전기(또는 전자) 엔지니어를 위한 기술 엔지니어링 소프트웨어 패키지는 다양한 기능적 요구를 충족시키기 위해 매우 많고 다양합니다. 동일한 기능을 목표로 하는 브랜드들 간의 차이는 대부분 제품에 포함된 기능에 있습니다. 식료품점에 가는 것처럼, 자신이 정말로 필요로 하는 것과 필요로 하지 않는 것을 미리 파악해 두는 것이 일반적으로 좋은 습관입니다. 또한 본인이나 회사가 감당할 수 있는 비용도 고려해야 합니다. 여기서는 여러분에게 필요한 패키지를 안내해 드리겠습니다.

적합한 소프트웨어 도구가 여러분에게 해줄 수 있는 것은 무엇일까요?

시간을 소모하는 소비자용 애플리케이션과 달리, 엔지니어링 소프트웨어는 (소프트웨어를 익히고 나면) 업무 생활을 더 편하게 만들고 수많은 시간을 절약해 주기 위해 존재하는 도구입니다. 그러므로 여러분이 필요하다고 생각하는 것을 찾는 동시에, 실제로 필요하게 될것에 대한 조언을 얻는 것도 좋습니다.   

엔지니어로서 이를 파악하는 과정은 생각보다 다소 간단합니다. 전기공학 업무를 할 때 시간을 가장 많이 잡아먹는 것들, 즉 수학 계산, 회로 설계, 테스트 및 검증, 문서화를 떠올려 보십시오. 이제 이러한 각 기능에 대한 소프트웨어 솔루션을 직접 검색할 수도 있고, 현직 엔지니어들에게 무엇이 필요하다고 생각하는지 물어볼 수도 있는데, 저희가 바로 그 일을 여러분을 위해 대신 했습니다.  

저희 조사 결과가 시사하는, 여러분에게 필요한 것  

저희는 전기 엔지니어들과 그들이 일상 업무에서 가장 많이 사용하는 소프트웨어 도구에 대해 이야기를 나누었으며, 몇 가지 인기 있고 검증된 소프트웨어 패키지가 꾸준히 언급되었습니다. 그래서 시간을 절약하고, 설계 결과를 개선하며, 업무를 정리하기 위해 배우고 활용하고 싶어질 만한 최고의 소프트웨어 도구 몇 가지에 대한 저희의 견해를 소개합니다.

 

 

LTspice

SPICE는 Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis의 약자입니다. 이는 회로 설계를 위한 그래픽 시뮬레이션 프로그램으로, 회로 설계를 이용한 브레드보드 제작이나 하드와이어드 보드 생산의 필요성을 줄이거나 없애줍니다. 회로 설계가 복잡해짐에 따라, 1970년대에 처음 출시된 SPICE 프로그램은 설계 주기에서 수많은 시간을 절약해 주었습니다.   

LTspice는 시장에서 가장 널리 보급된 SPICE 시뮬레이션 버전이며 업계 표준입니다. LT는 이 제품을 처음 개발한 회사인 Linear Technology를 의미하며, 이 회사는 이후 Analog Devices에 인수되었습니다.

이 프로그램을 사용하면 아날로그 또는 디지털 회로를 모델링하고, 변경하고, 테스트하고, 보드 제조 전에 검증할 수 있습니다. 이를 통해 실제로 설계를 제작하기 전에 회로 응답을 쉽게 시각화할 수 있습니다. 실무에서 LTspice를 사용하면 다음과 같은 기능을 이용할 수 있습니다. 

• 회로의 동작을 위한 과도 상태 분석(Transient Analysis) 
• 회로 내 단일 부품의 동작을 위한 AC 분석 
• 일정 범위의 매개변수에 걸친 회로 성능을 위한 DC 스윕(DC Sweep) 
• 회로 노이즈 감소를 위한 노이즈 분석 
• 핵심 부품의 공차를 조사하기 위한 몬테카를로 분석 

무엇보다 좋은 점은, 이 프로그램을 현재 소유자인 Analog Devices로부터 무료로 다운로드할 수 있으며, Windows와 Mac 플랫폼 모두에서 실행된다는 것입니다. CircuitBread.com에 있는 저희 친구들도 LT Spice 학습에 도움이 되는 동영상 튜토리얼을 제공하고 있습니다. 다음에서 확인하실 수 있습니다. Getting started with LTspice.

