전자 공학

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전자공학이란

{{{+1 電子工學 / Electronic Engineering}}}

전자의 특성을 이용해 필요한 것을 만드는 공학의 한 분야. 제임스 클러크 맥스웰에 의해서 깔끔하게 정리된 전자기학을 기반으로 하며, 현대 수학(통신)이나 양자역학(반도체)에 이르기까지 매우 방대한 지식을 다루는 공학이다. 전구, 전화기 등을 시작으로 미국 제너럴 일렉트릭, 벨 연구소 등에서 활발한 연구가 진행되었다. 이후 반도체의 발명으로 전자공학은 전성기를 맞이하게 되었고 스마트폰과 같은 기기와 더불어 현대 사회 문명의 핵심을 이루고 있다.

인접 분야와의 관계

전기공학과의 관계

전통적인 구분에 따르면 전기공학은 강전(발전, 송배전, 전기기기)을 주로 다루는 학문이고, 전자공학은 약전(통신, 반도체, 신호처리)을 주로 다루는 학문이다. 보다 간단한 차이는 전기공학은 전기를 "에너지"의 관점으로 보고, 전자공학은 전자를 "정보"의 관점으로 본다고 할 수 있다. 하지만 정보화시대에 이르러 두 학문간 경계가 희미해졌다. 발전시설을 만들려면 신호처리와 반도체도 알아야 하고, 통신을 연구하다 보면 전기기기를 알아야 한다. 요즘 대학이 전기공학과, 전자공학과를 통합하는 이유도 이것.

대학에 따라 전기공학과와 전자공학과로 분리하여 모집하는 경우도 있고, 전기전자공학부로 통합하여 모집하는 경우도 있다.

컴퓨터공학과의 관계

전자공학이 발전하면서 컴퓨터가 탄생하고, 컴퓨터의 소프트웨어 분야를 집중적으로 다루기 위해 전자공학에서 독립한 학문이 컴퓨터공학이다.

국내 대학에서는 흔하지 않지만 해외 대학에서는 Electrical and Computer Engineering, Electrical Engineering and Computer Science[* 이 경우는 미국 대학에서 가장 많이 운영되는 방식인데, 대표적으로 MIT, UC 버클리, UC 어바인, 밴더빌트 대학교, 노스웨스턴 대학교, 미시간 대학교 등으로 엄청나게 많다.] 이런 방식으로 운영되는 경우가 많다. 우리나라 몇몇 대학교들도 명목상 전기전자와 컴퓨터를 분리시켜놓지만 사실 커리큘럼을 참고해보면 전기전자의 대략 3분의 1이 컴퓨터와 겹친다.[* 표본으로 고려대학교 컴퓨터학과와 전기전자공학부을 참고함.]

겹치지 않는 부분에 대해 설명하자면 전자공학은 하드웨어 관련 내용을 많이 가르치고, 컴퓨터공학은 소프트웨어 관련 과목을 많이 가르친다. 정말 기초적인 하드웨어와 소프트웨어는 두 학과 모두에서 배우며 심화된 내용으로 들어갈수록 분리되는 경향이 있지만, 컴퓨터 아키텍처, 임베디드 등 전자공학과 컴퓨터공학 사이의 교집합으로 존재하는 분야도 있다.

기계공학과의 관계

MEMS, 메카트로닉스 중심으로 내용 추가 바람

전자공학과

전자공학과 문서로.

반도체 관련 회사 목록

반도체 제조사 (Fab company, IDM) [* 제품 개발과 양산 둘 다 한다]

* Analog Devices
* Texas Instruments
* Maxim Integrated
* Microchip
* 동부하이텍
* 삼성전자
* 메그나칩
* NXP
* Renesas
* STMicroelectronics
* Intel
* Freescale

반도체 설계사 (Fabless company) [* 공장 없이 설계와 판매만 한다. 양산은 파운드리에 위탁]

* Altera
* ARM Holdings
* Xilinx
* Wiznet
* RichTek
* Advanced Analog Technology
* 실리콘웍스
* MediaTek
* NovaTek
* MtekVision
* AMD
* NVIDIA
* Apple
* 램버스

반도체 위탁 생산사 (Foundries) [* 독자적인 제품을 개발하지 않고 양산에만 주력한다]

