연구실에서 장비 세팅 중에 난해한 문제를 만나서 여기에 질문 올립니다.

 

nA 수준의 아주 미세한 전류마저도 잴 수 있는 고도로 민감한 측정장비가 있는데, 알 수 없는 노이즈를 받아서 측정값이 잘 명확하게 나오지 않습니다. 이 연구실과 건물 내의 다른 방의 수많은 장비들에게서 전기적 간섭을 받는 것으로 생각됩니다.

 

1. 접지 문제

이 건물은 여러 학과가 같이 사용하는 상당한 규모의 건물입니다. 비교적 최근에 지어졌습니다.

그렇다 보니, 수많은 사무실과 실험실이 같은 접지 라인을 공유하고 있으리라 생각됩니다. 그 중에서는 분명 전력선에 다량의 노이즈를 유입시키는 아주 불량한 기기가 있어도 이상하지 않을 것 같습니다. 예를 들어서, 옛날 선풍기를 켰더니 전력선을 공유하는 컴퓨터나 다른 전기기기의 작동에 문제가 생겼다는 말이 종종 있는 것처럼요.

제가 들어오기 이전에도, 접지를 했음에도 노이즈가 있으니까 접지의 품질을 의심해서, 장비들을 UPS를 거친 전원에 물리고, 전기 공사를 해서 새 접지선을 끌어왔다고 합니다. 

 

질문: 일반적인 10층 규모의 빌딩에서 나중에 '새 접지선' 을 만드는 일이 가능할까요? 그러니까, 건물의 지반에 새 접지판을 묻고 새 라인을 설치해야 그것이 진정한 의미로 독립된 접지일 텐데, 이런 규모의 건물에서 그런 접지의 사후 업데이트가 가능한 일일까요? 그렇지 않고 기존의 접지판에서 새 라인을 연결한 것 뿐이라면 약간의 접지저항 감소를 빼고는 효과가 없지 않을까요? 인근 연구실로부터 전기 노이즈 유입을 겪고 있다면 무엇이 가장 좋은 솔루션일까요? 

 

2. 전기적으로 독립된 USB 케이블 문제

접지 문제는 일단 접어두고, UPS가 완벽하게 작동한다면 다소 노이즈가 있는 전력을 넣더라도 깨끗한 전력을 출력해 줄 것으로 기대하고 있습니다. (APC UPS를 사용중이나, 이 제품이 전력 노이즈 제거라는 목적으로 적합한지는 잘 모르고 있습니다.) 그렇다면 이 실험 장비와 연관된 모든 시스템의 전원을 이 UPS 산하로 통일하는 것이 옳은 방향 같습니다. 문제는, 장비의 신호를 받는 과정에서 PC가 필요하고, 잘 아시다시피 데스크탑은 전기적 노이즈를 많이 만드는 기기입니다. 따라서 데스크탑은 이 UPS에 연결하지 않으려 합니다. 문제는 측정기기와 데스크탑을 USB 라인으로 연결하게 되면, USB 라인에 Vcc와 GND가 있어서, USB의 GND는 곧 메인보드와 파워서플라이의 그라운드 라인에 연결되어 있으므로, 기껏 UPS로 전력을 분리해 놨는데 USB를 통해 장비로 노이즈가 유입될 수 있게 됩니다. 교수님께 이 가능성에 대해 얘기를 드렸는데, 그러면 구리선 말고 옵티컬을 써서 전기적으로 분리하고 신호만 빼면 되는거 아니냐? 라고 하셨습니다.

 

질문: USB 케이블 중에서 양쪽의 Vcc와 GND를 완전히 단절시키고, 신호선조차 구리선을 쓰지 않고 순수 옵티컬 만으로 USB 신호를 전달시킬 수 있는 특수한 케이블이 있을까요? 그렇다면 어디서 구매할 수 있는지 궁금합니다.

 

+ 가격은 고려 대상이 아닙니다. 이 장비를 사는데 2억 5천만원을 썼는데 케이블 값이야... 

 

제가 오래 고민을 했는데도 이쪽 지식이 많이 없어서 어려움을 겪고 있습니다. 혹시 키 인사이트가 있다면 나누어 주시면 감사하겠습니다...