기술이 향후 시장을 지배할 것으로 전망했다. ST는 현재 SiC 시장에서 1위, 차량용 SiC 시장에서 역시 95%의 점유율을 보이며 1위를 차지하고 있다고 밝혔다. 이는 지난해에 비해 3배 정도 성장한 수치로, 향후 이 추세를 따라 고성장을 이어갈 것으로 내다봤다. ST는 이 분야에 약 3000~5000억 원 정도 투자하고 있으며, 이에 기반한 전력 솔루션으로 현대자동차, 르노 삼성 등 국내 업체를 비롯해 테슬라, 비야디(BYD)와 같은 글로벌 자동차 회사들과도 지속적으로 협업 중이라고 밝혔다.
ST 장제트 부장은 “SiC 기반 전력 솔루션을 사용하면, 배터리 가격이 높은 현 시장에서 기존 솔루션에 비해 70~80% 정도 배터리 비용을 절감할 수 있다”고 소개했다. 기존의 배터리가 300km 이동하는데 드는 에너지를 100으로 두면, SiC에 기반한 ST의 솔루션으로는 70만으로도 같은 거리를 주행할 수 있다고 비유했다.
모터 컨트롤 부문에서는 삼성 BLDC 전용 드라이브 데모를 전시했다. 드라이버에는 모터 제어에 필요한 앰퍼 등의 부품이 통합돼 콤팩트한 솔루션을 구현해낸다. 전시한 제품은 45볼트까지 전압을 커버할 수 있는 제품이며, 600볼트 대의 높은 전압대를 사용하는 세탁기나 냉장고의 백볼터로도 제작할 수 있으며, 현재 냉장고, 압축기(Compressor) 부문에서 대기업이 적용을 검토중인 상황이라고 밝혔다.
이 외에도 STM32 ODE(Open Development Environment)를 통해 센싱, 커넥티비티, 모터드라이브 등과 관련한 확장 보드들을 제공한다. 보드들을 ST의 MCU NUCLEO 위에 올려 쉽게 테스트해볼 수 있어 개발 과정을 단축시킬 수 있다. 또한, 별도로 PCB나 스캐메틱 저장을 하지 않아도, ST가 제공하는 솔루션으로 프로토타이핑을 마무리할 수 있다. 현재 ST는 42개의 다양한 퍼포먼스를 구현하는 확장 보드를 제공하고 있다.
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