민간 주도의 우주개발과 상업적 혁신을 뜻하는 뉴 스페이스 시장이 커지면서 위성-셀룰러 통신, 대체 항법, 지구 관측 등 단기 미션용 우주 하드웨어 수요도 함께 늘고 있다. 특히 소형·저비용 위성 설계에서는 정밀 타이밍을 유지하면서 크기와 전력 부담을 낮추는 기술이 핵심 과제로 떠오르고 있다.

마이크로칩테크놀로지(아시아 총괄 및 한국대표 한병돈)는 14일 우주 시스템에 정밀한 타이밍을 제공하도록 설계된 칩 스케일 원자시계 'Space CSAC-SA65'를 출시하며 원자시계 포트폴리오를 확대했다고 밝혔다. 이 제품은 기존 방사선 내성 강화 타이밍 솔루션을 대체할 수 있는 소형·저전력 옵션으로 개발됐다.

'Space CSAC-SA65'는 마이크로칩의 'Space CSAC-SA45' 기술을 기반으로 한다. 내방사선 성능은 최소 30 kRad까지 확장됐고, ?40°C에서 +80°C까지의 온도 범위에서 동작한다. 소비 전력은 120 mW 미만, 부피는 17 cc 미만으로, 크기·무게·전력·비용을 뜻하는 SWaP-C 제약이 큰 위성 설계에 맞춰졌다.

특히 내장형 1 PPS 입출력 기능을 통해 위성 시스템의 동기화를 지원하는 점이 특징이다. 원자시계 수준의 안정성을 기반으로 GNSS 신호와 같은 외부 타이밍 레퍼런스에 지속적으로 의존하지 않고도 장시간 운용할 수 있도록 설계됐다.

또한 'Space CSAC-SA65'는 내방사선 상용 전자 부품을 사용해 상용화된 기성품 방식으로 생산된다. 마이크로칩은 이를 통해 기존 항공우주 등급 오실레이터와 비교해 리드타임을 단축하고 전체 비용을 줄일 수 있다고 설명했다.

이외에도 해당 제품은 저궤도 미션을 겨냥해 설계됐으며, 위성 타이밍 및 주파수 제어, 위성 클럭 레퍼런스, 보장형 위치·항법 및 타이밍, 위성 크로스-링킹 등 애플리케이션에 적용할 수 있다. 원자시계 제어와 분석은 마이크로칩의 Clockstudio 소프트웨어와 CSAC 개발자 키트로 지원된다.

CSAC-SA65는 부품 번호 090-02789-007로 현재 구입 가능하다. 자세한 구매 정보는 마이크로칩 영업 담당자 또는 공인 판매업체를 통해 확인할 수 있다. 마이크로칩은 초소형 부품 오실레이터부터 소형 플러그인 타이밍 서버 카드, 다중 랙 타임 스케일 시스템까지 클럭 및 타이밍 시스템 포트폴리오를 제공하고 있다.

랜디 브루진스키(Randy Brudzinski) 마이크로칩 주파수 및 타이밍 시스템 사업부 부사장은 "전력 소비가 가장 낮은 원자시계 중 하나가 극한 환경에서도 안정적으로 동작할 수 있게 되면서, 이제 가장 작은 큐브샛도 원자시계 수준의 정확도로 운용될 수 있게 됐다"라며 "Space CSAC-SA65는 크기, 무게, 전력 및 비용 제약이 엄격한 애플리케이션에 원자시계 성능을 제공해 외부 타이밍 레퍼런스를 사용할 수 없는 환경에서도 개발자가 동기화와 타이밍 정확도를 유지할 수 있도록 지원한다"고 말했다.

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