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오픈 소스 하드웨어

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목차

1. 개요

오픈 소스 하드웨어는 하드웨어 설계 및 제작 정보를 공개하여 누구나 자유롭게 사용, 수정, 배포할 수 있도록 하는 개념이다. 1997년경 시작되어, 전자 공학, 기계, 메카트로닉스, 로봇 공학 등 다양한 분야에서 발전해왔다. 오픈 소스 하드웨어는 오픈 소스 소프트웨어 라이선스나 하드웨어 전용 라이선스를 사용하며, 개발 프로세스는 커뮤니티 기반으로 이루어지는 경우가 많다. 사업 모델은 상표 등록, 크라우드 펀딩 등 다양하게 시도되고 있으며, 윤리적 가치와 지속 가능한 개발에 기여할 수 있다는 긍정적인 평가를 받지만, 표준화, 기능성, 인프라 의존성과 같은 과제도 안고 있다.

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오픈 소스 하드웨어
오픈 소스 하드웨어
오픈 소스 하드웨어 로고
오픈 소스 하드웨어 로고
일반 정보
유형하드웨어
라이선스다양한 오픈 소스 라이선스
역사
기원오픈 디자인 운동
특징
설명누구나 자유롭게 연구, 수정, 배포, 제조할 수 있는 하드웨어
관련 개념자유 소프트웨어
오픈 소스 소프트웨어
오픈 디자인
활용 분야
예시3D 프린터
마이크로컨트롤러 (예: 아두이노)
로봇 공학
과학 장비
장점
이점협업 및 지식 공유 촉진
혁신 가속화
맞춤화 및 적응 용이
교육 및 학습 기회 제공
독립적인 하드웨어 개발 가능
단점
한계지적 재산권 문제 발생 가능성
품질 관리 어려움
상업적 이익 추구의 어려움
관련 단체
주요 단체오픈 소스 하드웨어 협회 (OSHWA)
참고 자료
참고 문헌오픈 소스 하드웨어 정의
오픈 소스 하드웨어 라이선스
오픈 소스 하드웨어 사례
오픈 소스 하드웨어 개발 방법
관련 링크
외부 링크오픈 소스 하드웨어 협회 (OSHWA) 웹사이트
오픈 소스 하드웨어 정의
자유 하드웨어 및 자유 하드웨어 디자인
오픈 소스, 소프트웨어 넘어: 공통 기반에서의 오픈 디자인 재창조
하드웨어에 대한 공개 문서

2. 역사

오픈 소스 하드웨어 운동은 오픈 소스 소프트웨어 운동의 영향을 받아 1990년대 후반부터 시작되었다. 초기에는 브루스 페렌스가 제안한 오픈 하드웨어 인증 프로그램[9][10], 오픈 디자인 재단(ODF) 설립[12] 등 다양한 시도가 있었으나, 본격적인 확산은 2000년대 중반 이후 Arduino, RepRap, OpenCores와 같은 구체적인 프로젝트들이 등장하면서 이루어졌다.

이 과정에서 하드웨어 설계를 공유하기 위한 라이선스 제정 노력도 이어졌다. Tucson Amateur Packet Radio Corporation(TAPR)이 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스를 발표했고,[16] 이후 유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)도 CERN OHL을 공개했다.[19] 또한, '오픈 하드웨어 정의'를 확립하려는 논의가 진행되었으며,[17] 오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)와 같은 조직들이 활동의 구심점 역할을 하고 있다.[24]

다만, 하드웨어는 소프트웨어와 달리 물리적인 생산 비용이 들고 설계 방식에도 차이가 있어, 오픈 소스 개념을 적용하고 확산시키는 데에는 다른 양상이 나타나기도 한다. 예를 들어 프로그래머블 로직 디바이스 분야에서는 HDL 코드를 공유하는 방식으로 발전하고 있다.

2. 1. 초기 활동

openhardware.org 로고 (2013)


OSHWA 로고


최초의 하드웨어 중심 "오픈 소스" 활동은 1997년경 시작되었다. 오픈 소스 정의를 만든 브루스 페렌스는 오픈 소스 이니셔티브의 공동 창립자이자 아마추어 무선사이기도 했는데, 그는 하드웨어 제조업체가 제품을 오픈 소스로 자체 인증할 수 있도록 하는 '오픈 하드웨어 인증 프로그램'을 시작했다.[9][10]

이 프로그램 직후, 데이비드 프리먼은 '오픈 하드웨어 사양 프로젝트'(OHSpec)를 발표했다. 이는 인터페이스가 공개된 하드웨어 구성 요소를 라이선스하고, 독점적인 컴퓨팅 시스템의 대안으로 완전히 새로운 컴퓨팅 플랫폼을 만들려는 또 다른 시도였다.[11] 1999년 초에는 세페르 키아니, 라이언 발렌스, 사미르 나이페가 오픈 소스 철학을 기계 설계 분야에 적용하고자 협력했다. 그들은 비영리 법인인 오픈 디자인 재단(ODF)[12]을 설립하고 오픈 디자인 정의 개발을 시도했지만, 이러한 초기 활동 대부분은 몇 년 후 중단되었다.

