우주 임무 PCB 디자인의 진화가 SpaceX의 비전을 실현시키는 방법

오늘날의 PCB 응용 워크플로우와 제조 접근 방식은 그 어느 때보다도 빠르고 직관적이며 비용 효율적입니다. 소규모 스타트업부터 확립된 엔지니어링 부서에 이르기까지 누구나 타협 없이 야심찬 디자인을 만들 수 있습니다. 이는 특히 자급자족하는 기업들이 NASA가 멈춘 곳에서 이어가고 있는 우주 탐사 산업에 혁명적인 영향을 미쳤습니다. 저렴하고 신뢰할 수 있는 PCB 응용 기술은 SpaceX가 이전에 할 수 없었던 일을 할 수 있게 만들었습니다. 그러나 40년 전에는 현실이 매우 달랐습니다.

PCB 설계의 발전은 우주 탐사가 새로운 높이에 도달하게 만들었습니다

새턴 V: PCB에게는 작은 발걸음, 인류에게는 거대한 도약

1969년에는 당신이 그 해 가장 큰 사건을 목격하기에는 너무 어렸을 가능성이 큽니다. NASA는 아폴로 프로그램을 통해 달 탐사의 첫 성공적인 임무를 발사하여 소련과의 경쟁을 이기고 우주 경쟁에서 미국의 승리를 확정지었습니다. 그러나 사용된 새턴 V 로켓은 PCB 기술을 진정으로 활용할 수 없었는데, 이는 많은 분들처럼 그 당시 PCB도 초기 단계였기 때문입니다. 당시의 PCB는 수작업으로 배치된 트레이스, 집적 회로가 없음, 낮은 부품 밀도 및 수동 솔더링이 특징이었습니다. 이에 대한 예외는 새턴 V의 아폴로 유도 컴퓨터 또는 AGC였습니다. 16비트 AGC는 유도 및 항법 지원을 제공했으며 표면 장착 형태로 집적 회로를 처음으로 적용한 사례였습니다. 당시 NASA의 넉넉한 재정과 독특한 인재 집단만이 이러한 친숙한 접근 방식을 가능하게 했습니다.

우주왕복선: PCB 기술이 정말로 발전하다

10년이 조금 넘는 시간이 지난 후, 유연한 PCB와 우주비행은 엄청난 변화를 겪었습니다. 아폴로 프로그램의 성공 이후, NASA는 사투른 로켓을 대체할 재사용 가능하고 신뢰성 있는 우주 차량을 만들겠다는 목표를 세웠고, 결국 우리 모두가 오늘날 잘 알고 있는 우주왕복선이 탄생했습니다. 마찬가지로, PCB 설계와 제조도 비슷한 규모의 변화를 겪었습니다: 집적 회로, 다층 보드, 표면 실장 기술 및 자동화된 제조가 업계를 정의했습니다. PCB 응용 분야가 발전하고 있습니다. 이는 우주왕복선의 설계에 뛰어난 영향을 미쳤습니다: 작업의 컴퓨터화는 물론 전체 임무 단계까지도 말이죠. 다섯 대의 IBM AP-101 항공 전자 컴퓨터가 우주왕복선을 자동 조종했는데, 네 대는 동시에 작동하고 하나는 비상 백업으로 사용되었습니다. 초당 480,000개의 명령을 처리할 수 있는 이 컴퓨터는 신발 상자만한 크기에 최첨단 기술을 도입했습니다. PCB 기술의 빠른 진보는 우주왕복선이 이전에는 방 크기의 메인프레임과 연관된 컴퓨터 파워를 신뢰성 있게 사용할 수 있음을 의미했습니다.

더 진보된 PCB 기술을 탑재한 우주왕복선, 발사!

SpaceX: PCB 기술, 새로운 높이에 도달하다

오늘날, SpaceX는 우주비행의 새로운 경계를 탐험하는 큰 이름 중 하나입니다. 2002년에 Elon Musk에 의해 설립된 SpaceX는 새로운 재사용 가능한 발사 시스템을 창조하고 궁극적으로는 행성 간 여행을 목표로 하는 야심찬 사업입니다. 이러한 노력 중 가장 눈에 띄는 것은 Falcon 시리즈 로켓입니다. 재사용 가능성과 비용 절감을 목표로 설계된 Falcon 시리즈는 제조 및 조립의 용이성을 중심으로 공학적으로 설계되었습니다. Falcon 가족과 SpaceX 자체의 기원은 Musk가 우주 차량의 제작 비용을 수직 통합을 통해 쉽게 통제할 수 있다는 초기 발견에서 비롯됩니다. 즉, SpaceX는 Falcon 부품의 대부분을 독립적으로 생산하고 조립을 내부에서 수행합니다. 개발의 최근 초점인 Falcon 9 로켓은 혁신적인 착륙 시스템으로 설계된 2단계 디자인입니다. 귀환 하강시, 로켓은 180도 회전하여 수직으로 착륙하는데, 이는 재사용 가능한 로켓 시스템을 향한 놀라운 성과입니다.

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2월 19일 SpaceX가 팰컨 9 발사를 처음으로 선보였습니다. 이미지 출처: 나데즈다 무르마코바/shutterstock.com

오늘날의 산업용 PCB 기술과 그것이 가져오는 컴퓨팅 파워가 SpaceX의 세계에서 어떤 역할을 할까요? 팰컨 9 로켓과 수직 착륙의 전체 개념에 있어서, 그것은 비행 및 제어 컴퓨터에 있습니다. 현대의 인쇄 회로 기판 기술은 이 시스템을 가능하게 할 뿐만 아니라 타협 없이 완전히 실용적으로 만들었습니다. 널리 사용 가능한 고성능 통합 회로와 프로세서 유닛, 그리고 현대의 다층 보드는 PCB 모듈의 전체 공간 요구 사항을 줄이고 비용을 절감합니다. 신속한 반응 제조, 표면 실장 기술, 그리고 사용 가능한 오프더쉘프 구성 요소의 끊임없이 확장되는 카탈로그는 보드 디자인이 필요에 따라 유연하게 변경될 수 있고 단기간에 제공될 수 있음을 의미합니다. 가장 중요한 것은, 강력하고 직관적인 그래픽 PCB 디자인 소프트웨어가 SpaceX 디자이너들이 이러한 시스템을 쉽게 창조할 수 있는 자유를 제공한다는 것입니다. 이것은 팰컨 9 디자인에 큰 이점입니다. 고도로 중복된 구성 요소, 전통적인 프로세서 및 기존 컴퓨터 플랫폼이 적용되어 확고한 신뢰성을 보장합니다.

SpaceX가 인쇄 회로 기판 기술의 대기 한계까지 밀어붙이고 있을지 모르지만, 강력하고 혁신적인 설계에서 이익을 보지 못할 응용 분야는 없습니다. 전문 PCB 설계 소프트웨어는 여러분의 설계 꿈을 현실로 만들 수 있게 해줍니다. 첫 번째 디자인을 시도하는 사람이든 다음 대단한 기기에 대한 큰 아이디어를 가지고 있든, 워크플로우를 개선하고자 하는 경험 많은 엔지니어든, Altium Designer는 여러분의 다음 프로젝트를 시작하는 데 필요한 PCB 도구를 갖추고 있습니다.