| [ sciEncE ] in KIDS 글 쓴 이(By): guest (GyroGuy) <UNIX7.ANDREW.CMU> 날 짜 (Date): 2000년 5월 16일 화요일 오전 07시 58분 54초 제 목(Title): 자이로...에 관한 이야기 저는 현재 2년째 MEMS기술 기반 자이로 개발 연구를 미국 모 대학교에서 하고 있습니다. 궁금하신 분들을 위해 제가 아는 범위까지 설명을 드리겠습니다. 우선 gyroscope와 accelerometer를 혼동하시면 안되겠습니다. gyroscope 는 물체의 원운동 속도(rotation rate이라고 함)를 재는 것이고 accelerometer는 물체의 선형가속(linear acceleration) 을 재는 것입니다. 자이로와 가속계가 말하자면 관성 센서의 두 축을 이룬다고 할 수 있죠. 이상적으로 말해서, 가속계 3개와 자이로 3개만 있으면 자유도가 6인 모든 물체의 운동을 기록할 수 있습니다. (아직 현재의 MEMS기술로는 부족한 점이 너무 많음, 문제점에 대해선 나중에 설명) 우선 자이로의 원리는 고딩 물리시간에 나오는 코리올리힘을 이용함니다. 예를 들어 z축 자이로의 경우 x축으로 매스를 진동시키고, z축을 중심으로 회전이 있을 경우 y축으로 코리올리힘에 의한 진동이 생김니다. 이것을 센싱하는게 주 원리죠.(센싱은 주로 커패시터 변화를 측정합니다) 제가 작년에 삼성에서 나온 논문을 보았는데 0.015deg/sec 까지 측정할 수 있는 자이로를 개발했다고 하는데 저는 솔직히 믿지 않습니다. 이게 아무 문제 없이 작동된다면 벌써 상품으로 나와서 불티나게 팔리고 있어야 겠지요. 외국에서는 Bosch라는 독일 회사가 이 분야의 선구자이자 선두주자를 달리는 것 같습니다. 최근에 상품으로 만들어서 팔고 있다고 하던데 정확히는 잘 모르겠습니다. 현재까지 MEMS기반 자이로의 문제점을 몇가지 들자면, drift (시간이 지남에 따라 시그날 값이 춤을 추는 것) cross-axis sensitivity (x축 운동이 y축 센싱에 영향을 주는 것) 등등이 있습니다. 관성센서의 다른 한 축인 가속계(accelerometer)는 이미 아시다 시피 아날로그 디바이스에서 대량 생산 중입니다. MEMS하는 사람은 다 아는 것인데, 가속계 만들기는 자이로 만들기 보다 훨씬 쉬워요. 원리도 훨씬 간단하고요. 저는 현재 제가 하는 프로젝트가 아날로그 디바이스의 iMEMS프로세스를 쓰기 때문에 글마들의 본부인 보스턴에 일년에 수차례 들락날락 합니다. 그기에 R&D, 생산라인, 테스팅 하는데 모두 모여있는데, 내놓는 모든 칩을 일일이 하나하나씩 다 테스팅하고 합격한 제품만 팔고 있더라고요. (물론 테스팅은 전 자동화 되어있음) 그리고 웹에서 샘플을 나누어 주지요. 근데 1개 가지고 모자라신 분들은 그쪽에 잘 이야기 하시면 더 얻으실 수도 있으실 것입니다. 이런 이런 아이디어가 있는데 research용이다라고 하시면 20개 정도도 얻으실수 있습니다. (저 같은 경우엔 그랬습니다.) 그리고 스테어 님께... MEMS에서 micron 단위는 센싱에서는 매우 큰 단위 입니다. 현재 대략 옹그스트롬 단위의 displacement도 잴수 있다고들 합니다. |