맺음말: 창의적 엔지니어링과 극복해야 할 새로운 위협

전자 부품이 소비자용, 산업용, 상업용, 군사용 제품 및 시스템에 사용되기 시작한 이래로, 점점 더 가혹해지는 환경에 대응하는 것은 계속해서 문제가 되어 왔습니다. 이는 주로 전자 기술이 많은 시스템에 가져다줄 수 있는 성능 향상 때문이며, 그 결과 모든 유형의 응용 분야에서 전자 기술의 유용성과 인기, 그리고 궁극적으로는 필요성이 점점 커지고 있습니다.   

1897년, J.A. 플레밍(J.A. Fleming)이 진공 다이오드를 발명하면서 전자공학 시대가 열렸습니다. 이후 삼극관이 등장했고, 사극관과 오극관도 제2차 세계대전 때까지 이어졌습니다. 전쟁이 기술 발전을 자극한다는 점에 대해서는 많은 글이 쓰여져 왔으며, 전시 노력은 1948년 접합 트랜지스터의 발명과 함께 전자공학의 새로운 시대를 여는 데 기여했습니다.

1950년대에는 집적회로가 등장하여, 전체 회로를 하나의 칩에 담아냄으로써 설계 방식을 한층 더 크게 바꾸어 놓았습니다. 이는 비용, 크기, 무게 면에서 엄청난 절감을 의미했으며, 물론 군사 및 산업 분야 모두를 위한 제품과 시스템에 점점 더 많은 기능을 탑재할 수 있게 되었음을 의미했습니다. 1950년대의 JFET 및 MOSFET 개발은 트랜지스터의 신뢰성과 성능을 높였습니다.

이후 20년 동안, 디지털 및 아날로그 집적회로의 대량 생산을 가능하게 한 제조 설계 기술의 발전과 발맞추어, 단일 칩 위의 부품 및 회로 밀도가 계속 증가했습니다. 1969년에는 인텔(Intel)이 마이크로프로세서를 도입하면서, 독립형 제품에 컴퓨터 지능이 도입되었고 개인용 컴퓨터와 모바일 컴퓨팅이 부상하게 되었습니다.

컴퓨터 성능의 발전과 발맞추어, 그 모든 처리 능력을 수용하고 보호하며 지원하고 통신하게 하며 냉각시키고 연결하며 전력을 공급하는 주변 시스템 구성 요소들도 폭발적으로 증가했습니다.

이러한 기본 전자 부품의 발전은 제품과 시스템의 기능을 한층 더 변화시키고 확장하여, 종종 가혹하고 열악한 환경에서도 훨씬 더 많은 작업을 수행할 수 있게 해주었습니다. 처리 지능과 부품 기능의 향상은 또한 전자 기술이 포함된 시스템의 실제 응용 분야 목록을 크게 확장시켰으며, 그 결과 점점 더 작고, 더 견고하며, 더 비용 효율적인 부품과 시스템의 개발이 필요해졌습니다. 어떤 의미에서는 이 기술이 스스로의 성장을 키워가고 있는 셈입니다.

오늘날 가혹한 환경이란, 충격, 진동, 습기, 열을 견디도록 제작된 견고한 회로 기판을 갖춘 경찰용 바디캠을 의미할 수도 있습니다. 또한 불꽃, 진동, 이물질, 연기, 화학물질을 견디도록 설계된 로봇 조립 라인의 센서 네트워크를 의미할 수도 있습니다. 혹은 현대 제철소의 가동을 지원하고 제어하는 견고한 케이블, 커넥터, 배선, 센서, 릴레이, 스위치를 의미할 수도 있습니다.

한 예로, 일반적으로 가혹한 환경의 예로 여겨지지 않는 소비자용 자동차 분야는 부품이 말 그대로 혹독한 조건에서 작동해야 하는 분야 중 하나입니다. 자동차 시스템은 -40°C에서 +160°C에 이르는 온도 범위와 0%에서 100%에 이르는 습도 범위 내에서 작동해야 하며, 특히 안전 시스템에서는 목표 고장률이 0%입니다. 소비자용 차량에서 전자 시스템이 차지하는 비중이 2030년까지 자동차 총 비용의 50%에 이를 것으로 예상되는 만큼, 앞으로 얼마나 많은 부품 개발이 필요할지는 쉽게 짐작할 수 있습니다.

업계 전반에 걸쳐, 재료 과학자, 소프트웨어 엔지니어, 제조 전문가들의 지원을 받는 설계 엔지니어들은 창의성과 적응력, 그리고 각고의 노력을 바탕으로 어려움을 극복하고 발전을 이루어 왔으며, 특히 까다로운 상황에서 작동하는 첨단 전자 시스템을 갖춘 제품 분야에서 그러했습니다. 점점 더 많은 응용 분야에서 첨단 성능에 대한 이러한 수요는 앞으로도 계속 늘어날 것입니다.

 

이 글이 도움이 되었나요? 공유해 주세요!

회로에 참여하여 OnlineComponents.com 및 그 이상의 소식과 계속 연결되세요!