이들 신제품은 델타 우주 적합성 평가(delta space qualification methodology)와 방사선 테스트를 완료했다. 이들 산업용 이미지 센서는 프랑스 그르노블과 스페인 세비야에서 설계·제조·평가됐으며, 그르노블 시설에서 우주에서 사용하기 위한 업스크린(Up-Screen) 과정을 거쳤다. 업스크린 버전(USV)은 지구 관측, 원격 감지 탑재체, 별추적기, 모니터링 카메라, 우주복 카메라, 로버, 달 착륙선, 우주 상황 또는 도메인 인식과 같은 ‘뉴스페이스(New Space)’ 응용 분야에 적합하도록 설계됐다. 신제품 3종은 요구사항이 덜 까다로운 ‘뉴스페이스’ 시장을 위한 옵션를 제공함으로써 엄격한 과학 및 방위 산업을 위한 기존 솔루션을 보완한다.
셀린 세메카스(Céline Semécas) 텔레다인 e2v 제품 마케팅 매니저는 “뉴스페이스 일부 시스템 설계자들이 COTS(상용부품) 센서를 별도의 업스크린 과정 없이 우주 비행에 투입하는데 이는 장기적으로 오작동이나 오류의 위험을 감수하는 것”이라고 지적했다. 그는 “업스크린 과정을 거친 텔레다인 e2v의 산업용 이미지 센서는 우주 환경 내 사용 적합성을 검증받았으며 비행 모델로 납품되는 경우 로트 검증 시험 인증서와 방사선 시험 보고서가 함께 제공된다”고 설명했다.
CMOS 센서 3종은 모두 전수 검사와 일련번호 부여, 로트 검증 시험 과정을 거치게 된다. 해당 센서들은 U1(ESCC9020-like) 또는 U3(이미지 센서 맞춤형 NASA Class 3)에 따라 두 단계의 스크리닝을 거쳐 비행용 모델로 제공된다. 장치는 샘플링 후 전문 시설에서 Single Event Latch-up(SEL), Single Event Effect(SEE), Single Event Functional Interrupt(SEFI) 오류 및 오작동에 대한 테스트를 포함한 방사선 특성 평가를 받았다. 이미지 센서에는 서브샘플링, 다중 관심 영역(ROI), 결함 픽셀 보정, 고 다이내믹 레인지(high dynamic range) 기능 등 다양한 내장 기능이 포함돼 있다.
위성 별추적기와 모니터링 카메라를 위한 ‘루비(Ruby) 1.3M USV’는 방사선 내성(radiation tolerant)을 가진 1.3MP(1280 x 1024) 글로벌 셔터 센서로, 크기, 무게, 전력(SWaP) 및 비용 제약을 받는 우주용 시스템에 최적화돼 있다. 12.7mm x 12.7mm CLCC 패키지에 내장된 5.3µm 픽셀 피치의 이 센서는 가성비가 우수한 1/1.8인치 렌즈와 호환되며 전력 소비가 200mW 이하로 매우 적고, 단색 또는 컬러 버전으로 제공된다.
‘에메랄드 2세대(Emerald Gen2) 12M USV’는 12MP(4096 x 3072)의 소형 글로벌 셔터 이미징 센서로, 2.8µm 피치의 모니터링 카메라에 적합하며 흑백 및 컬러 버전으로 제공된다. 이 센서는 3 electrons 미만의 매우 낮은 리드아웃 노이즈 성능을 자랑하며 고대비 환경에서도 우수한 이미지 품질을 제공한다. 텔레다인 e2v는 ROI 기능을 지원하는 이 센서를 바탕으로 동일한 패키징에 8.9MP ROI 이미지 센서 버전을 제공할 수 있으며, 이는 우주 공학자들이 더 작은 광학 장치를 사용해 더 작은 카메라를 설계할 수 있도록 뒷받침한다. 또한 이 센서는 LVDS 및 MIPI 출력을 모두 지원해 통합이 용이하다.
‘에메랄드 67M USV’는 67MP(8192 x 8192) 해상도의 이미징 센서로, 시장 최소급 글로벌 셔터 픽셀 피치(2.5µm)를 갖추고 있다. 8K 고해상도의 이 디바이스는 지구 관측 시 넓은 범위를 커버할 수 있으며, 우주 도메인 인식 응용 분야에 적합해 넓은 시야를 확보할 수 있다. ‘에메랄드 67M USV’는 로우노이즈 (<3e- @ 12 bits)를 지원해 저조도 환경에서도 뛰어난 이미지 품질을 구현하며, 10 bits 기준 최대 65fps의 프레임률로 고속 촬영 시에도 선명한 이미지를 제공한다. 이 센서는 흑백 및 컬러 영상을 모두 지원하며, 멜티스펙트럼 이미징(multispectral imaging)에도 활용할 수 있다.
텔레다인 e2v는 CMOS 센서의 시스템 통합을 용이하게 하고 시장 출시 기간을 단축해주는 다양한 도구를 제공한다. 평가 키트, 참조 설계, 방사선 보고서 및 우주 적격성 보고서 등이 대표적이다. 셀린 세메카스 매니저는 “텔레다인 e2v 그르노블 팀은 전담 지원 팀과 빠른 응답 체계를 바탕으로 설계 개념부터 시스템 발사까지 우주 엔지니어들을 뒷받침하고 있다”며 “또한 텔레다인 e2v는 긴 제품 수명 주기와 단종 관리가 필요한 응용 분야에 적합한 장기 공급 체계를 갖추고 있다”고 덧붙였다.
5월 27~28일 네덜란드 암스테르담 RAI 컨벤션 센터에서 개최되는 유럽 소형 위성 분야 최대 박람회인 ‘2025 스몰샛 유럽(SmallSat Europe 2025)’에 설치된 텔레다인 부스(부스 번호 737번)를 방문하는 관람객은 업스크린 과정을 거친 최신 ‘에메랄드 2세대 12M USV’ 이미지 센서의 성능 시연을 직접 확인할 수 있다.
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텔레다인 스페이스 이미징(Teledyne Space Imaging) 소개
텔레다인 스페이스 이미징은 자매회사 제품을 포함한 혁신적인 우주 이미징 솔루션을 제공한다. ‘신우주’를 겨냥해 업스크린 과정을 거친 산업용 이미지 센서는 프랑스 그르노블에 거점을 둔 텔레다인 e2v에서 개발됐다. 이 시설은 고난도 우주 응용 분야를 위한 고성능, 고신뢰 반도체로 유명하다. 텔레다인 스페이스 이미징은 고도의 디지털 이미지 제품 및 소프트웨어, 계측 장비, 항공우주 및 방위 전자장비, 공학 시스템을 선도하고 있는 텔레다인 테크놀로지스(Teledyne Technologies)의 일원이다. 텔레다인은 미국, 캐나다, 영국, 서유럽 및 북유럽에 주요 사업장을 두고 있다. 자세한 정보는 텔레다인 웹사이트(
www.teledyne.com / www.TeledyneSpaceImaging.com)에서 확인할 수 있다.
