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일본 전자부품업체 로옴이 ‘지자기 센서’ 정밀도를 기존 대비 7배 이상 높인 신제품을 개발했다. 아이치제강 ‘센서’ 기술과 로옴 ‘반도체’ 기술이 결합된 신제품은 소비 전력량도 일반 제품보다 20분의 1 낮다.
신제품은 기존 위성위치확인시스템(GPS)으로는 지원 불가한 실내나 지하 안내용으로 적합하다. 스마트폰과 웨어러블기기 제조 업체를 중심으로 수요창출이 예상된다.
지자기 센서는 지구 자기장 방향을 감지, 이를 전기 신호로 내보내는 센서다. ‘전자 나침반’으로도 불린다. 반도체 소자에 전류를 흘려보내 자기장을 만들어, 전압을 변화시키는 방식이 일반적이다.
로옴은 지난 2013년 아이치제강과 함께 차세대 지자기 센서 개발에 착수했다. 아이치는 ‘비정질 와이어’라는 재료를 코일에 사용, 감도를 기존 제품 대비 1만배 이상 높인 센서 기술을 개발해놓고 있었다. 로옴 역시 반도체 생산 기술을 활용, 소비전력량을 획기적으로 줄이는 공법을 추진해 왔다. 기존 방식은 전류를 1000분의 1초 단위로 흘려야 했다. 하지만 신규 공법은 이를 10억분의 1초로 단축, 소비 전력을 기존 대비 20분의 1 이하로 줄였다. 그만큼 스마트폰 등 장착 디바이스를 장시간 구동할 수 있다.
노이즈도 기존 제품 7분의 1로 축소, 위치 정확도가 크게 향상됐다. 기존 제품은 측정 위치에 따라 1도 이상 오차가 발생했다. 반면에 이 제품은 세계 어디에서 측정해도 +/-0.3도 이하 오차로 방향을 감지한다. 예컨대, 센서에서 측정 방향을 따라 1㎞ 직진 시 기존 제품은 최종 목적지까지 15m 내외의 거리 차이가 발생하지만, 신형 센서는 이를 2m로 줄일 수 있다.
현재 지자기 센서는 실외 방위 측정 용도 외에는 쓰임이 없다. 하지만 앞으로 일상생활은 물론이고 소방, 재난구조 현장에도 접목될 전망이다.
우선 신형 센서를 상용화하면 전시회나 박물관 등 실내에서도 스마트폰으로 경로 안내가 가능해진다. 지자기센서는 X·Y·Z축 세 방향 정보를 갖고 있다. 이를 통합, 미세 자기장 변화를 초정밀 센서로 감지해내면 좌우 폭과 상하 고도 변화도 알아낼 수 있다. 100층 이상 초대형 빌딩 내부 3차원 지도 작성에도 활용이 가능하다. 지하주차장에서 빈 구획 확인 등도 용이해질 전망이다. 골프장에서 활용하는 거리측정기에 이 센서를 부착하면 거리와 고도 계산도 가능하다.
*용어해설
지자기센서(Terrestrial magnetism sensor)는 지자기를 검출하는 데 사용되는 센서로, 지자기 방향은 물론이고 진동주기를 이용해 크기를 알 수 있다. 스마트폰 나침반 기능이 지자기 센서를 이용한다.
류경동기자 ninano@etnews.com