GoodKook's Place: 9월 2023

목요일, 9월 28, 2023

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[그리스신화] 프시케: 미소녀의 모습이 되어 Eros에게 사랑 받은 영혼의 화신.

프시케(그리스어: Ψυχή,알파벳 표기:Psyche)는 고대 그리스의 단어로 원래는 숨을 의미하였다. 그러나 호흡은 생명의 표시로서 가장 현저한 것이었으므로, 이윽고 이 프시케라는 말은 생명을 의미하게 되어 이윽고 마음이나 영혼도 의미하게 되었다. [위키사전: 프시케]

토요일, 9월 23, 2023

[HAM] Hermes Lite 2의 디지털 직접 변환(Digital Direct Conversion) [1/2]

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[1부]
   개요
   openHDSDR 구성
   디지털 주파수 변환
   아날로그 디지털 변환
[2부]
   주파수 변환 디지털 하드웨어: NCO와 곱셈기

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개요

Hermes Lite 는 SDR 무전기다. 홈페이지 http://www.hermeslite.com/ 에 소개된 글을 보면,

The Hermes-Lite is a low-cost direct down/up conversion software defined amateur radio HF transceiver based on a broadband modem chip and the Hermes SDR project. It is entirely open source and open hardware, including the tools used for design and fabrication files. Over 500 Hermes-Lite 2.0 units have been successfully built.

요약하면,

1. 광대역 모뎀 칩을 채택한 직접 변환 소프트웨어 정의 단파대역 아마추어 무선 송수신 장비

2. 하드웨어는 물론 소프트웨어 그리고 디지털 전용 칩 FPGA의 소스와 제작에 필요한 파일들 까지 완전히 공개된 개방 프로젝트

3. 현재 2.0 버전까지 나왔고 약 500여대가 성공적으로 제작(판매)되었다.

무료 개방 반도체 운동(Free and Open Source Silicon Movement) 2019년 Latch-Up 총회에서 발표된 내용을 들어보자. 다른 SDR 과는 다르게 요즘 아주 흔한 케이블 고속 모뎀 칩을 썼고 아날로그 믹서 없이 디지털 직접변환 방식을 사용했다고 한다. 마이크로 프로세서나 신호처리 프로세서 없이 FPGA 만 사용 되었다고 한다.

[출처] Hermis Lite 2 at Latch-Up Conference, 2019, https://youtu.be/qlgq52IIUo8?si=O8u9gRrJyMPUFxOa

[참고] 무료 개방 반도체 운동(Free and Open Source Silicon Movement), https://fossi-foundation.org/ : 이런 총회가 열리고 후원 재단이 있다는 게 부럽다!

개방 프로젝트(open source project)라고 하지만 이미 완성되어 상업화된 경우 제작도면까지 완전히 공개되었더라도 그 내용을 알아보기는 매우 어렵다. 오랜기간 동안 여러 사람들이 참여한 까닭에 세밀히 따라가기는 불가능 하다. 그래서 상업화를 위해서는 개발노트와 기술 이전이 필요한데 취미용 개방 프로젝트에 그럴 이유도 없고 그리 해줄 리도 만무하다. 그냥 완전히 베껴 제작하려면 재현은 될 테지만 그러느니 그냥 구입하는게 훨씬 좋을 것이다.

* 2023년 9월 현재 Magerfab ( https://www.makerfabs.com/hermes-lite-2.html )에서 보드만 약 300달러에 판매 중

이 프로젝트에 관심을 가지게 된 것은 아마추어 무선사로서 SDR 통신장비에 관심이 있기도 했지만 "디지털 직접변환(Digital Direct Conversion)에 기반을 둔"이라는 문구 때문이다. 공개되었다는 소스를 찾아보기로 했다.

Hermes Lite 2, https://github.com/softerhardware/Hermes-Lite2

소스는 세개의 폴더에 정리되어 있는데, 기판 제작 자료를 모아 놓은 hardware, PC에서 작동할 소프트웨어의 소스를 모아 놓은 software 그리고 FPGA에 들어갈 반도체 설계용 베릴로그는 gateware에 있다. PC에서 작동할 소프트웨어는 파이썬과 C++로 작성되었는데 openHPSDR 프로젝트의 Thetis 라는 프로그램의 부속 모듈로 수정한 것으로 보인다. 수정된 설치파일은 아래 링크에서 받을 수 있다.

openHPSDR Thetis, https://github.com/TAPR/openhpsdr-thetis/releases

이 소프트웨어에 방대한 량의 DSP 라이브러리의 C/C++ 소스가 함께 공개되어 있다. DSP 라이브러리는 나중에 살펴 보기로 하고 "직접 변환"을 수행하는 FPGA의 디지털 회로를 살펴보기로 한다.

openHDSDR 구성

Hermes Lite 2 보드를 제작하기 위한 github 에는 소스 파일만 있고 문서가 없다. 이 SDR 무전기의 전체 구성을 보려면 openHPSDR Thetis의 메뉴얼에 아래와 같은 계통도를 보자.

[출처] Thetis Manual, p.7, https://github.com/TAPR/OpenHPSDR-Thetis/blob/master/Documentation/Radio/Thetis%20manual_1.1.pdf

청색 바탕 부분이 Hermis Lite 2 보드에 해당한다. 그 중 녹색 바탕 부분이 FPGA다. 이더넷 컨트롤러 인터페이스(Ethernet)와 디지털 변환(Digital Up/Down Conversion)을 수행하는 블록이 있을 뿐이다. 그중 무선 통신의 변조에 해당하는 '디지털 업/다운 변환기(Digital Up/Down Convert)' 만 살펴보자.

디지털 주파수 변환 (Digital Up/Down Conversion)

베릴로그(Verilog)라는 디지털 회로 설계용 언어로 작성된 디지털 변환기가 FPGA에 구현되었다. 디지털 변환기(Digital Up/Down Converter)는 아날로그 회로로 치면 믹서(mixer)다. 높은 주파수의 전파 신호원에 고정 주파수의 신호를 곱하여 낮은(혹은 높은) 주파수 대역으로 변환하는 장치다. 수신을 위해 이런 다운 변환을 한다. 물론 송신을 위해서 그 반대로 업 변환 한다.

직접 변환기는 전파 신호원에 고정 주파수의 정현파를 한번 곱하여 곧장(=직접) 베이스밴드(base band)로 끌어내린다. 베이스밴드는 정보를 표현한 주파수 대역이다. 정보가 음성이라면 베이스밴드의 주파수는 0Hz, 대역폭은 2.4Khz(SSB 기준)다.

믹서 회로를 수학으로 풀어보면 두 정현파의 곱이다. 우리는 이미 고등학교 수학 과정에서 두 삼각함수의 곱으로 주파수 변환을 할 수 있다는 것을 배웠다[삼각함수 덧셈정리].

* 주파수가 x와 y인 두 정현파를 곱하면 주파수가 (x-y)인 정현파와 (x+y) 정현파가 나온다.

'디지털 업/다운 변환(Digital Up/Down Conversion)'이라는 표현에서 '주파수'가 생략되었다. '디지털 주파수 업/다운 변환(Direct Digital Frequency Up/Down Conversion)'이라고 해야 겠지만 너무 길다. 무엇을 높이거나 낮출 것인지 알기 때문에 줄여서 '업/다운 변환'이라고 한다. 또는 '주파수 변환'이라고 하자. 송신은 주파수가 높아지는 쪽으로, 수신은 주파수가 낮아지는 쪽으로 변환 한다.