 

ALTIUM DESIGNER

Altium Designer는 현재 전 세계적으로 가장 강력하고 널리 사용되는 인쇄 회로 기판(PCB) 설계 소프트웨어 도구 중 하나입니다. 회로도부터 PCB 레이아웃, 하니스 설계, 최종 제조 문서화에 이르기까지 전체 PCB 설계 프로세스를 아우르는 설계 환경을 제공합니다.

이 전문 소프트웨어 솔루션은 CAD 라이브러리, 규칙 및 제약 조건, 자재 명세서(BOM), 공급망 관리, 엔지니어링 변경 지시서 및 기타 도구들을 하나의 프로그램으로 통합합니다. 예상하실 수 있듯이, 이 프리미엄 소프트웨어 제품은 무료가 아니며 상대적으로 높은 비용이 듭니다. 다만 평가를 위한 무료 체험판은 제공됩니다. 

Altium Designer는 Windows와 Mac 플랫폼 모두에서 실행되며, 설계자와 그들이 속한 회사에 다음과 같은 이점을 제공합니다.

• 고속 PCB 설계, 레이아웃 및 라우팅
• 부품 배치와 라우팅을 시각화하는 3D CAD 기능
• 고급 회로도를 설계하고 검증하는 능력
• 손쉬운 회로도 캡처
• 제조를 위한 전문적인 PCB 문서화
• 제조업체 부품 사양에 대한 직접 접근
• 실시간 BOM 관리 및 부품 가용성 정보 

예상하실 수 있듯이, 이 정도 성능의 소프트웨어에는 학습 곡선도 존재하지만, 신제품의 시장 출시 시간을 크게 단축시켜 기업에 상당한 비용 절감을 안겨줄 수 있습니다. 

 

 

MATLAB

MATLAB은 matrix laboratory(매트릭스 실험실) 의 약자로, 수치 연산, 시각화, 프로그래밍을 위한 고급 프로그래밍 언어이자 대화형 환경입니다. 이를 요약하면 수치를 계산하고, 결과를 시각화하며, 작업을 재현할 수 있는 코드를 생성하는 것입니다. 이는 앞서 언급했던, 엔지니어링 업무 중 시간이 많이 소요되는 수학 관련 부분에 해당합니다.

MathWorks가 개발한 MATLAB은 행렬 연산, 함수 및 데이터 플로팅, 알고리즘 개발 및 구현, 사용자 인터페이스 생성, 데이터 분석, 모델 및 애플리케이션 생성을 지원합니다. 내장된 명령어를 통해 수학 계산을 수행하고, 플롯을 생성하며, 수치 문제를 해결할 수 있습니다.

공학 및 과학 분야에서 계산 도구로 널리 사용되는 MATLAB은 선형대수, 플로팅 및 그래픽, 비선형 함수, 통계, 데이터 분석, 미적분학, 변환, 곡선 맞춤 등에서 상당한 유용성을 제공합니다. 그 외 기능으로는 다음과 같은 것들이 있습니다.

• 방대한 수학 함수 라이브러리
• 데이터 시각화 및 사용자 지정 플로팅을 위한 내장 그래픽
• 사용자 지정 그래픽 인터페이스를 갖춘 애플리케이션 구축을 위한 온보드 도구
• 외부 애플리케이션(C, Java, Microsoft Excel)과의 연동을 위한 함수

MATLAB은 무료는 아니지만 그 비용이 지나치게 비싸지는 않습니다. 가격 모델에는 학술용(학생) 버전, 연간 구독, 영구 라이선스 버전이 포함됩니다. 

 

 

LABVIEW

LabVIEW라는 이름은 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench의 줄임말로, 이 소프트웨어 도구를 상당히 잘 설명해 줍니다. 이 소프트웨어는 원래 National Instruments가 범용 인터페이스 버스(GPIB)를 통해 테스트 계측기를 제어하기 위한 가상 작업대로 개발한 것입니다. 이후 시스템 설계 및 운영이라는 폭넓은 분야로 확장되었습니다.