한편, 1990년대 후반 디엘 마틴은 'FreeIO'라는 이름의 "자유 하드웨어" 조직을 시작했고, 2000년 초에는 FreeIO 웹사이트를 개설했다. 2000년대 초중반 FreeIO는 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL)에 따라 공개된 자유/오픈 하드웨어 디자인의 중심지가 되었다. FreeIO 프로젝트는 자유 하드웨어 개념을 옹호하며, 자유 소프트웨어 라이선스와 유사한 네 가지 자유를 사용자에게 제공할 것을 제안했다.[13] 마틴은 각 자유 하드웨어 프로젝트에 도넛, 플랩잭, 토스트 등 아침 식사 음식 이름을 붙여 어느 정도 알려졌다. 이 프로젝트는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 개발자와 자원봉사자들을 끌어들였으나, 2007년 마틴이 췌장암으로 사망하면서 새로운 디자인 개발은 중단되었다. 기존 디자인은 여전히 해당 웹사이트에서 찾아볼 수 있다.[14]

2000년대 중반에 이르러 OpenCores, RepRap (3D 프린팅), Arduino, Adafruit, SparkFun, Open Source Ecology와 같은 여러 주요 오픈 소스 하드웨어 프로젝트와 회사가 등장하면서 오픈 소스 하드웨어 활동이 다시 활발해졌다. 2007년 페렌스는 openhardware.org 웹사이트를 다시 열었으나, 2023년 8월 현재는 비활성화된 상태이다.

같은 해인 2007년, 오픈 그래픽스 프로젝트의 연장선상에서 자유롭고 개방된 3D 그래픽 칩셋과 레퍼런스 그래픽 카드를 설계, 구현, 제조하려는 노력이 있었다. 티모시 밀러는 이 커뮤니티의 이익을 보호할 조직 설립을 제안했고, 이에 따라 패트릭 맥나마라가 오픈 하드웨어 재단(OHF)을 설립했다.[15]

또한 2007년에는 Tucson Amateur Packet Radio Corporation(TAPR)이 최초의 오픈 하드웨어 라이선스인 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스(TAPR OHL)를 만들었다. TAPR은 1982년에 설립된 아마추어 무선 통신 분야의 연구 개발을 지원하는 비영리 단체이다. 그러나 당시 오픈 소스 이니셔티브(OSI) 회장이었던 에릭 S. 레이몬드는 이 라이선스의 특정 측면에 우려를 표하며 검토하지 않기로 결정했다.[16]

2010년경에는 Freedom Defined 프로젝트의 일환으로 많은 사람들의 협력을 통해 ''오픈 하드웨어 정의''가 만들어졌고,[17] 2016년 기준으로 수십 개의 조직과 회사가 이를 채택했다.[18]

2011년 7월, 유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)는 자체 오픈 소스 하드웨어 라이선스인 CERN OHL을 발표했다. CERN 빔 부서의 엔지니어이자 오픈 하드웨어 저장소 창립자인 하비에르 세라노는 "CERN은 디자인을 공개적으로 공유함으로써 동료 검토를 통해 디자인의 품질을 향상시키고, 상업 회사를 포함한 사용자가 디자인을 연구, 수정, 제조할 자유를 보장하여 더 나은 하드웨어 개발과 노력 중복 감소를 기대한다"고 설명했다.[19] 이 라이선스는 원래 CERN 관련 문제를 해결하기 위해 만들어졌지만, 현재는 오픈 소스 하드웨어를 개발하는 누구나 사용할 수 있다.[20]

그러나 2011년 오픈 하드웨어 서밋 이후 라이선스와 OSHW 정의에 대한 격렬한 논쟁 끝에, 브루스 페렌스는 OSHW 정의와 관련 공동 노력을 포기했다.[21] 그가 이끌던 Openhardware.org는 오픈 소스 하드웨어 정의, 오픈 소스 정의, 자유 소프트웨어 재단의 네 가지 자유를 모두 충족하는 관행을 홍보하고 식별하는 방향으로 나아갔으나,[22] 2014년 이후 웹사이트가 오프라인 상태가 되면서 활동을 중단한 것으로 보인다.[23]