'직접 디지털 변환(Direct Digital Conversion)' 에서 '직접(direct)'는 원하는 베이스밴드로 바꾸는데 한번의 주파수 변환 만 거치겠다는 뜻이다. 그리고 디지탈(digital)'은 바꾸는 방법이 아날로그 믹서회로 대신 숫자화된 정현파의 곱셈으로 대신 하겠다는 뜻이다. 위의 계통도를 보면 주파수 변환은 가변 주파수(VFO Tune)와 곱하여 곧장 베이스밴드 주파수로 바꾼다. 추가 국부발진기(Lo) 따위는 없다.

아날로그-디지탈 변환(Analog-to-Digital Conversion)

신호의 값(전압)을 표현하는 방법은 아날로그와 디지털이 있다. 예전에는 신호값을 디지탈로 표현하지 않았다. 그럴 필요가 없었기 때문이다. 20세기 들어와 전자 계산기가 발명되고 널리 쓰이게 되었다. 계산을 빠르게 대행해 주는 전자기기다. 이 전자기기는 신호의 전압 값을 숫자로 표현해 주어야 한다. 신호전압을 2진수 숫자로 변환해 주는 장치를 ADC(Analog-to-Digital Conversion)라고 한다. 앞서 말한 '변환'은 주파수를 의미하지만 여기서 말하는 '변환'은 신호의 표현 방식을 바꿔 준다는 뜻이다.

디지털 값으로 취하는 시간 간격을 샘플 주파수라고 한다. 샘플 주파수는 취하려는 신호의 주파수 대역의 2배여야 한다. 한 주기 내에 두곳의 극점을 갖는 정현파의 특성을 고려해야 하기 때문이다. 단파대역의 신호를 모두 취하려면 30Mhz의 두배인 60Mhz의 샘플 주파수를 가지고 값을 취해야 한다. 초당 6천만개의 디지털 값이 생산된다.

반도체 제조 기술이 발전하고 이에 더블어 아날로그 전송선로에 디지털 데이터를 빠르게 주고 받기위한 데이터 형식 변환 칩의 수요가 증가했다. 디지털 데이터를 아날로그로 바꾸는 DAC, 아날로그 신호를 디지털 데이터로 바꾸는 ADC 가 모두 내장된 칩이 흔해졌다. Hermes Lite 2 보드에 사용한 AD9866 칩도 그중 하나다. 아날로그 선로에 디지털 데이터를 송수신하기 위해 양방향 변환기가 모두 들어 있어서 모뎀(MODEM, Modulation-Demodulation) 칩이라고 한다.

원래 케이블 모뎀(유선 고속 전송선로)에 사용하던 칩인데 변환 속도(샘플링 주파수)가 80MSPS(초당 생플속도)에 달하며 광대역 증폭기와 필터를 내장하고 있으니 30Mhz에 불과한 단파대역을 그대로 수용할 수 있다. 실제 Hermes Lite 2 의 회로도를 보면 수신 안테나를 AD9866에 바로 연결한다.

아마추어 무선통신은 세상이 디지털화 하면서 널리 보급된 각종 반도체 부품의 혜택을 톡톡히 보는 취미다.

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[2부 계속]

주파수 변환 디지털 하드웨어: NCO와 곱셈기

FPGA 내에서 하는 일을 수신 위주로 살펴보자. AD9866 모뎀칩에서 디지털로 표현이 바뀐 전파신호는 디지털로 표현된 정현파와 곱해진 후 필터를 거쳐 이더넷(랜 케이블)을 통해 PC로 전송된다. PC는 주파수 변환된 디지털 데이터를 가지고 복조를 수행하고 그 소리를 들려준다.

디지털로 표현이 바뀐 전파신호는 디지털로 표현된 정현파와 곱하여 주파수 변환을 수행한다. 위의 수식에서 보인 대로 곱셈이다.

반송파는 장현파 π/4 주기를 256 등분하여 롬(ROM)에 미리 저장해 두었다가 목표 주파수의 주기에 맞춰 생성한다. Hermes Lite 2의 베릴로그에 기술된 정현파 롬 테이블을 그려보면 아래와 같다.

여기에서 짚고갈 것은 NCO(Numerically Controlled Oscillator)는 DDS(Direct Digital Synthesis)와는 전혀 다른 것이다. DDS 는 생성 주파수를 결정하는 제어 방식이 숫자라는 뜻이지 생성되는 정현파는 아날로그 파형이다. NCO는 정현파를 생성하긴 하는데 숫자가 출력된다.

DDS(Direct Digital Synthesis) Tutorial

Introduction, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-1-of-7-introduction/tutorial
The Accumulator, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-2-of-7-the-accumulator/tutorial
Analog to Amplitude Converter, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-3-of-7-angle-to-amplitude-converter/tutorial
Digital to Analog Converter, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-4-of-7-digitaltoanalog-converter/tutorial
Digital to Analog Reconstruction, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-5-of-7-digitaltoanalog-reconstruction-filter/tutorial
Sinc Envelope Correction, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-6-of-7-sinc-envelope-correction/tutorial
DDS in Action, https://www.digikey.kr/ko/ptm/a/analog-devices/direct-digital-synthesis-tutorial-series-7-of-7-dds-in-action/tutorial

NCO(Numerically Controller Oscillator)

Numerically Controller Oscillator, https://en.wikipedia.org/wiki/Numerically_controlled_oscillator
LatticeSemi NCO IP, https://www.latticesemi.com/Products/DesignSoftwareAndIP/IntellectualProperty/IPCore/IPCores02/NumericallyControlledOscillator.aspx
NCO User's Guide, https://www.latticesemi.com/view_document?document_id=9193

<계속>

Hermes Lite 2(HL2) Presentation

https://youtu.be/Md17POaW14U?si=YXbBai35ZiFHCOU5&t=372

[참고]

1] DDC 구현, https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=jinohpark79&logNo=110189214821

2] 14. 디지털 신호처리 응용, https://slidesplayer.org/slide/14919006/

3] Cascadeed Integrator-Comb Filter, https://en.wikipedia.org/wiki/Cascaded_integrator%E2%80%93comb_filter

4] CIC Compiler, https://www.xilinx.com/products/intellectual-property/cic_compiler.html

5] LogiCore IP CIC Compiler, https://docs.xilinx.com/v/u/en-US/cic_compiler_ds613

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Cross-Frequency Coupling (What Hibert Transform Do ?), https://www.youtube.com/playlist?list=PLwojXY7eCqPBPsPjfTZ9NmJhQ0737WZkB

What are Transfer Functions? | Control Systems in Practice, https://www.youtube.com/watch?v=2Xl7--Df3g8

Transfer Function (Solved Problem 1), https://youtu.be/tWQubGjDY48?si=dXp64GSp2cxS_kkB

Transfer Function, https://en.wikipedia.org/wiki/Transfer_function

전달함수, https://m.blog.naver.com/spacebug/220646996266

ObserVIEW 전달함수란?, https://famtech.tistory.com/97

[제어공학] 전달함수(transfer function)의 영점(zero)과 극점(pole), https://study2give.tistory.com/entry/%EC%A0%9C%EC%96%B4%EA%B3%B5%ED%95%99-%EC%A0%84%EB%8B%AC%ED%95%A8%EC%88%98transfer-function%EC%9D%98-%EC%98%81%EC%A0%90zero%EA%B3%BC-%EA%B7%B9%EC%A0%90pole

Transfer Function 전달 함수, http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=3729

Laplace Transform 라플라스 변환, http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=1236&id=146

전달함수에 대해 알아보자, https://circuit-designer.tistory.com/entry/%ED%9A%8C%EB%A1%9C-%EA%B8%B0%EC%B4%88-%EC%A0%84%EB%8B%AC-%ED%95%A8%EC%88%98transfer-function%EC%97%90-%EB%8C%80%ED%95%B4-%EC%95%8C%EC%95%84%EB%B3%B4%EC%9E%90

Understanding the Z-Transform, https://www.youtube.com/watch?v=XJRW6jamUHk

The Mathematics of Signal Processing | The z-transform, discrete signals, and more, https://youtu.be/hewTwm5P0Gg?si=UXP0j4hbKbR94DTi

금요일, 9월 22, 2023

[HAM] 세대를 아우르는 교신 네트 만들기

아마추어 무선 뉴스( https://www.arnewsline.org/ )의 2023년 9월 15일일자 기사 입니다.

