- 초대칭 자이로스코프·듀얼 가속도 센서 적용…드론·로봇부터 산업용 모니터링까지 활용

 

ST마이크로일렉트로닉스(ST)가 진동과 충격이 발생하는 환경에서도 움직임을 정밀하게 측정하는 6축 관성측정장치(IMU) 신제품을 출시했다. 컨슈머용 ‘LSM6DSK320X’와 산업용 ‘ISM6HGK256X’에 초대칭(Super-Symmetric) 자이로스코프를 적용해 외부 진동과 충격의 영향을 상쇄하고, 독립 가속도 센서 2개로 일상적인 움직임부터 강한 충격까지 놓치지 않고 측정한다.

 

두 가속도 센서는 최대 ±16g의 저범위 움직임과 ±320g의 고가속도 이벤트를 동시에 추적한다. 측정 범위를 바꾸는 과정에서 발생하는 공백을 줄여 드론의 급격한 기동이나 구조물의 충격처럼 움직임이 빠르게 달라지는 상황도 포착한다. 피트니스 트래커와 스마트 태그부터 로봇, 산업용 자산 모니터링, 항공 촬영·농업 측량용 드론까지 적용 대상도 넓혔다.

 

정밀한 움직임 데이터는 사고 경보와 공구 사용 모니터링, 로봇 티칭, 스포츠 경기력 분석, 뇌진탕 감지 등 이벤트를 구분하고 재구성하는 데 활용된다. ST는 두 제품을 책임 있는 제품 개발 프로그램인 ‘ST 지속가능한 기술(ST Sustainable Technology)’에 따라 개발하고 BPA 프리와 무연 등 지속가능 소재 관련 규정도 반영했다.

 

진동·충격 상쇄하는 초대칭 자이로스코프

초대칭 아키텍처는 서로 역위상으로 동작하는 대칭형 전기기계 구조 2개를 이용해 외부 진동과 충격의 영향을 상쇄한다. 여기에 완전 차동 신호 체인을 결합해 감지 신호의 강도와 견고성을 높였다. 각 IMU에는 자이로스코프 1개와 독립 가속도 센서 2개를 하나의 패키지에 넣었다. 두 가속도 센서가 저범위와 고가속도 영역을 각각 측정하면서 범위 전환에 따른 측정 공백을 없애고, 서로 다른 크기의 움직임을 동시에 포착한다. 진동 영향을 줄이면서 넓은 가속도 범위를 연속적으로 측정하는 방식은 드론 비행 안정화와 구조물 상태 모니터링, 게임 컨트롤러 등에 활용된다. 특히 급격한 기동이나 강한 진동이 발생하는 환경에서 움직임을 정밀하게 추적한다.

 

센서에서 AI 처리…MLC로 시스템 자원 절감

LSM6DSK320X와 ISM6HGK256X에는 ST의 머신러닝 코어(MLC)가 탑재됐다. AI 프로세싱을 센서 자체에서 처리해 애플리케이션의 에너지 소비를 줄이고 시스템 리소스를 절감한다. 개발자는 기본 라이브러리와 함께 ST의 모션 XLF(Motion XLF), 센서 융합·상황 인식 소프트웨어를 활용할 수 있다. 개발과 성능 검증은 ST MEMS 스튜디오(MEMS Studio) 환경에서 진행할 수 있다.

 

베타플라이트(Betaflight) 프로젝트 리더 제이 블랙맨(Jay Blackman)은 “ST의 새로운 LSM6DSK320X 센서는 전례 없는 내진동성을 제공한다”며 “현재 개발 중인 레퍼런스 플랫폼에 즉시 도입해 활용하고 있다”고 밝혔다.

 

톈허(Tianhe) 최고기술책임자 저우쩌보(Zebo Zhou) 박사는 “드론 비행 제어용 IMU는 급격한 기동에서도 움직임을 정확하게 측정하고 심한 진동에서도 낮은 노이즈를 유지해야 한다”며 “평가한 제품 가운데 LSM6DSK320X가 가장 적합했다”고 설명했다.

 

BPA 프리·무연 적용…산업용은 105°C까지 동작

신제품은 책임 있는 제품 개발을 추진하는 ‘ST 지속가능한 기술(ST Sustainable Technology)’에 따라 개발됐다. BPA 프리(BPA-free)와 무연(Pb-free) 등 지속가능 소재 관련 규정을 준수한다.

 

ST MEMS 서브그룹 사업본부장 시모네 페리(Simone Ferri) 수석 부사장은 “최신 6축 모션 센서 아키텍처는 초소형 폼 팩터에서도 신호 강도와 견고성을 극대화한다”며 “주요 지속가능 소재 규정을 준수해 스마트 기술 기업이 강화되는 환경·규제 요건에 대응하도록 지원한다”고 밝혔다.

 

컨슈머용 LSM6DSK320X는 -40°C~85°C, 산업용 ISM6HGK256X는 -40°C~105°C에서 동작한다. 산업용 제품은 ST의 10년 장기 공급 프로그램에 포함돼 장기간 부품 공급을 지원한다. 두 제품은 2.5mm × 3mm × 0.83mm 패키지로 제공한다. 1000개 주문 기준 가격은 LSM6DSK320X가 개당 4.60달러, ISM6HGK256X가 5.10달러부터다. LSM6DSK320X용 ‘STEVAL-MKI257A’와 ISM6HGK256X용 ‘STEVAL-MKI258KA’ 어댑터 보드는 2026년 11월까지 ST eStore와 공식 대리점에서 공급될 예정이다.

 

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