스펙트럼 인스트루먼트, 8-채널 디지타이저 시스템

디지타이저 및 제너레이터 전문기업 스펙트럼 인스트루먼트 (Spectrum Instrumentation)의 ADC 카드가 미국 듀크대학교의 번개 연구 과정에서 핵심 데이터 장치로 활용됐다. 대규모 데이터 처리 역량에서 스펙트럼 ADC 카드의 탁월함이 입증된 것이다.

번개는 대개 불투명한 구름 안에서 발생한다. 따라서 번개 발생 시, 그 안에서 일어나는 현상을 정확히 규명하는 것은 여전히 어려운 일이다. 물론 번개 발생 시 생성되는 UHF 및 VHF 주파수 범위의 전파는 추적과 분석이 가능하지만, 번개 발생 전후 몇 초간 방대한 양의 데이터를 처리 기록하는 것은 또 다른 난제이다.

이런 과제를 해결하기 위해 미국 노스캐롤라이나주 듀크대학교 스티븐 A. 커머(Steven A. Cummer) 교수의 연구팀은 스펙트럼 인스트루먼트의 ADC 카드를 선택했다. 이 연구의 목적은 번개 형성 과정을 이해하고, 이를 활용해 번개로 인한 건물 피해를 줄이고, 나아가 기후변화와 번개 발생 빈도의 연관성을 파악하는 것이다.

  ▲ 스펙트럼 인스트루먼트의 M4i.4451 디지타이저                                                                                 ▲ ADC 카드가 미국 듀크대의 번개 연구 과정에서 핵심 데이터 장치로 활용됐다.

번개 발생 시 ‘신호발생전 데이터’ 자동 저장

 

커머 교수의 연구는 번개 발생 직후는 물론 신호발생 전 상황에도 초점을 맞추고 있다. 하지만 광학 데이터 수집에 의존할 경우엔 번개 발생 전 데이터 확보가 쉽지 않았다. 이젠 스펙트럼 인스트 루먼트의 디지타이저를 통해 신호발생전 데이터 수집이 더욱 용이해졌다.

스펙트럼 디지타이저 카드는 지속적으로 데이터를 기록, 이후 필요하지 않은 경우 자동으로 데이터를 삭제한다. 이 연구의 경우 번개가 데이터 저장 여부를 판단하는 트리거가 된다. 즉 번개가 실제로 발생하면 사전 데이터는 자동 삭제되고, 번개가 치면그 전후의 데이터가 저장된다. 따라서 카드당 2기가 샘플의 메모 리를 사용하면 필요한 만큼의 초당 수백 메가 샘플의 신호를 모두 수집한 다음 SDD에 기록할 수 있는 충분한 저장 공간을 확보할 수 있다. 이러한 방식으로 시스템은 다음 번개 발생 시 데이터 기록을 위해 빠르게 재설정되고, 수 시간 번개가 발생하는 폭풍우에 서도 몇 초 단위로 데이터를 수집할 수 있다.

이번 연구에서 보유한 8-채널 ADC 카드를 제어하고 프로그래 밍하는 경우 스펙트럼사의 자체 측정 소프트웨어 SBench 6가 활용됐다.

자료제공: 스펙트럼 인스트루먼트(www. spectrum-instrumentation.com)