산업용 파치 슬롯 연결성, 무선과 SerDes로 확장

  Industrial General Demo 존에서는 상태 기반 모니터링 센서, 지능형 엣지 압력 센서, 에너지 미터 및 전력 품질 미터, TRINAMIC 기반 모션 제어 등 5개의 솔루션을 선보였다. Industrial Connectivity 존에서는 60GHz 밀리미터파(mmWave)를 활용한 Short Data Link, GMSL 기반 AI 비전 및 파치 슬롯 연결, 10BASE-T1L 장거리 산업용 이더넷 등 3개의 통신 기술을 시연했다.
특히 이번 전시파치 슬롯 ADI코리아는 산업용 로보틱스와 자동화 장비파치 슬롯 점점 더 중요해지고 있는 고속 데이터 통신과 저지연 연결성을 강조하며, 60GHz mmWave 단거리 데이터 링크와 GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link) 기술을 최적의 솔루션으로 소개했다.
ADI 한국 채널 영업 담당 차성근 상무는 “최근 산업 환경에서 로보틱스, 오토메이션 장비, 물류 시스템이 빠르게 확산되고 있다”며 “이러한 시스템 대부분은 고성능 센서와 컴퓨팅을 기반으로 동작하며, 그 중심에는 안정적인 저 지연 커넥티비티 기술이 있다”고 강조했다.
 
산업용 모바일 로보틱스의 진화

산업용 파치 슬롯은 과거 단순한 반복 작업을 수행하던 장비에서 벗어나, 환경을 인식하고 스스로 판단하며 작업을 수행하는 지능형 시스템으로 발전하고 있다. 특히 제조 공장과 물류창고에서는 자동화 확대와 함께 자율이동 파치 슬롯(AMR)과 무인운반차(AGV)가 생산 공정과 물류 흐름을 연결하는 핵심 장비로 자리 잡고 있다.
AMR은 라이다(LiDAR), 카메라, 관성측정장치(IMU), ToF(Time-of-Flight) 센서 등 다양한 센서를 활용해 주변 환경을 인식하고, SLAM(Simultaneous Localization and Mapping) 기술을 통해 지도를 생성하면서 동시에 자신의 위치를 파악한다. 이러한 센서 데이터는 파치 슬롯 운영체제(ROS) 환경에서 센서 융합(sensor fusion) 알고리즘으로 결합되어 파치 슬롯의 이동과 작업을 제어한다.
이러한 파치 슬롯 시스템에서 중요한 요소 중 하나가 통신 인프라다. 파치 슬롯 내부에서는 센서와 컴퓨팅 시스템 간에 고속 데이터 교환이 필요하며, 외부에서는 다른 파치 슬롯이나 제어 시스템과의 통신이 필요하다.
모바일 파치 슬롯의 통신은 준실시간(near real-time) 수준의 속도와 낮은 지연시간을 요구한다. 이는 장애물 회피, 경로 탐색, 작업 협업과 같은 기능이 동적으로 변화하는 환경에서 즉각적으로 이루어져야 하기 때문이다.
차성근 상무는 “모바일 로봇은 항상 움직이면서 주변 환경을 인식하고 데이터를 처리해야 하기 때문에 센서와 컴퓨팅 시스템 사이에서 대용량 데이터를 빠르게 전달할 수 있는 통신 구조가 필요하다”고 설명했다.

60GHz mmWave 기반 Short Data Link

Industrial Connectivity 존에서 눈길을 끈 데모 중 하나는 소형 PCA(Printed Circuit Assembly) 형태로 제공되는 완전한 밀리미터파(mmWave) 무선 연결 솔루션 ADMV9615와 ADMV9625으로 구현되는 60GHz 밀리미터파 Short Data Link였다. 