KICKER: A GRAND IDEA FOR A NET

JIM/ANCHOR: Our last story for this week is about family and the future of radio. For some amateurs who are old enough to know the joy of being grandparents, showing the grandkids another big joy - radio - makes for a natural combination, as we hear from Jim Meachen ZL2BHF.

이번호의 마지막 뉴스는 가족과 함께하는 아마추어 무선 그리고 내일의 아마추어 무선 입니다. 우리처럼 아마추어무선의 즐거움을 익히 알고 나이를 먹고 이제는 할아버지가된 무선사들이 손자들 에게도 그 즐거움을 나눠 주려고 합니다. 무선은 세대를 이어주는데 제격입니다. 짐 미천이 보도합니다.

JIM: On Sunday, the 1st of October, the magic hour will be 3 p.m. local time in New Zealand. The magic frequency will be 146.625 MHz -- and the magic combination for Peter Henderson, ZL1PX, will be the company of his grandsons, Alex and Dan, sitting with him in his radio shack. October 1st is Grandparents Day in New Zealand - so earlier this year, Peter, who is vice president of the Franklin Amateur Radio Club, thought that hams in ZL might make good use of that special occasion to pass on the joys of amateur radio to the very youngest generation. Amateurs throughout New Zealand will be getting on their local 2m repeaters to kick off the first Grandparents/Grandkids Net in each region. Peter will be using the callsign ZL1SA on his local repeater in the Auckland region. After everyone has checked in, the young and the young-at-heart will take turns sharing their best grandparent joke, best grandchild joke, stories about their grandmum or granddad - and so on.

뉴질랜드의 10월 1일의 현지시간으로 오후 3시는 마법의 시간이 될겁니다. 마법의 주파수는 146.625Mhz 가 될텐데요, 피터 헨더슨이 그의 손주들, 알렉스와 댄과 함께 그의 무전기 책상 앞에 앉아 이 마법을 부릴 겁니다. 뉴질랜드에서 올해의 10월 1일은 할아버지의 날입니다. 전년도 프랭클린 아마추어 무선 클럽을 이끌던 피터는 젊은 세대에게 아마추어 무선의 즐거움을 전할 좋은 기회라고 생각했습니다. 뉴질랜드 전역에서 지역 중계기를 통해 지역별로 2미터 밴드에서 할아버지와 손자 네트를 시작하려고 합니다. 피터의 콜사인은 ZL1SA인데 오클랜드 지역 중계기에서 등장할 겁니다. 누구든 나와서 젊은이든 아직 마음만은 청춘이든 상관 없이 그들의 할아버지 일화나 손주 일화, 자신들의 할머니 할아버지의 추억을 돌아가며 늘어 놓는 거죠.

Peter suggests starting the day by inviting the grandkids over for Sunday dinner first. Once the meal is done, it will be time for the net.

피터는 먼저 할아버지날에 손주들을 초대해 저녁을 나눈 후 교신을 시작 하라고 권합니다.

Ah, but what if you don't have a grandchild? No problem: Peter suggests that you borrow one!

그런데 손주가 없는 사람은 어떻하죠? 괜찮아요. 다른 손주의 이야길 들어 주면 되죠.

This is a chance to create a memory and - as Peter says, who knows? Maybe even create the next generation of amateurs who, one day, will be grandparents sharing amateur radio with grandkids of their own.

추억을 쌓는 좋은 기회가 될겁니다. 그 손주가 언잰가 자신도 할아버지 할머니가 되어 또 다음 세대로 아마추어 무선을 나누게 될지 누가 알겠어요? 라고 피터는 말합니다.

This is Jim Meachen ZL2BHF.

(PETER HENDERSON, ZL1PX, WIA, NZART)

부질없는 희망은 위험한거야?

"내 마음속에 담아둔 건 아무도 건들 수 없지"

"그게 뭔데?"

"희망"

"희망은 위험한 거야. 여기선 아무 쓸모도 없지"

"부룩스 처럼?"

수요일, 9월 20, 2023

꿈을 꾸는 "인생은 아름다워요"

매주 두번씩 학교에 가서 반도체 설계 특강을 합니다. 정규 학점과정은 아니지만 관심을 가진 학생들에게 방과후 학습을 하는 셈이지요. 마침 산자부에서 교육목적의 칩을 제작해 준다는 공모가 있길래 학생들을 독려해 신청을 하고 공정을 해준다는 기관에 찾아가 부탁도 해서 여섯건이 선정되었습니다. 설계도면 마감까지 두달여로 빠듯하기도 해서 약간 걱정도 되었지만 도전해 보기로 했습니다[링크].

어제 저녁(2023년 9월19일) 칩 제작을 해보겠다고 신청한 학생들 십여명을 모아놓고 설명을 하던 중 품고있던 꿈이야기를 털어놓게 되었습니다. 처음 반도체 설계를 접하고 관련 공부를 하면서 설계 환경이 매우 부족하다는 것을 알고는 많이 속상했더랬습니다. 35년 전이니 그럴만도 했죠. 사회에 나와서도 반도체 설계보다 남이 만든 마이크로프로세서에 프로그램을 작성해 넣는 일을 주로 하면서 늘 아쉬웠습니다. 아쉬움이 불만으로 변해서 결국 일찌감치 하던 일을 놓게 되더군요. 틈틈이 반도체 설계 분야의 기술발전을 눈여겨 보던 중 그토록 해보고 싶었던 설계기술이 실현 되고 있다는 것을 알고는 감격스러웠습니다. 그래서 노느니 실습을 따라해 봤습니다.

[관련 글] 고위합성 튜토리얼(High-Level Synthesis Tutorial) [링크]

그리고 꿈을 꾸게 됐죠. 때가 왔구나! 나는 아쉬워 했던 이것을 새로 시작하는 누군가에겐 동기가 되길 바랬습니다. 하지만, 쓴 글을 여기저기 퍼날라 봤지만 별 반응은 없어서 아직 이른가? 괜한 짓인가 싶었습니다. 그러던 중 대학에서 반도체 설계를 가르쳐 보겠냐는 제안을 받고 예전의 아쉬움을 다시 펼쳐보고 싶은 꿈을 꾸게 됐습니다. 이 꿈을 본격적으로 펼치기로 작심한 동기로는 고위합성(HLS)기법 이전에 기본 단계의 반도체 설계와 관련된 오픈 소스 도구들도 감히 엄두도 못내던 상용제품에는 못미친다 해도 중소규모 칩 제작에 적용될 만큼 충분히 성숙되었다는 점도 한 몫 했구요.

