-- 데이터 버스 USB (Universal Serial Bus) 방식

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│ 기존의 PC 환경에서 주변기기를 연결하는 포트의 물리적인 공간이 │
│부족한문제점을 해결하기위해 USB(Universal Serial Bus)라는 디바이스│
│연결 방법이 많이 이용되고 있다. │
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1. 기술개요

USB는 허브를 통해 컴퓨터 외부에서 쉽게 주변장치를 연결할 수 있게
되며 이를 이용하면 USB를 장착한 PC는 최대 127개의 주변 장치를 연결할
수 있게 되고 USB에서 제공되는 공통된 인터페이스를 표준으로 주변장치를
만들게 됨으로써 개발자들은 주변장치를 만들 때 새로운 인터페이스
개발과 기존의 주변장치와의 충돌에 대한 부담을 줄일 수 있으며
PnP(Plug and Play)의 기능을 보다 쉽게 지원할 수 있게 된다.


2. 개발 동향

USB는 CTI(컴퓨터와 전화의 통합)라고 알려진, 컴퓨터와 전화기를
통합하기 위한 간단한 방식을 제공하기 위하여 컴팩, DEC, IBM, 인텔,
마이크로소프트, NEC, Nortel의 7개회사에 의해 개발된 주변버스규격이다.
이 규약이 발전하여, PC에서 최대 127개의 주변장치들을 쉽게 통합시키기
위한 개념으로 확장되어 USB 1.0 규격으로 발표된 것이다.

이후 USB는 master/slave 개념과 호스트와 각 주변장치간의 직접적인
연결이나 허브를 통한 연결 하에서 작용하게 되었으며, 이는 시리얼버스
즉 직렬버스 형태로 구성된다. 또한 주변장치들은 호스트상의 직접적인
USB포트나 USB허브장치를 통해서 외부적으로 연결될 수 있으며, 이러한
주변장치들을 사용할 수 있도록 12Mbps의 Full speed와 1.5Mbps의
low speed를 가지게 되었다.

현재의 USB는 ATX의 표준 규약에 포함되어 있어 펜티엄 이상을 사용하는
PC에는 기본적으로 장착이 되어있다. USB가 PC에 기본적으로 장착된 것은,
펜티엄 보드인 인텔의 HX, VX 칩셋부터라고 할 수 있다. 셀러론이나
펜티엄 II, III를 CPU로 하는 시스템은 100% USB 포트를 갖고 있다.
PC보다는 매킨토시에서 활발히 사용되기 시작했으며, iMac의 USB 채용에
자극을 받은 IBM PC 기종 생산업계에서 iMac용을 기준으로 만들어진
제품들의 출시로 인하여 비로소 USB를 사용하기 시작한 것으로 알려져
있다.

현재는 USB 인터페이스를 갖는 많은 제품들이 있으며, 특히 PC의
주변장치들은 모두 연결할 수 있도록 되어 있으며, 내장되는 장비들도
점차 외장형 USB 장비로 대체될 수 있다. 몇 가지 범위로 나눠보면,
프린터 / 스캐너 / 키보드 / 마우스 / 조이스틱 / 게임패드 /
비디오카메라 / 스틸화상카메라 /모뎀 / 적외선 장치 / ISDN어댑터 /
이더넷 어댑터/ 외장형 저장장치 등을 들 수 있다.


3. 특허 출원 동향

USB 디바이스에 대한 외국 기업들의 출원은 USB 컨트롤러와 통신시스템
및 디스플레이 장치에 집중되어 있다. 대표적인 출원만 살펴보면 NEC 는
USB 연결시스템과 키보드 및 통신시스템이, MITSUMI 는 USB 포트와
허브에 관련한 출원이 주종을 이루고 있다. 또한 SONY 와 MATSUSHITA 는
USB 허브장치와 디스플레이 장치에 관련하여 출원되어 있다. 또한 INTEL은
입력장치 및 버퍼를, SUN MICROSYSTEMS 는 USB 시스템을 출원하고 있다.