LabVIEW는 본질적으로 모든 형태의 시스템을 개발할 수 있게 해주는 시각적 프로그래밍 언어이자 환경입니다. 그래픽 인터페이스를 사용하여 다양한 요소들을 연결함으로써 시스템에 필요한 흐름을 구현할 수 있게 해줍니다. 방대한 분석 함수 라이브러리와 함께 사용자 지정이 가능한 대화형 디스플레이 기능, 그리고 계측기 및 데이터 수집 하드웨어 자동화를 위한 드라이버도 포함되어 있습니다.

오늘날 대부분의 엔지니어는 데이터 수집 작업, 운영체제 자동화, 계측기 및 장비 제어를 위해 LabVIEW를 사용합니다. 또한 산업 현장에서 테스트와 시뮬레이션을 실행하거나 기계 성능 및 산업 장비를 모니터링하는 데에도 사용됩니다. 무엇보다도 이 소프트웨어의 기능은 엔지니어가 다음과 같은 작업을 수행하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

• 테스트 시스템을 모니터링하고 상호작용하기
• 데이터를 수집하고 계측기를 제어하기
• 일련의 테스트를 자동화하기
• 산업 프로토콜을 사용하여 통신하기
• 테스트 시스템에 원격으로 접속하기
• 데이터로부터 인사이트 얻기
• 고속 측정 및 제어 시스템을 구축하기 위해 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA)를 프로그래밍하기

LabVIEW 소프트웨어는 Windows, Apple, Linux 플랫폼에서 실행됩니다. 패키지는 세 가지 버전으로 구독 방식의 가격이 책정되어 있습니다. 무료 체험판도 제공됩니다.

커뮤니케이션 패키지는 어떨까요?

지금까지 몇 가지 엔지니어링 소프트웨어 도구와 그것이 업무 생활을 얼마나 편하게 해줄 수 있는지에 대해 이야기했으니, 커뮤니케이션을 언급하지 않는다면 아쉬울 것입니다. 여러분의 훌륭한 회로 설계도 동료들에게 무엇을 하고 있는지, 그리고 그것을 개선하는 데 어떻게 도움을 줄 수 있는지 알리는 효율적인 커뮤니케이션 도구를 사용하지 않는다면 큰 의미가 없을 것입니다.

지금까지 다룬 소프트웨어 패키지 중 일부는 다른 사용자와의 상호작용 기능을 제공하며, 여러분의 회사에도 자체적인 커뮤니케이션 프로토콜이 있을 수 있습니다. 여기서는 질문을 올리고 답변을 받는 기능을 포함하여 업무에 다양한 수준의 정교함을 더할 수 있는 소프트웨어 패키지 및 온라인 협업 리소스 몇 가지를 소개합니다. 어떤 것은 익숙하겠지만, 어떤 것은 낯설 수도 있습니다. 특별한 순서 없이 나열하면 다음과 같습니다.

• Google Workspace
• Microsoft Teams
• Discord
• Zoom
• Stack Overflow
• GitHub
• Slack
• Jira Cloud
• Backlog

결론

이 글의 서두에서 언급했듯이, 전기 엔지니어에게는 업무를 정리하고, 관리하고, 개선하고, 소통하는 데 도움을 주는 방대한 소프트웨어 도구들이 마련되어 있습니다. 직접 조사해 보시면 훨씬 더 많은 선택지를 발견하실 수 있을 것입니다. 이 중 일부는 비용이 들고, 일부는 무료입니다. 

그러나 강조할 만한 점은, 세상에 나와 있는 이러한 지능적이고 전문적인 소프트웨어 도구를 활용하지 않는다면 시간과 비용 모두를 손해 보게 될 수도 있다는 것입니다.  

이 글을 재미있게 읽으셨다면, CircuitBread에서 제공하는 이 블로그의 또 다른 버전도 함께 확인해 보시기를 권해 드립니다.