[관련글] 오늘의 반도체 설계, 20년 전과 다를까? [링크]

전에는 부실하기만 했던 시뮬레이터, 컴파일러(합성기) 같은 도구들이 실제 반도체 제작에 사용될 만큼 성숙해졌고 공개 소프트웨어로 배포되고 있습니다[링크]. 이제 반도체 설계 환경이 미비하다는 핑계는 대지 않기로 합니다. '대학교수'라는 직함이 주는 힘도 실감 했죠. 시골사는 촌부가 반도체를 만들어 달란다고 해봐야 어느 기관에서 콧방귀나 뀌려나요. 그런데 '교수님' 직함을 내밀었더니 아주 성의있게 청을 들어주더군요.

학생들에게 이 꿈을 떨어 놓으면서 내 꿈을 이룰 도구가 되어 달라고 했더니 재미있어 하길래 한껏 기분이 고양되었습니다. 학생들과 함께 반도체 설계의 초석을 놓는 꿈을 꾸기로 했습니다. 앞으로 어떤 목표에 도달 할지 모를 일입니다. 그렇다고 미리 걱정하지는 않으렵니다. 50년간 15만 명을 돌본 정신과의사가 이렇게 말했다고 합니다.

"살아보니 인생은 필연보다 우연에 좌우되었고 세상은 생각보다 불합리하고 우스꽝스러운 곳이었다"고. 그래서 "산다는 것은 슬픈 일이지만, 사소한 즐거움을 잃지 않는 한 인생은 무너지지 않는다"고. [출처]

내 꿈을 펼치게 될 기회가 '우연히' 찾아왔습니다. 그 '우연'이 찾아오길 기대하며 준비했던 것은 아니지만 하루하루 꿈을 잃지않고 되새겨 둔 덕분입니다. 오늘도 인생은 아름답습니다. 일선에서 물러나더라도 공부를 놓지 말겠다고 결심했던 글이 생각 나네요.

[관련글] 신문 배달 할아버지 "인생은 아름다워요" [링크]

오늘도 꿈을 꾸는 내 인생은 아름답기만 합니다.

월요일, 9월 18, 2023

[HAM] 이걸로 내가 뭘 할 수 있지?

어느 아마추어 무선관련 커뮤니티에 이런 글이 있었습니다.

아마추어 무선이라는 취미를 알게되서 입문하려고 하는데 이 취미로 어떤 재미를 붙일 수 있는지 궁금해 하는 질문 이었습니다. 이에 대한 답글로 멀리 떨어진 상대와 교신하기, 새로운 통신기술의 체험, 무전기 자작, 산과 들과 바다로 나가서 이동운용 등등을 꼽더군요.

취미 활용은 각자 하기 나름이라는 말은 아마추어 무선이라고 다를건 없을 겁니다. 그런데 다른 취미들의 목적이나 대상이 사물이거나 동식물인데 아마추어 무선은 대상(상대)는 사람이라는게 이 취미를 어렵게 만드는 것 같습니다. 윗 댓글처럼 다양한 방법으로 이 취미를 즐기는데 결국은 사람과 대화잖아요. 내가 아무리 잘하려고 연구하고 노력해도 상대가 사람인지라 상대가 얄굳으면 이 취미는 그만 두고 싶어지죠. 그나마 누군가 상대해 주면 좋은데 실제 운영 무선국 수가 몇 않되는 것이 실정이라 지루하기 짝이 없어서 금방 시들해 집니다.

시들해질 때면 처음 무선통신이 재미 있다고 생각이 들었던 이유가 뭘까? 라는 생각을 해봅니다. 누군가 대화하는게 신기했다면 열심히 교신하는 것인데 상대가 없으면 나먼저 불러보는 겁니다. 모두 듣고만 있으면 대화가 되나요? 무전기는 라디오가 아니잖습니까. 그냥 멀리있는 외국사람과 통하는게 신기했다면 FT-8 같은 디지털 통신을 해보는 겁니다. 신기하게도 신통찮은 무전기와 안테나로도 멀리 태평양 넘어 대륙을 넘어 내 신호가 전달 됩니다. 이게 신기했다면 이 통신 방식을 개발한 사람은 누굴까 검색해 보는 겁니다. 노벨상을 받은 천체물리학자가 저멀리 떨어진 별에서 오는 미약한 전파를 수신하면서 얻은 이론을 바탕으로 만들었다는 군요. 그 물리학자의 취미가 아마추어 무선 이랍니다. 놀랍죠? 무전기가 신기했다면 자작 키트를 만들어 보는 겁니다. 한발 더 나가보면 전자회로 공부도 하고 싶어질 겁니다. 무선통신이 궁금해서 아마추어 무선이라는 취미에 흥미를 가지게 됐다면 분명 그러실 겁니다. 맨날 음질이니 안테나니 거기에서 머물지말고 1석 발진기로도 수십키로 떨어진 무선국과 전신교신이 가능한 무전기가 된다는 것도 알아가고 말이죠. 그러다보면 지적 만족도가 훨씬 올라갈 거라고 확신합니다. 살아가는데 경제적으로 보탬이 되기는 커녕 돈낭비가 될지도 모르지만 심리적 안정과 지적 만족이 취미의 효능이 아닐까 싶군요.

"CW는 훨씬 더 넓은 경험을 할 수 있어요"

"디지털 모드, 아마추어 무선은 사라지는게 아니라 진화하고 있습니다"

"오랜 친구와 여전히 교신하며 친분을 유지하고 있죠"

"아마추어무선은 세상을 이어줍니다"

수요일, 9월 13, 2023

오늘의 반도체 설계, 20년 전과 다를까?

각종 매체에 '반도체'라는 말이 등장 할 때 따라붙는 접미어를 보면 크게 '물질'과 '공정' 그리고 '설계'일 겁니다. '공정'은 '몇몇 나노 공정' 이라며, 숫자가 작을 수록 최신 공정이라며 뉴스꺼리로 주목을 많이 받습니다. 그리고 반도체 '물질' 역시 큰 주목을 받는데, 탄소 반도체, 초전도 반도체 등 입니다. 역시 신물질이라며 주목을 받죠. 그런데 '설계'에 관한 기사는 드믈고 그나마 '인력양성' 또는 '시스템 반도체' 라는 기사에 잠깐 언급되는 정도 입니다.

'공정'을 제조기술이라고 한다면 '설계'는 기능의 구현기술 이라고 하겠습니다. 말하자면 '설계'는 제조와 기능 사이에 연결고리가 되는 도면을 그리는 일입니다. 해야할 일이 많아지면 그 기능들을 수행할 전자회로는 복잡해 집니다. 그저 복잡하다고 표현 하는 정도가 아니라 너무나 복잡해 집니다. 요즘 PC에 사용되는 중앙연산장치 반도체(CPU) 내부의 트랜지스터 갯수는 수십억개 라고 합니다[참조]. 굳이 말로 표현하자면 이 반도체를 제조하려면 수십억(!)개의 부품으로 구성된 도면을 그려줘야 한다는 뜻입니다. 사람이 할일이 아니죠. 할 수도 없구요. 그래서 부품들을 모두 규격화 해놓고 수많은 부품을 규칙적으로 배치하고 배선해 주는 반도체 설계 자동화 도구라는 소프트웨어를 동원 합니다.