무선 전송은 원형 편파(circularly polarized) 전방향 패치 안테나 어레이를 통해 이루어지며, 이를 통해 회전 동작을 포함한 다양한 애플리케이션과 환경파치 슬롯 안정적인 통신을 지원한다. 안테나 어레이 뒤에는 통합형 디플렉서(diplexer)가 배치되어 보드 상의 송신 경로와 수신 경로를 분리함으로써 다중 경로(multipath) 왜곡을 줄인다.
수신 경로에는 63.2625GHz 신호를 베이스밴드 신호로 복조하기 위한 모든 구성 요소가 통합돼 있다. 수신기 이득은 넓은 범위파치 슬롯 프로그래밍이 가능해 요구되는 링크 버짓을 유연하게 맞출 수 있다. 수신기 베이스밴드 출력은 AC 커플링 방식이며, 최대 약 400mV의 차동 출력 신호 레벨을 제공한다.
송신 경로에도 입력 베이스밴드 신호를 59.85GHz로 변조하기 위한 모든 구성 요소가 통합돼 있다. 송신기는 일정한 송신 전력을 유지할 수 있도록 프로그래머블 이득 제어 기능을 제공한다. 송신 베이스밴드 입력은 DC 커플링 방식이며 넓은 공통 모드 입력 범위를 지원한다. 또한 주파수 합성기(synthesizer)가 통합되어 온도 변화에 대해서도 우수한 주파수 안정성을 유지한다.
간단한 진폭 변조(AM) 방식을 사용함으로써 외부 데이터 컨버터가 필요 없으며, 1Gbps 이상의 데이터 전송 속도를 구현할 수 있다. 온보드 전력 관리 회로가 통합돼 있어 단일 5V 전원 레일만으로 ADMV9625와 ADMV9615를 구동할 수 있다.
ADMV9615와 ADMV9625를 함께 사용할 경우, 라이선스가 필요 없는 60GHz ISM 대역파치 슬롯 동작하는 완전한 풀 듀플렉스 60GHz 데이터 링크를 구성해 고속 데이터 전송을 구현한다.
파치 슬롯 제어 시스템에서는 지연시간이 매우 중요하다. ADMV9615/ADMV9625는 물리 계층에서 매우 낮은 지연 특성을 제공해 실시간 제어 시스템에서도 활용할 수 있다. 또한 60GHz 대역은 매우 넓은 스펙트럼을 제공하기 때문에 고속 데이터 전송이 가능하다. 주파수가 높기 때문에 안테나 크기를 작게 만들 수 있어 시스템 통합이 용이하다.
60GHz mmWave 기반 Short Data Link 기술이 특히 유용한 분야는 로봇 팔의 회전 조인트다. 차성근 상무는 “로봇 팔의 조인트 내부에는 여러 케이블이 들어가는데, 로봇이 반복적으로 회전하면 케이블이 꼬이거나 단선될 위험이 있다”며 “60GHz Short Data Link를 사용하면 케이블 없이도 데이터를 전달할 수 있어 이러한 문제를 해결할 수 있다”고 설명했다.
즉, 회전하는 파치 슬롯 구조에서도 비접촉 방식으로 데이터 링크를 유지할 수 있어 산업용 파치 슬롯 설계의 신뢰성을 높일 수 있다.

GMSL 기반 AI 비전 및 파치 슬롯 연결

또 다른 핵심 데모는 GMSL(Gigabit Multimedia Serial Link) 기술을 활용한 AI 비전 및 파치 슬롯 통신 솔루션이었다.
GMSL은 자동차 ADAS 시스템에서 카메라, 레이다, 라이다 데이터를 전송하기 위해 개발된 고속 SERDES(serializer/deserializer) 인터페이스다. 하지만 최근에는 산업용 파치 슬롯과 머신비전 시스템에서도 활용이 확대되고 있다.
이번 데모파치 슬롯는 MAX96717/F Serializer, MAX96724 Deserializer, 그리고 AD-GMSL522-SL 평가 플랫폼이 사용됐다.
 

차성근 상무는 “요즘 AI가 중요한 화두가 되고 있는데, 특히 카메라 기반 비전 데이터를 AI 프로세서로 전달하는 과정에서 GMSL이 매우 유용하다”고 강조했다.
그는 이어 “이번 데모에서는 카메라 이미지를 NVIDIA Jetson Orin™ 플랫폼으로 전달해 처리하는 과정을 보여준다”며 “GMSL은 높은 데이터 처리량과 낮은 지연 특성 덕분에 AI 기반 비전 시스템에서 많이 활용되고 있다”고 설명했다.
MAX96717/F는 고성능 GMSL2 Serializer로, 센서 데이터를 직렬화해 장거리 전송할 수 있도록 설계됐다. 수 기가비트급 데이터 전송 속도를 지원해 고해상도 카메라 영상 데이터를 안정적으로 전달할 수 있다. 또한 GMSL 기술의 장점을 활용해 단일 동축 케이블 또는 차폐 트위스티드 페어(STP) 케이블을 통해 영상 데이터와 제어 신호를 동시에 전송할 수 있어 시스템 배선을 단순화한다. 여기에 영상 데이터를 실시간으로 처리해야 하는 환경에 적합하도록 초저지연 데이터 전송을 지원하며, 카메라 제어 신호와 전원 공급까지 동일 케이블을 통해 처리할 수 있어, 전체 시스템 설계를 단순화할 수 있다. 
MAX96724는 GMSL2 기반 쿼드 채널 Deserializer로, 여러 대의 카메라파치 슬롯 전송되는 데이터를 동시에 처리할 수 있다. 최대 4개의 GMSL 링크를 동시에 지원해 다중 카메라 기반 비전 시스템에 적합하며, 각 카메라파치 슬롯 전송된 영상 데이터를 안정적으로 집계할 수 있다.
Deserializer파치 슬롯 복원된 영상 데이터는 MIPI CSI-2 인터페이스를 통해 AI 프로세서나 GPU로 전달되며, 이를 통해 고성능 영상 처리 시스템과 원활하게 연동된다. 또한 낮은 비트 오류율(BER)과 강력한 오류 검출 기능을 제공해 산업 환경파치 슬롯도 안정적인 데이터 전송이 가능하다. 자동차 환경을 고려해 설계된 GMSL 기술은 강한 전자기 간섭(EMI) 환경파치 슬롯도 안정적으로 동작한다.
AD-GMSL522-SL은 GMSL 시스템을 평가하고 프로토타이핑하기 위한 개발 플랫폼이다. 이 플랫폼은 카메라 모듈과 AI 프로세서를 연결하는 완전한 GMSL 데이터 경로를 제공하며, 실제 시스템 환경에서 성능을 테스트할 수 있도록 설계됐다. 이를 통해 개발자는 고속 비디오 전송, 센서 데이터 통합, AI 비전 시스템 인터페이스, 파치 슬롯 및 AGV 플랫폼 연결 등과 같은 기능을 검증할 수 있다.