한편, 오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)는 oshwa.org를 통해 모든 종류의 오픈 소스 하드웨어 활동의 중심 역할을 하고 있으며, TAPR, CERN, OSI 등 다른 단체와 협력하고 있다. OSHWA는 2012년 6월 미국 델라웨어주에서 법인으로 설립되었고, 2013년 7월 면세 지위를 신청했다.[24] OSI와의 상표권 관련 논쟁 끝에, 2012년 OSHWA와 OSI는 공존 협정을 체결했다.[25][26]

2015년에는 영국에서 FOSSi 재단이 설립되었다. 이 비영리 단체는 RISC-V 아키텍처가 공식 출시된 지 약 1년 후에 오픈 소스 실리콘 칩 운동을 홍보하고 보호하기 위해 만들어졌다.[27]

자유 소프트웨어 재단 또한 네 가지 자유에 기반한 자체적인 "자유 하드웨어" 정의를 제안했다.[79][28]

2. 2. 2000년대 이후의 발전



1997년경 오픈 소스 정의를 만든 브루스 페렌스가 시작한 오픈 하드웨어 인증 프로그램과 1999년 오픈 디자인 재단(ODF) 설립 등 초기 활동 이후, 2000년대 들어 오픈 소스 하드웨어 운동은 새로운 국면을 맞이했다.[9][10][12]

1990년대 후반 디엘 마틴이 시작한 FreeIO는 2000년대 초반 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL)에 따라 자유/오픈 하드웨어 디자인을 공유하는 중심지 역할을 했다. FreeIO는 자유 소프트웨어 재단의 네 가지 자유와 유사한 개념을 하드웨어에 적용하고자 했으며, 각 프로젝트에 아침 식사 음식 이름을 붙이는 독특한 방식으로도 알려졌다.[13] 다양한 개발자와 자원봉사자가 참여했으나, 2007년 마틴이 췌장암으로 사망하면서 새로운 디자인 개발은 중단되었다. 기존 디자인은 웹사이트에 계속 남아있다.[14]

2000년대 중반부터 OpenCores, RepRap (3D 프린팅), Arduino, Adafruit, SparkFun, Open Source Ecology 등 여러 중요한 오픈 소스 하드웨어 프로젝트와 기업들이 등장하며 활동이 다시 활발해졌다. 2007년 브루스 페렌스는 openhardware.org 웹사이트를 다시 열었지만, 2023년 8월 현재는 비활성화된 상태이다.

같은 해, 오픈 그래픽스 프로젝트의 연장선상에서 자유롭고 개방된 3D 그래픽 칩셋 설계를 목표로 패트릭 맥나마라가 오픈 하드웨어 재단(OHF)을 설립했다.[15] 또한, 아마추어 무선사 단체인 Tucson Amateur Packet Radio Corporation(TAPR)은 최초의 오픈 하드웨어 라이선스인 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스(TAPR OHL)를 발표했다. 하지만 오픈 소스 이니셔티브(OSI) 회장 에릭 S. 레이몬드는 이 라이선스의 일부 측면에 우려를 표하며 검토하지 않기로 했다.[16]

2010년경에는 Freedom Defined 프로젝트를 통해 여러 사람의 협력으로 '오픈 하드웨어 정의'가 만들어졌고, 2016년 기준으로 수십 개의 조직과 기업이 이를 채택했다.[17][18]

2011년 7월, 유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)는 자체 오픈 소스 하드웨어 라이선스인 CERN OHL을 발표했다. CERN의 엔지니어 하비에르 세라노는 이를 통해 디자인 품질 향상, 더 나은 하드웨어 개발, 노력 중복 감소 등을 기대한다고 밝혔다.[19] 이 라이선스는 CERN 관련 문제를 해결하기 위해 만들어졌지만, 현재는 누구나 오픈 소스 하드웨어 개발에 사용할 수 있다.[20]

2011년 오픈 하드웨어 서밋 이후 라이선스와 정의에 대한 논쟁 끝에, 브루스 페렌스는 OSHW 정의와 관련된 공동 노력을 포기했다.[21] 페렌스가 이끌던 Openhardware.org는 오픈 소스 하드웨어 정의, 오픈 소스 정의, 자유 소프트웨어 재단의 네 가지 자유를 모두 만족하는 방식을 추구했으나,[22] 2014년 이후 웹사이트가 비활성화되며 활동을 중단한 것으로 보인다.[23]