현대적인 반도체 설계는 할 일을 문서로 작성해 주면 자동화 소프트웨어가 이를 전자회로의 도면으로 변환해 줍니다. 이는 프로그래밍 언어로 할일을 작성하고 컴파일러로 실행 파일을 만드는 소프트웨어 개발과 다를바 없습니다. 요즘은 반도체 설계도 소프트웨어 개발 처럼 컴퓨터 언어로 할일을 작성해 주면 컴파일러(합성기와 배치배선기)가 알아서 도면을 작성해 줍니다. 그렇지 않고서야 어떻게 수십억개의 트랜지스터가 들어간 반도체 제조 도면을 만들겠습니까!

지지난 달 부터 대학에 나가 반도체 설계를 가르칠 기회가 생겨서 강의록을 만들려고 자료를 찾다가 20년 전의 반도체 설계 강좌 기사를 발견하여 읽어 봤습니다. 연재글 제목도 아주 매력적 입니다.

"마이크로프로세서 설계 무작정 따라하기" [링크]

컴퓨터 활용서나 코딩 교육 입문서에 '무작정 따라하기'가 붙은 제목은 봤어도 반도체 설계에 이런 제목이라니 매우 과감했다는 생각이 들더군요. 아마 그 시절의 시각에서 보면 어쩌면 황당했을 지도 모릅니다. 물론 적어도 전자공학을 전공하는 대학생을 염두에 둔 글이긴 하지만 따라하기에 필요한 도구(소프트웨어)들이 너무나 고가 인데다 쉽게 접근하기 어려웠기 때문 입니다. 물론 20년 전의 소프트웨어 개발 도구들(컴파일러)의 가격도 만만치 않았지만 마음만 먹으면 그럭저럭(?) 사용하는데 크게 무리는 없었지만 반도체 설계 도구들을 구하기는 매우 어려웠습니다. 도구의 희귀성으로 인해 오늘의 반도체 설계 인력 부족이라는 문제를 낳게 된 요인의 하나였을 것이라는 생각이 듭니다.

오늘 우리의 반도체 설계 여건은 20년 전에 비할 수 없이 달라졌습니다. 감히 엄두도 못내던 설계도구들이 제작사들의 관대함 덕분에 무료 라이센스가 발행되고 있습니다. 오픈 소스 소프트웨어는 소프트웨어 개발 도구 뿐만 아니라 반도체 설계도구도 예외는 아닙니다. 시뮬레이터, 컴파일러(합성기), 배치배선기, 레이아웃 편집기들은 교육용 뿐만 아니라 중소규모 반도체 설계용으로 손색이 없습니다. 이제 말그대로 '무작정 따라하기'에 장애가 없어졌습니다. 이에 덧붙여 국내 기관(ETRI 등), 대학 연구소에 설치된 실험용 공정에서 교육 목적으로 반도체 제작을 지원한다는 소식이 있으니 더욱 반갑습니다. 외국의 경우 이미 FPGA 를 사용한 반도체 설계가 취미로 자리하여 재미있는 '프로젝트' 들이 공개되는 것을 봅니다. 반도체 설계를 '무작정' 따라할 만큼 충분한 여건이 되었습니다.

한가지 덧붙이자면,

반도체와 관련된 뉴스의 화면에 방진복을 입은 작업자의 모습을 그만 봤으면 좋겠습니다. 팬데믹 사태를 격으며 힘들던 시절의 모습을 떠올리게 합니다. 청정실이라고는 하지만 마치 감옥에라도 갇혀있는 듣한 모습은 매력적이지도 않고 숨이 막힙니다. 반도체 업계는 마치 '공정'만 있는 듯이 보입니다. 허옇고 누런 색과 단조로운 기계적인 모습 대신 역동적인 화면(그래봐야 코드 리스팅이지만)과 설계자들의 자유분방한 화면을 보여주면 좋겠습니다. 적어도 시뮬레이션 화면의 파형 정도는 보여줘도 되는것 아닌가요? 소프트웨어 산업을 소개할 때처럼 남녀 설계자들의 매력적인 모습을 보여 줬으면 좋겠습니다.

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두번째 덧붙이자면,

20년전이나 지금이나 '반도체 설계'는 규모만 커졌지 기조는 바뀐 것이 없습니다. 여기서 말하는 '설계'는 하드웨어용 언어로 작성된 할일(알고리즘)을 디지털 회로(트랜지스터 조합)로 변환해주는 과정을 말합니다. 오늘날 이런류의 '설계자동화'는 관심을 얻지 못합니다. 당연하게 여기게 된 것입니다. 마치 소프트웨어 언어의 컴파일러 제작이 고급 기술이 아닌 평범해 진것과 같은 이유 입니다. '하드웨어 문서에서 실리콘으로' 이어주던 자동화 기술이 정점에 이른 지금은 좀더 높은 수준의 자동화에 관심을 갖게 되었습니다. '하드웨어 문서'에서 '하드웨어' 라는 말을 빼려는 것입니다. 하드웨어를 목적으로 만든 문서를 전자회로로 바꾸는 설계 자동화는 평범해진 것입니다.

인간의 언어와 가깝도록 발전한 (소프트웨어) 프로그래밍 언어는 알고리즘을 수월하게 표현할 수 있습니다. 굉장히 많은 사람들이 이 언어를 이용해 전자회로에게 일을 시키고 있죠. 프로그래밍 언어로 작성된 알고리즘을 전자회로에서 작동시키려면 컴파일러라는 도구를 사용합니다. 이 도구는 범용 계산기(CPU, GPU 같은)에서 작동될 수 있도록 일반 문서를 기계용 문서로 바꿔 주는 역활을 합니다. 문제는 이 범용 계산기의 성능(처리속도)이 인공지능이나 기계학습처럼 대규모 데이터를 다뤄야 하는 응용에 만족스럽지 않다는 것입니다. 동시다발로 생성되는 데이터를 받아들이려면 그 숫자만큼의 컴퓨터가 필요한데 경제적으로나 기술적으로나 부담이 아닐 수 없습니다. 그래서 계산기에서 '범용'을 빼려고 합니다.

신경망이라고 하는 인간의 사고체계를 모형화하고 전자회로로 구현하고 싶어진 것입니다. 인간두뇌의 신경세포의 수 만큼은 아니더라도 수천(또는 수만개)개의 CPU가 서로 연결된 계산기를 만들고 싶어진 것입니다. 이런 계산구조의 유용성은 이미 증명되었습니다. 하지만 범용 CPU가 하나 달린 컴퓨터 여러개를 연결하려면 여간 수고로운게 아닙니다. 그래서 수천개의 CPU를 가진 컴퓨터를 만들려고 합니다. 다행이라면 신경망을 구성하는 계산기(신경세포)가 이것저것 다하는 범용 계산장치(CPU)보다 아주 단순하다는 것이죠. 손톱만한 반도체 위에 단순 계산장치 수천개를 서로 연결해 놓고자 합니다.

응용에 따라 알고리즘은 달라 집니다. 이 알고리즘은 프로그래밍 언어로 쉽게 작성 할 수 있습니다. 그래서 프로그래밍 언어로 작성된 알고리즘을 반도체 회로로 바꿔주는 자동화 도구가 등장 했는데 이를 고위합성(HLS, High-Level Synthesis)이라고 합니다.

어쨌든 계산을 수행하는 전자회로는 '하드웨어' 입니다. 이 하드웨어는 한번 만들어지면 고치지 못합니다. 그래서 컴퓨터는 다재다능하도록 만들어 놓은 범용 CPU를 두고 프로그램을 바꿔가며 해당기능을 수행 합니다. 이를 '소프트웨어'라고 합니다.

