회로설계에 대한 고찰

• 안녕하세요. 회로설계 경력 20년이 넘는 KlayLee입니다.
• 외국계 기업에 회로 설계자로 입사 후 20여년간을 회로설계, 검증, 매니저, 기구설계 매니저, 소프트웨어 개발자, 신제품 개발까지 여러 경험을 하면서 정말 눈 깜짝할 사이에 20여년의 시간이 지나갔네요. 지금은 멀쩡히 다니던 회사를 퇴사하고 프리랜서로 활동하고 있습니다.
• 지금 생각해 보면 제일 잘한 것이 설계자가 아닌 매니저일때도 설계에 대한 관심을 놓지 않고 개인적으로 계속 설계를 해 왔었던게  많은 도움이 되는 것 같습니다.
• 대한민국이라는 나라는 설계자로 입사하더라도 결국에 매니저가 되지 못하면 자리에서 밀려나게 되고 후배들에게도 무능력한 존재로 인식되는 이상한 나라인 것 같습니다.
• 대한민국사회는 엔지니어들에 대한 인식과 대우가 그리 좋은 것  같지 않습니다.
• 그래도 요즘은 엔지니어에 대한 인식 자체가 많이 개선이 되었고 설계 자체를 좋아하는 엔지니어들도 많아져서 예전과는 사뭇 다른 분위기 인 것 같습니다.
• 저는 기구설계, 회로설계, 소프트설계, PCB 설계등을 경험한 엔지니어지만 회로설계 경력이 가장 많기 때문에 회로설계에 대한 이야기를 적어볼 까 합니다.
• 회로설계에 입문했거나 입문하려는 사람들에게 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다. 어디까지나 저의 관점에서 작성한 주관적인 글이기 때문에 참고하시고 보셔면 좋을 듯 합니다.

1) 회로설계란 무엇인가요?

• 회로설계는 고객의 요구사항을 만족하고 기능구현은 물론이고 평가사양을 모두 만족하며 가장 단순하고 싸게 만드는 행위입니다.
• 목적에 따라 회로설계 방향이 달라지게 됩니다. 신제품을 만들 경우 적합한 IC들이 많이 나와 있지 않기 때문에 아날로그 회로로 설계를 하게 됩니다.
• 아날로그 회로로 설계를 한 후 기능 검증과 평가를 한 후 이를 ASIC이라는 주문형 반도체로 집적화하는 작업을 합니다. 한마디로 디지털화 한다는 의미입니다.
• 대부분의 설계자들은 이미 만들어져 있는 수동소자, 능동소자, IC등을 사용해서 설계를 진행하지만 까다로운 신제품을 만들 경우 앞서 설명드린 아날로그 회로설계로 진행합니다.
• 아날로그 회로 설계는 꽤 어렵습니다. 저 역시 지금도 어려운 설계 영역이라고 생각됩니다.
• 대부분의 회로설계는 전원설계 또는 특정 분야의 설계를 제외하곤 디지털 회로 설계라고 생각하시면 됩니다.
• 디지털 회로 설계를 잘 하기 위해서는 회로 부품들의 사양서를 얼마나 잘 이해하느냐에 달려 있습니다.
• 회로부품 사양서에는 회로설계에 필요한 모든 내용들이 기재되어 있습니다. 얼마나 잘 해석하고 응용하느냐에 따라서 회로설계자의 레벨이 결정됩니다.
• 회로설계의 기본은 회로소자들의 물리적 구조를 얼마나 잘 이해하고 있는지가 가장 중요합니다. R, L, C, DIODE, LED, Transistor, FET, Relay, OP AMP등등 이런 소자들의 기본 원리를 잘 이해하고 활용할 줄 알아야 합니다. 기본이 없다면 회로설계는 불가능합니다.
• 제가 회로설계를 한 지 10년 쯤 되었을 때 신입사원이 저에게 ‘회로설계는 몇년정도 해야 잘 할 수 있나요?’ 라고 질문을 했습니다. 저는 몇초간 대답을 못하고 많은 생각에 잠겼습니다. 제가 한 대답은 ‘회로설계는 일주일만 배워도 가능하다, 하지만 지금 10년을 회로설계를 하고 있지만 아직도 어렵다…’ 였습니다.
• 지금도 저는 회로설계가 어렵습니다. 고객의 요구사양에 대해 사양을 정리하고 정리된 사양을 가지고 설계를 하면 일주일이 채 걸리지 않습니다. 하지만 내가 하고 있는 회로 설계가 가장 심플하고 가격이 저렴한 설계인가는 항상 의구심을 가지고 있습니다. 왜냐하면 회로 부품들은 계속 신제품이 출시되고 있고 신기술이 적용이 되고 있습니다. 한마디로 고객이 전화기를 만들어 달라고 하는데 제가 아이폰 10을 설계했다고 해서 계속해서 아이폰10의 회로설계를 주구장창 똑같이 설계하면 어떻게 될까요? 뒤쳐지게 됩니다.
• 제가 현직에 있었을 때도 바로 이점 때문에 주기적으로 부품 메이커들을 만나고 신제품이 나오면 평가 보드를 만들어 테스트를 해 보고 장단점을 비교하곤 했습니다.
• 지금 내가 가장 최신의 회로설계를 했다 하더라도 내일은 뒤쳐질 수 있다라는 의미입니다.
• 이 글을 보면서 현직에 몸담고 있는 분들은 웃으실 수 도 있을 것 같습니다. 왜냐하면 보통 설계를 하나 해 놓으면 2년 3년 또는 십수년을 그대로 유용해서 설계를 하거든요. 회사 시스템에 등록된 부품을 바꾸기도 어렵고 부품을 바꿀려고 할 경우 회로부품사들과의 어느정도 물량 규모가 계약되어 있기 때문에 바꾸기도 어려운 현실도 있기 때문입니다.
• 말이 길었네요. 정리하면 회로 설계란 회로 설계 시점에서 가장 심플하고 싸게 설계하는 것이 가장 좋은 설계라고 생각합니다.