USB 관련 외국 특허출원
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│회 사 명 │기술 내용 │관련 특허 출원번호│
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│NEC │- 커넥션 시스템 │-일본 평10-275308 │
│ │- USB 유닛 │-일본 평11-082524 │
│ │- 키보드 │-일본 평11-079366 │
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│MITSUMI │- USB 허브 │-일본 평11-49541 │
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│SONY │- USB 허브 │-일본 평10-113317 │
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│MATSUSHITA │- 전송디바이스 │-일본 평10-362640 │
│ │- 커넥터 │-일본 평11-082751 │
│ │- 디스플레이 장치 │-일본 평10-243154 │
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│CANON │- 전원 컨트롤러 │-일본 평10-208536 │
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│INTEL │- 입력장치 │-US 62247196 │
│ │- USB 버퍼 │-US 67087996 │
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│SUN MICROSYSTEM │- USB 시스템 │-EP 98104309 │
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USB 방식을 이용한 특허 동향을 국내 가전업계를 중심으로 살펴보면
전원 제어 및 절전 구동 장치와 디스플레이 장치, 카메라 및 디바이스
베이를 중심으로 출원하였다.

삼성전자는 디스플레이 장치의 전원 제어 및 USB 시그널을 이용하여
모니터의 전원 제어등을 중심으로 연구가 되고 있으며 USB 허브를
이용하여 다수개의 베이를 구비하여 중저속 및 고속을 제어하는 디바이스
베이 장치에 관하여 다수 출원되어 있다.

엘지전자와 대우전자 역시 USB 허브와 디바이스들로 USB 구동전압을
안정적으로 공급하는 전원회로에 관한 출원이 주종을 이루며, 화상 회의용
디지털 카메라와 통신채널 및 USB 디바이스들의 상태를 파악하는 감지
시스템도 출원되고 있으며, 현대전자는 무선컴퓨터와 오디오 디바이스 및
ADSL 모뎀으로 USB 방식을 확장하고 있다.

USB 관련 국내기업 특허출원
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│회사명│기 술 내 용 │관련 특허 출원번호│
├───┼─────────┼─────────┤
│삼 성 │- 전원장치 │-특허98-28576 │
│ │- 디스플레이장치 │-특허98-23024 │
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│엘 지 │- 디지털 카메라 │-특허97-41372 │
│ │- 벌크 인터페이스 │-특허97-62403 │
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│대 우 │- 통신 채널 │-특허98-46657 │
│ │- 인터넷 폰 │-특허98-51849 │
├───┼─────────┼─────────┤
│현 대 │- ADSL 모뎀 │-특허98-57132 │
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4. 향후 전망과 과제

현재 멀티미디어 기술의 핵심은 인터페이스의 변화이며, 데이터 입출력
부분에 있어서는 USB가 표준으로 보급이 완료되어가고 있는 상태이다.
이제 USB 포트가 없는 PC가 없고 시리얼 포트와 패러렐 포트는 점점
쓰임새가 줄어들고 있다. 더구나 컴퓨터 환경이 점점 멀티미디어화 되면서
주변장치와 PC 사이를 오가는 데이터의 덩치가 거대해져 USB의 쓰임새가
점점 많아지고 있다.

USB는 최대 127개의 주변장치를 연속적으로 연결할 수 있어, 키보드,
마우스를 비롯해 모니터, 스캐너, PC 카메라, 모뎀, 디지털 카메라,
프린터 등 거의 모든 주변장치에 USB 포트가 적용되고 있다. 또한,
패럴렐이나 스카시(SCSI) 인터페이스를 장착하던 PC카메라와 대용량
플로피디스크드라이브(FDD), 스캐너, 프린터 등 외장형 주변장치들이
올해 들어 USB방식으로 교체돼 출시되는 추세며 PC와 노트북은 물론
스카시 인터페이스를 기본으로 장착하던 매킨토시도 예외 없이
USB인터페이스를 지원하고 있다.

한편 USB는 해결해야할 몇가지 문제점을 가지고 있다. 우선 USB는
윈도우 환경하에서만 사용이 가능하고, USB 케이블에 전원을 공급할 수
있기는 하지만 5V, 500mA로 되어 있어 노트북용 하드디스크를 움직이는
전력 밖에 되지 않는다. 그러나 이러한 단점에 대한 개선책으로 USB 2.0의
규격이 제정되었으며, 완벽하지는 않으나 최소 20배의 속도를 낼 수
있도록 보완해 나가고 있다.

USB와 같이 통신 및 인터넷 등과 같은 정보망을 기반으로 하는 신기술은
향후의 디지털 멀티미디어 시대를 이끌어 갈 중요한 핵심 기술이라고 할
수 있으며, 이러한 데이터 버스에 관한 국내외의 관심은 특허권을
중심으로 이루어질 수 밖에 없다. 우리 산업게는 선진국의 예상되는
기술적 공략에 대응하기 위하여 인터페이스 기술의 세계적 동향을
파악하고 관련 특허권을 확보하도록 노력하여야 할 것이다.


* 문의 : 심사4국 정보심사담당관실
최정윤 사무관. 전화 042) 481-5686