FPGA 라는 반도체 부품(IC)가 있습니다. 이 반도체는 논리적인 수준에서 구조를 바꿀 수 있습니다. 전자회로의 말단에 해당하는 트랜지스터는 고정되어 있지만 그보다 윗단계에서 산술논리 계산을 수행하는 계산기 구조를 마음대로 재구성 할 수 있습니다. 말하자면 특정 알고리즘에 맞춰 그에 최적화된 CPU로 변신 시킬 수 있는 반도체 부품이 바로 FPGA 라는 것입니다. 프로그램될 수 있는 하드웨어 입니다. 하드웨어가 소프트 해졌다는 뜻입니다.

HLS와 FPGA를 결합하여 프로그래밍 언어로 작성된 인공지능 알고리즘을 소프트해진 하드웨어에서 작동 시키고자 하는 연구가 한창이고 곧 실현될 조짐을 보이고 있습니다.

20년전에 반도체 설계라 하면 '하드웨어용 문서'를 작성하는 행위 였다면 오늘의 반도체 설계는 '하드웨어용'이라는 제약을 떼내고 '일반 문서'를 작성하는 행위로 바뀌었다는 것이 가장 큰 차이라 하겠습니다.

재작년(2021)에 Xilinx의 HLS 툴이 신통하길래 봐뒀는데 이렇게 유용할 줄은 생각도 못했습니다.

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세번째 덧붙임,

eFabless는 MPW, 웨이퍼 한장에 여러개의 칩(프로젝트)의 제작을 지원해 주는 서비스 업체 입니다. 여러 반도체 공정을 두고 있는데 반도체 제작 복덕방 쯤 되는 곳입니다.

https://efabless.com/

이곳에서 ChipIgnite 서비스 광고를 봤는데 눈에 띄는 문구가 있군요.

https://efabless.com/chipignite-for-academia

학술(교육) 목적의 칩제작

- 오픈 소스 EDA 툴과 PDK(구글의 SkyWater)

- 내장 RISC-V, 패드 제외한 순수 사용자 설계영역 10mm^2 (3000x3000um)

- I/O 38 개

- 칩 제작 뿐만 아니라 패키지, 테스트, 응용 보드제작 까지 지원

- 칩 설계 전과정 교육 지원

- 고등학교(!)에서 대학원 까지 수준에 맞춘 설계 수업과 온라인 교육

- 칩 당 제작비 $1800

'고등학교' 라고 명시된 것을 보면 그런 수요가 있어서 그렇겠지요. 하기야 초등학교부터 학생들의 아이디어를 모아 큐브위성을 올려주는 NASA의 ELaNa 프로그램을 보면 저들의 환경이 그저 부럽습니다.

Project ELaNa: Launching Education into Space
https://www.nasa.gov/content/about-elana

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[참고]
[1] AI_accelerator, https://en.wikipedia.org/wiki/AI_accelerator
[2] Xilinx Research & Open Source Projects, https://www.youtube.com/@xilinxresearchopensourcepr321
[3] HLS Programming with FPGAs, https://www.youtube.com/@youngkyuchoi4260
[4] FINN tutorial at FPGA'21, https://xilinx.github.io/finn/2021/01/27/finn-tutorial-fpga21.html
[5] 고위합성 튜토리얼 개요 (Tutorial Description), https://hls-goodkook.blogspot.com/2021/08/1-tutorial-description.html

수요일, 9월 06, 2023

2023년 최고 인기 컴퓨팅 언어는 파이썬(Python)

IEEE Spectrum의 2023년 9월호에 실린 기사 "Top Programing Languages 2023"[링크]에 따르면 최고 인기 프로그래밍 언어로 파이썬(Python)을 꼽았다고 한다. 과학기술 뿐만 아니라 다양한 영역에서, 석박사급 연구원에서 어린이에 이르기까지 다양한 수준의 사람들이 파이썬을 사용하고 있다.

그런데 말입니다.....

전통 프로그래밍 언어도 여전 하다는 것을 기억해 두자. 포트란, 코볼 도 건재하다. C 와 유사한 언어, C++, C#, 아두이노등등, 합치면 파이썬을 능가한다. 직업을 얻기 가장 쉬운 언어로는 SQL 이 꼽혔고 자바도 최고 상위권에 올랐다. 수많은 웹 프로그램들 때문일 터다.

"How Python Swallowed the World"[링크] 기사에서 파이썬이 세상을 집어 삼킬 수 있었던 이유로 다음과 같이 꼽았다.

쉽다. 파이썬의 구호는 "배터리 내장됨(batteries included)" 이다. 휴대용 전자기기를 구입하여 배달된 즉시 당장 사용할 수 있다는 뜻이다. 이것저것 준비할 필요 없이 도구들이 완비되어 있다. C++ 같은 컴파일러 언어들은 첫 프로그램을 작성하기 까지 번거로운게 한두가지가 아니다. 단지 컴파일러 대 인터프리터 언어를 비교하자는 게 아니다. 파이썬은 객체를 다룰때 아주 높은 추상성을 유지 하기에 컴퓨터를 다루는 사람들 사이에 공통으로 사용할 의사소통 언어로써 안성맞춤 이란다.

While compiled languages like C++ aren't vanishing, it's clear that Python is becoming the lingua franca of computing.

파이썬은 프로그래밍 언어를 배우려는 사람들에게 진입 장벽이 매우 낮아서 중학생 수준에서 박사급 연구자의 수준을 모두 충족 시켜준단다. 단적으로 대충 코딩해도 뭔가 나온다. 컴퓨터로 또는 마이크로프로세서로 뭔가 해보려는 사람들에게 이만한 장점이 또 있겠는가. 공용 언어로 널리 받아 들여졌기에 수많은 라이브러리들이 개발 되었고 배포되고 있다. 사용자가 많다는 것은 가려운 데를 콕찝어 긁어줄 사람들이, 도구들이 널렸다는 뜻이니 인기가 없을 수 있으랴 싶다.

그동안 C/C++ 만 고집해 오면서 애써 피해왔던 파이썬을 배워야 할 때가 됐나보다.

[영어공부] 교사와 학부모 사이의 대화는 나아질 수 있을까?

Can Teachers and Parents Get Better at Talking to One Another?

Families are more anxious than ever to find out what happens in school. But there may be value in a measure of not-knowing and not-telling.

By Jessica Winter

부모들은 학교에서 무슨일이 있었는지 더 알고 싶어 조바심을 낸다. 하지만 '모르는게 약' 일 수도 있다.

[더 뉴요커 9월 5일자 기사입니다.]

https://www.newyorker.com/news/annals-of-education/can-teachers-and-parents-get-better-at-talking-to-one-another?

팬데믹을 거치며 교사와 학부모 사이에 문자와 전화 연락이 급증 했다고 한다. 원격 재가학습이 진행되는 동안 있었던 교사와 학부모 사이의 잦은 접촉이 대면 수업으로 복귀한 이후에도 굳어졌기 때문 이라고 한다. 이 과정에서 학생들 사이에 일어나는 사소한 문제들 조차 까발려 질 때도 있고 학생들은 사생활이 침해 된다고 느끼고 반항적이 될 수도 있단다. 예전에는 자신의 아이들이 문제를 일으켰을 때만 연락을 받곤 하던 학부모들에게는 학교로부터 연락이 반갑지 않을 수 있고, 방어적으로 대하며 때로는 싸움으로 번질 수 있단다. 교사와 학부모 사이 대화의 바람직한 방향에 대해 이 기사는 서로 격려해 주라며 이렇게 끝맺는다.