* GlobalFoundries
* SMIC
* UMC
* TSMC
* SILTERRA
* 동부하이텍
* SK하이닉스
* TowerJazz[* 미국회사와 이스라엘 회사의 합작사로, 파운드리 공장 자체는 이스라엘에 있다. (미국에도 있는지 추가바람) 관련업계 사람들의 말을 들으면 덕분에 재미있는 일들이 많이 있다고 한다. 안식일에 엘리베이터 버튼조차 누르지 않으려는 이스라엘 ~~엔지니어 탈을 쓴 랍비~~엔지니어가 있는가 하면, 이스라엘에서 한국으로 출장오는  이스라엘 엔지니어들은 북한과 전쟁이 날까봐 두려워 하며 반대로 한국에서 이스라엘로 출장가는 한국 엔지니어들은 이스라엘과 주변 중동국가와 전쟁날까봐 두려워한다고... ~~막상 자기네 나라에서는 두발뻗고 잠 잘잔다는게 함정~~ ]

자주 사용하는 프로그램들

* MATLAB: Mathworks 사에서 개발한 공학용 프로그램 및 프로그래밍 언어이다. 2017년 9월 현재 R2017b가 최신 버전이며, 이름의 MAT는 수학(Mathematics)이 아니라 행렬(Matrix)에서 따왔다.
* Altium Designer: OrCAD와 비슷한 PCB Artwork 프로그램이다.
* ADS - Keysight사에서 제작하는 초고주파 회로 시뮬레이션 프로그램이다. Keysight사는 공학도라면 만져봤을 각종 계측기들을 만드는 그 회사 맞다. 그 외에도 검증된 수많은 계측기들을 제작하며 특히 RF 계측 분야에선 탑을 달린다. 예전에는 HP 계측기 부문이었으며 HP에서 분사하여 Agilent로 떨어져 나왔고 현재는 Agilent가 다시 Keysight와 Agilent로 분리되었다. 분사한 Keysight에서는 전기전자 계측기 부분을 담당하며, Agilent는 Bio, 화학 부문의 계측기를 담당한다. 이해가 잘 안된다면 PSpice와 비슷하다고 생각하면 편하다. 초고주파 대응 RF Filter나 AMP 설계시 필수 프로그램이다. 회로 시뮬레이션 툴은 PSpice 등을 비롯하여 시중에 많이 나와 있으나 RF 시뮬레이션 프로그램이라는 ADS 등이 따로 나오는 이유는, 기존 회로 시뮬레이션들은 초고주파영역에서 정확한 결과를 내주지 않기 때문이다. 일반 회로 시뮬레이션 프로그램들은 Time Domain을 기반으로 하므로, 주파수가 높아져서 Time Step이 높아지면 시뮬레이션 값이 정확해지지 않기 때문이다.
* Spice - 회로이론 공부시 주로 사용하는 오픈소스 프로그램이며, 실제 회로 설계에도 쓰인다. 오픈소스인 관계로 대다수 프로그램이 사용하며 Cadence에서 만들고 있는 PSpice가 매우 유명하다. OrCAD 패키지에 포함되어 있으며 여러 프로그램들과 연계성이 매우 우수하여 PSpice에서 짠 회로를 PCB 프로그램으로 불러들여 PCB 기판을 만드는 것들도 가능하다. 디지털 회로 설계시에도 사용이 가능하며 Simulation 하여 정확한 회로 동작 특성을 파악할 수 있다. 디지털 회로를 설계한 후 디지털 논리 회로의 동작을 시뮬레이션으로 확인할 수 있다. 보통 대학에서 74LS 시리즈를 이용하여 회로 설계하는 경우 검증을 위해 많이 이용한다. Cadence社에서는 실제 회로에서 이용되는 부품 Library를 제공하며, 부품 회사에서도 PSpice에 대응하는 Parts의 Library를 제공한다.
* Quartus - Altera에서 제작한 FPGA 제어 프로그램
* Cadence - 대학원, 산업 현장에서 일반적으로 사용되는 회로 설계 프로그램, 흔히 OrCAD로 불린다. 실제 전자회로 설계 Tool들의 모음이라 생각하면 편하다.