2) 회로설계자의 비젼은?

• 썩 좋은 것 같지는 않습니다. ㅠㅠ
• 요즘은 소프트웨어 설계가 대세입니다. 소프트웨어를 할 줄 모르면 취직하기 어렵다는 이야기를 종종 들으셨을 겁니다.
• 대기업의 경우 기구설계나 회로설계를 돈이 되지 않는 사업이라고 판단하는 것 같습니다. 다시말해 반드시 필요한 사업분야지만 대기업이 아닌 중견기업이나 중소기업에서 충분히 대응 가능한 분야라고 판단하고 있습니다. 그러다 보니 최소한의 회로설계 엔지니어만 확보하고 대부분의 설계 업무를 외주로 돌리고 있습니다. 소프트웨어 설계자만 주구장창 뽑고 있습니다. 다른 선진국들의 대기업들의 생각도 동일한  것 같습니다.
• 하지만 제 생각은 미래가 그리 어둡지는 않다고 생각됩니다. 단, 회로설계만 잘 해서는 안되고 어느정도의 기구설계와 소프트웨어 지식이 갖춰진다는 조건에서 말이죠.

3) 궁극의 회로설계자가 되기 위해 어떤 것들을 공부해야 하나요?

• 회로 소자에 대해 완벽하게 이해하셔야 합니다.
• 회로 부품의 사양서를 공부하세요. 사양서에는 회로설계에 꼭 필요한 내용들이 기재되어 있습니다.
• 회로설계자로 몇년 경험을 쌓다 보면 EMC에서 막히게 됩니다. EMC는 회로설계 영역이기도 하지만, PCB설계 영역이기도 합니다. 결국엔 PCB설계도 배우셔야 합니다.
• 소프트웨어 설계도 배우셔야 합니다. 회로 설계를 하다보면 소프트웨어설계와 겹치는 부분이 존재합니다. 이 부분만이라도 완벽하게 공부하시고 이해하셔야 합니다.
• 툴도 잘 사용해야 합니다. 어떤 툴들이 있는지는 아래 링크에서 확인해 보세요.

위에서 언급한 내용들을 이 블로그를 통해서 하나씩 정리해 보려고 합니다. 시간이 얼마나 걸릴 줄 모르겠지만 많은 분들에게 도움이 되었으면 좋겠습니다.