Ideally, if the teacher did find a spare moment to call home, the news bulletin would be brief. Kraft was careful and measured throughout our conversation, but, when I asked him what kinds of communication with families worked best in his classroom, he answered instantly. "A quick and unscripted, unexpected, positive message," he said. "These families never got that, ever. Just call them up and say, 'Hey, your kid worked really hard this week. Keep up the great work.' That's it."

원칙적으로 교사가 학부모에게 전화할 여유시간이 있었다면 이런 문제가 대두되지 않아야 한다.

[집에 전화를 했다는 것은 교사가 아이를 관찰하고 있었을 터이므로 게시판이 뜨거워지기 전에 교육이 이뤄졌여야 하는게 맞지만 현실은 그렇지 않다. 교사는 학생을 부모에게 일러바치는 꼴이 되버렸다. 이에 반감을 가지는 부모도 있고, 그 사이에 아이들은 속이지 않더라도 감추게 된다.]

Kraft(브라운 대학교 교육학 교수)는 우리의 대화(인터뷰) 내내 [교사, 학부모, 학생 그 누구도 일방적으로 탓할 수 없기에] 신중했지만, 교사가 교실에서 일어난 일을 학생의 가족과 어떤 식으로 해야 의사소통이 가장 효과적인지 물었을 때 망설임 없이 대답했다.

"즉각적이고 에두르지 말고(unscripted) [우리애가 사고를 쳤을까봐 수세적인 부모가] 예상치 못한 긍정적인 메시지"여야 한다고 말했다. "이제껏 학부모들(these families)은 그런 전화를 학교로부터 받아본 적이 없어요. 그런 그들에게 전화해서 '당신의 아이가 이번 주에 정말 열심히 했어요'라고 말하세요. '앞으로도 그렇게 최선을 다해 주세요.'라고 말해 주면 되는 겁니다."

일요일, 9월 03, 2023

[HAM] 나잇값

어재는 모처럼 무선국을 운용했더랬습니다. 전신으로 일반호출 신호를 냈더니 응답을 받지 못했습니다. 무선국이 많이 등장하는 시간도 아니었고 자연 잡음이 심하기도 했구요. 이럴땐 문득 '나 왕따인가?' 라는 생각이 들죠. 이내 그러려니 하면서 그냥 닫기 서운해 음성 주파수대로 옮겨서 호출을 해봤더니 그나마 몇국과 교신 할 수 있었습니다. 가끔 들리는 인공잡음과 방해는 여전 하더군요. 설마 어린아이가 저러진 않을 텐데 '스스로 잡음원이 된 저 무선국 운용자의 나잇값은 얼마일까'라는 의문이 들었습니다.

늘 등장하던 그 무선국과 교신이 이뤄 졌습니다. '왕따'의 기분을 알기에, 어느 무선국이라 해서 가리고 싶지 않기에 종종 긴 교신을 하기도 합니다. 꺼내놓는 화잿꺼리를 들어보면 아마 70 가까이 되었을 것으로 추정되는데 그 나이에 호기심이 많은 분이라는 생각이 들었습니다. 지적 호기심을 잃지 않는 것 또한 젊게 사는 비결이라고 생각합니다. 작은 주제를 가지고 너무 멀리 나가는 경우도 있고 과학이라고 말하면서 미신과 영적인 내용과 연결 지으려는 무리수를 두기도 하더군요. 아마 '신기한 이야기' 따위를 많이 보시나 봅니다. 가끔은 수학을 끄집어 내는데 빠진 부분이 넓거나 크게 어긋나 있기도 합니다. 그런 부분에 대해 무선통신 상에서 논쟁할 필요는 없기에 '그 나이에' 대단한 호기심이라고 부추기며 마치곤 했습니다.

우리는 가끔 어린아이의 엉뚱한 생각을 무시하지 말아야 한다는 이야길 듣습니다. 그리고 그리 말하기도 합니다. 인터넷에 초등학생 쯤으로 보이는 한 어린아이의 재미있는 일화가 기억 납니다. 휴대전화의 배터리를 착탈 가능하게 하자는 아이디어를 낸 그 아이는 그 기술이 가능할지 모르겠다고 걱정했다는 겁니다. 그 아이의 나이에 어울리는 값어치를 가진 아이디어라 하고 말 일이지 그 앞에서 타박하진 않겠습니다. 만일 이런 아이디어를 70은 되어 보이는 분이 주장한다면 나잇값 못한다고 해야하지 않을까요?

후쿠시마 발전소가 폭발하고 노심이 녹아내린 불상사가 일어난지 십여년이 지났습니다. 엄청난 재앙을 격은 이웃나라에 무슨 인류애까지 들먹일 필요도 없이 동정심이 듭니다. 하지만 녹아내린 핵발전소 노심에 스며든 지하수를 앞으로 수십년간 바다에 버리겠다는데 화를 내지 않을 수 없습니다. 처리할 방법이 없는 것도 아닌데 비용이 많이 든다며 가장 싼 방법을 택하면서 늘어 놓는 변명이 희석이라 합니다. 과학이라며 희석비율을 이야기 하고 자연 방사능 물질에 노출된 량보다 적다고 말 합니다. 심지어 우주에서 쏟아지는 방사선량에 비하면 아무것도 아니라 합니다. 병원에서 진단을 위해 쏘이는 엑스선 량과 비교하며 과학을 앞세웁니다.

시골에 살면서 격는 이웃간 불화는 다양합니다. 그중 텃밭 멀칭에 쓰던 비닐을 태우는 이웃에 항의한 적이 있습니다. 지자체에서는 수숫대, 깻대 같은 농산물의 부산물도 수거해 갈테니 태우지 말라 합니다. 하물며 비닐을 태우면 환경공해를 말 할 필요도 없이 매우 고약한 냄새를 풍깁니다. 때마다 지자체에서 수거해 갈 뿐만 아니라 종량제 봉투에 넣어 내놓으면 될일 입니다. 설마 종량제 봉투 값이 아까워서 태우는 것이라 믿고 싶진 않습니다. 공기중에 퍼져 나가니 조금 참으면 된다고 말하는 이웃이 있다면 그렇다고 수긍하시렵니까? 그집의 똑똑해 보이는 아이가 오염비율을 내세워 과학적으로 문제 없다 하면 타일러야 합니다. 그런데 한동네 사는 70먹은 노인이, 그것도 내 친척 중에 그리 괴변을 늘어 놓는다면 분통터질 일이 아닐 수 없습니다.

미량의 위험물질이 자연에서도 검출 된다며 인공 위험물질을 그보다 적게 희석해서 버리겠다고 주장하는데 이를 막자는게 '비과학적' 괴담 인가요? 지구가 생성된 이래 수없이 방사선이 쏟아졌습니다. 지금도 우주 방사선은 지구로 내립니다. 과학으로 말하면 매우 위험한 방사선입니다. 다행히 지구를 감싼 대기층에서 이를 거르고 아주 미량이 지상까지 내립니다. 그 방사선을 맞으며 지구상 생명체가 번성해 왔습니다. 그 미량의 우주 방사선보다 희석한 방사능 물질의 피폭량이 적다며 과학적이라 합니다. 이게 스스로 과학을 공부했다 주장하며 다른 사람들의 무지를 질타하던 70먹은 자칭 '지식인'이 할 소리 인가요? 병원에 가면 방사선 실 앞에 붙여진 경고문구를 보셨을 겁니다. 일년에 한두번 미량의 방사선을 쏘이는 데도 그리 조심을 하면서 녹아내린 핵발전소의 노심을 식히던 지하수에 그리 관대하게된 '사고체계'는 어떻게 만들어 졌을까요? 정치나 과학을 들먹이기 이전에 그런 사고체계를 가지게 된 세월이 아깝습니다.