산업 자동화를 위한 연결성 기술의 중요성

이번 전시에서 ADI가 강조한 메시지는 명확했다. 산업 자동화 시스템은 센서, 컴퓨팅, 파치 슬롯, 네트워크가 긴밀하게 연결된 구조로 발전하고 있으며, 이러한 시스템을 가능하게 하는 핵심 기술이 바로 고속 통신과 연결성이라는 점이다.
“최근 산업 환경을 보면 자동화 장비와 로봇, 물류 시스템이 매우 빠르게 늘어나고 있습니다. 이런 장비들은 센서 데이터를 처리하고 서로 협업해야 하기 때문에 커넥티비티 기술이 점점 더 중요해지고 있습니다.” 차성근 상무의 말이다.
그는 이어 “이번 전시에서는 산업 자동화 환경에서 실제로 사용할 수 있는 연결 기술을 중심으로 데모를 구성했다”며 “60GHz Short Data Link, GMSL, 10BASE-T1L 같은 기술들이 향후 산업용 로봇과 자동화 장비에서 중요한 역할을 하게 될 것”이라고 강조했다.

미래 공장을 향한 기술 진화

산업 자동화와 로보틱스 기술은 앞으로도 빠르게 발전할 것으로 전망된다. 특히 AI 기반 비전 시스템, 자율이동 파치 슬롯, 협동 파치 슬롯, 스마트 물류 시스템 등이 확산되면서 센싱, 컴퓨팅, 통신 기술의 통합이 더욱 중요해지고 있다.
ADI는 모션 제어, 센싱, 전력 관리, 연결성 등 다양한 반도체 기술을 통해 이러한 산업 변화를 지원하고 있다.
AW 2026에서 선보인 데모는 이러한 기술 포트폴리오를 실제 애플리케이션 형태로 보여주는 사례였다. 특히 초고속 단거리 무선 통신과 고대역폭 영상 데이터 링크 기술은 미래의 스마트 공장과 파치 슬롯 시스템에서 핵심 인프라가 될 가능성을 보여줬다.

 

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AW 2026 주요 전시 품목(총 8개 아이템)
Industrial General Demo Zone (5)

• 상태 기반 모니터링 센서: 3축 디지털 출력 MEMS 가속도 센서(ADXL382 및 ADXL367)와 MAX32666 BLE MCU 및 MAX78000 AI MCU를 기반으로 하는 무선 진동 모니터링 플랫폼 Voyager4와 ADXL357 및 10BASE-T1L을 활용한 유선 진동 센서 솔루션
• 지능형 엣지 압력 센서: 압력 센서, 온도 센서, 휘트스톤 브리지 기반 센싱 시스템
• AI Multi-Phase 전력 솔루션 컨트롤러: 최대 90.71% 효율을 제공하는 고효율 전력 솔루션으로, NVIDIA GPU 인터페이스 제어 지원. 32ph(2 parallel) 또는 48ph(3 parallel) 구성으로 최대 2500A까지 확장 가능
• 에너지 미터 및 전력 품질 미터: 가정 및 유틸리티용 에너지 미터, 데이터센터 전력 품질 모니터링, EV 충전기 등 다양한 애플리케이션 지원
• TRINAMIC 기반 모션 제어 솔루션: TMC3351 기반 3축 폐루프 스테퍼 모터 제어, S-곡선 램프(S-shaped ramp) 지원. 연구실 자동화, 로보틱스, 제조, 액체 처리 장비, 공장 자동화, 반도체 장비 등에 적용 가능

Industrial Connectivity Zone (3)

• 60GHz mmWave 기반 Short Data Link: 1~5cm 거리파치 슬롯 최대 1Gbps 데이터 전송, 초저지연, 풀 듀플렉스 통신 지원
• GMSL 기반 AI 비전 및 파치 슬롯 연결: 단일 케이블 기반 고대역폭 데이터 전송, 카메라 이미지, 초저지연 통신 지원. 자율주행, 머신비전, AGV 등에 적용 가능
• 장거리 산업용 이더넷(10BASE-T1L): 단일 트위스티드 페어 케이블에서 10Mbps 데이터 전송, PoDL(Power over Data Line) 지원. EMC 환경에서도 안정적으로 동작하며 공장 및 빌딩 자동화, 산업용 계측 장비에 적용 가능

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AEM(오토모티브일렉트로닉스매거진)

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