아마추어 무선이 나름 과학과 기술에 기반을 둔 높은 지적수준의 취미이고 그 취미를 즐기는 한사람이라 자부 합니다. 때로 기술적 지식을 가졌다며 이런저런 자랑을 늘어 놓다가 오류를 범하기도 하고 창피한 마음에 홀로 이불 속에서 발길질 을 해댑니다. 그리고 찾아보고 공부하여 잘못을 고치려 애씁니다. 내가 범한 오류가 누굴 해칠일도 없고 누가 과제를 준것도 아니고 소위 '먹고살일'도 아닙니다만 나잇값을 하고 싶기 때문 입니다. 살아온 세월 만큼 그에 걸맞는 지적 호기심을 동료들과 이야기 하며 바르게 채우고 싶습니다.

토요일, 9월 02, 2023

[HAM] 보험 광고에 한글 모르스 부호 등장

광고에 영문 모르스 부호가 등장 하는 경우는 가끔 봤는데 한글이라니!

이 광고를 기획하고 승인한 사람은 군 통신 출신 일까요? 아마추어 무선사일까요?

[양평집] 2023년 8월, 수박 농사꾼 칭호를 받다.

지난달에 이어 "징글징글"하게 덥더니 월말에 아침기온이 20도 아래로 내려가기 시작 합니다. 더위가 수그러 진다는 처서(8월 23일)를 지나자 마자 신기하게도 아침저녁으로 서늘한 기운이 돕니다.

조카 손자가 첫돌을 맞았습니다. 코로나다 뭐다 해서 그동안 사진과 동영상으로만 보다가 조카네 방문하여 손자를 안아봤는데 묵직 하네요. 낯을 가린다는데 삼촌 할아버지에게 방긋 웃으며 무릎이며 등을 기어 오르니 감동입니다. 가구를 잡고 걸으라고 안달 하길래 돌 지나면 선다더라 했더니 정말 돌을 지나자 마자 제 혼자 걸음을 떼더군요.

그날이 그날이라고 하지만 하루 사이에 변하는 기온, 아이가 자라는 모습을 보면 매일이 같은 날은 아닐 거라는 생각을 합니다. 아침을 맞이 할때 마다 같은 날이 되지 않기를 바라며 소소한 사건을 만들곤 합니다. 오늘은 또 뭘했나 싶어 일기삼아 달력에 짧은 표시도 남기고 매월 이렇게 월기 쓸 꺼리를 만들죠.

날씨가 더우니 한낮의 마을 길에 인적은 없고 에어콘 소리만 요란 합니다. 예전에 부잣집에나 있던 에어콘, 전깃세 무섭다며 있어도 틀지 못하던 그 가전기기는 이젠 없으면 못살게 됐군요. 특히 시골집은 지면과 가까워서 습기가 많이 올라옵니다. 가만히 앉아 있어도 땀이 줄줄 흐르네요. 전깃세 걱정보다 살아야겠기에 종일 트는 날도 있네요. 전깃세가 십오만원을 훌쩍 넘깁니다.

장마가 지났다지만 몇일 걸러 비가 내리고 또 해가 나오면 마당 잔디며 풀이 쑥쑥 올라오니 예초기로 베어 냅니다. 더운날 풀베기가 만만치 않아서 게으름을 피우기도 하죠. 텃밭 한귀퉁이에 수박 넝쿨이 잡초들 사이로 한창 뻗어 있는데 풀을 베다 횡재를 하죠. 작은 수박을 발견합니다. 아마 며칠 더 놔뒀더라면 물러졌을 텐데 제때 수확 했습니다. 올해는 수박이 제법 달려서 서울사는 누이들에게 한통 나눠 줬더니 맛있다며 "수박 농사꾼" 칭호를 받았습니다.

가지와 호박을 볶아 루꼴라 파스타를 해먹습니다. 부추와 감자를 갈아 반죽한 수제비도 해먹습니다. 늘 하는 자랑입니다만 텃밭 산물의 채소향이 아주 좋습니다. 애호박, 가지, 고추 등은 동물병원에 갈때 나눔도 하고 이웃에게도 나눠드립니다. 받기만 하던 것들을 올해 처음 나눔을 하며 수확의 기쁨을 누리기도 합니다.

텃밭에서 난 가지, 호박, 고추는 겨울에 반찬꺼리가 되길 바라며 여름 땡볕에 말리구요,

토마토, 오이, 호박, 가지, 고추로 풍성 했던 텃밭은 장마를 맞아 서서히 물러지기 시작 합니다. 어느새 가을 기운이 드니 김장 배추 모종 시장이 열리고 우리 텃밭에도 배추모종이 자리 했습니다. 김장 무도 파종 했구요.

김장을 대비할 때가 됐다니 올해도 후반으로 접어 들었고 내 나이도 환갑을 넘기는군요. 강의 중에 학생들이 반도체 설계를 어려워 하길래 젊음이 부럽다, 도전해 보라고 부추기며 나는 올해 환갑 이라고 했더니 눈이 동그래 지더군요.

정보통신과학기술부 주관으로 칩을 만들어 준다는 공모에 학생들을 부추겨 몇건 제작 신청을 냈습니다. 그중 하나로 6502라는 CPU를 신청 했는데 선정될지 알 수 없습니다. 이 CPU는 80년대 초반 개인형 컴퓨터의 서막을 열었던 APPLE II라는 컴퓨터에 채택 되었었습니다. 1975년에 모토롤라의 기술자들이 나와서 설립한 MOS 테크놀로지라는 회사에서 설계하고 그후 여러 반도체 공장에서 생산 되었습니다. 약 3천여개의 트랜지스터로 구성되었는데 손으로 일일이 그렸다니 믿기지 않습니다.

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MPW에 공모된 내용으로는 칩 크기가 너무 작아서 CPU를 넣으려면 크기를 늘려야 합니다. 공정을 해준다는 기관을 방문하여 떼를 써본다고 대전까지 출장을 다녀 왔습니다. 적어도 소규모 CPU 정도는 해줘야 학생들도 흥미가 생기고 반도체 설계 인력 양성에 도움이 될거라고 강변을 했더니 고려해 보겠다는군요. 대학의 '교수'라는 직책이 아니었더라면 턱도 없었겠지요. 이 직위의 호사를 누리는 만큼 학생들을 힘껏 가르쳐 보렵니다.

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재작년 한창 장맛비가 심하던 날 마당 한켠에서 태어났던 '고등어'의 두살 생일을 맞이해 참치 캔과 과자로 파티를 해줬습니다. 어미가 세마리를 낳았는데 두마리는 비를 맞고 살지 못했고 요녀석을 온실 안으로 옮겨 줬었는데 다행히 어미가 잘 보살펴서 살아 났더랬습니다. 어미 덜룩이는 올봄 사료를 먹고 나가서는 아직 안돌아 오는걸 보면 어디선가 무지개 다리를 건넛나 봅니다. 가끔 생각이 나는 걸 보면 동물이 난 자리도 큰가 봅니다.