오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)는 2012년 6월 미국 델라웨어에서 설립되어 oshwa.org를 중심으로 오픈 소스 하드웨어 활동의 허브 역할을 하고 있다. OSHWA는 TAPR, CERN, OSI 등 다른 단체와 협력하며,[24] 2012년 OSI와의 상표권 관련 논의 끝에 공존 협정을 체결했다.[25][26] 2013년 7월에는 면세 지위를 신청했다.[24]

2015년에는 영국에서 FOSSi 재단이 설립되어 RISC-V 아키텍처 출시 이후 오픈 소스 실리콘 칩 운동을 지원하고 있다.[27] 한편, 자유 소프트웨어 재단(FSF)은 네 가지 자유에 기반한 별도의 "자유 하드웨어" 정의를 제안했다.[79][28]

오픈 소스 하드웨어 발전에는 2002년 코피 아난 전 UN 사무총장이 세계 정보 사회 정상 회담에서 발표한 "실리콘 밸리에 대한 도전"과 같은 사건들도 영향을 미쳤다. 하지만 오픈 소스 하드웨어는 비교적 새로운 개념이고 하드웨어와 소프트웨어의 설계상 차이, 높은 제조 비용 등으로 인해 아직 명확하게 합의된 정의는 없다. 오픈 소스 하드웨어가 자유/오픈 소스 소프트웨어를 사용하는 하드웨어를 의미하는지, 아니면 하드웨어 설계 정보 자체를 자유로운 라이선스로 공개하는 것을 의미하는지에 대한 논의가 계속되고 있다.

프로그래머블 로직 디바이스(PLD)를 이용한 재구성 가능한 컴퓨팅의 등장으로, 하드웨어 기술 언어(HDL) 코드를 공유하는 방식도 나타났다. 이는 집적 회로의 배선도가 아닌 논리 설계를 공유하는 것으로, FPGA나 ASIC 기반 System-on-a-chip 설계에 활용되며 IP 코어 형태로 유통된다.

3. 오픈 소스 하드웨어의 형태

오픈 사이언스 하드웨어 설명 영상


오픈 소스 하드웨어에서 '하드웨어'라는 용어는 역사적으로 오픈 소스 소프트웨어의 '소프트웨어'와 대비되어 주로 소프트웨어가 실행되는 전자 하드웨어를 의미했다. 그러나 점차 WikiHouse, OpenBeam, Hovalin과 같이 전자 제품이 아닌 다양한 물리적 제품들이 오픈 소스로 제작되면서, '하드웨어'는 "물리적 제품"이라는 더 넓은 의미로 사용되고 있다. 실제로 오픈 소스 하드웨어 분야는 전자 하드웨어를 넘어 기계 도구, 차량, 의료 장비 등 광범위한 제품 범주를 포괄하게 되었다.[29] 오픈 소스 하드웨어(OSHW) 정의 1.0에서는 하드웨어를 "기계, 장치 또는 기타 물리적 사물과 같은 유형의 인공물"로 정의한다.[30]

오픈 소스 하드웨어 개발의 중요한 계기 중 하나는 2002년 코피 아난 전 UN 사무총장이 세계 정보 사회 정상 회담(WSIS)에서 발표한 "실리콘 밸리에 대한 도전"이다. 하지만 오픈 소스 하드웨어는 비교적 새로운 개념이고, 소프트웨어와 하드웨어 설계의 근본적인 차이 때문에 아직 통일된 정의나 인식이 확립되지는 않았다.

하드웨어는 소프트웨어와 달리 제조 비용이 많이 들기 때문에, 오픈 소스 소프트웨어의 정의를 그대로 적용하기 어렵다. 일반적으로 오픈 소스 하드웨어는 다음 두 가지 경우를 지칭한다.

# 자유/오픈 소스 소프트웨어를 사용하는 하드웨어

# 하드웨어의 설계도, 부품 배치 등 제작에 필요한 정보를 자유로운 라이선스로 공개하는 하드웨어

또한, 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)를 이용한 재구성 가능한 컴퓨팅 기술의 발전으로 논리 설계를 공유하는 방식도 나타났다. 이는 집적 회로의 배선도가 아닌 HDL 코드를 공유하는 것을 의미하며, 이러한 설계는 IP 코어로 유통되기도 한다.

3. 1. 전자 공학

전자공학은 오픈 소스 하드웨어의 가장 인기 있는 유형 중 하나이다. PCB 기반 설계는 CAD 파일 형태로 소프트웨어처럼 게시될 수 있으며, 사용자는 이 파일을 PCB 제작 회사에 직접 보내 제작된 기판을 받거나, 직접 부품을 구해 납땜하여 만들 수 있다.

Sparkfun, Adafruit, Seeed와 같이 다양한 오픈 소스 전자 제품을 제공하는 회사가 많이 있다. 또한, NPO나 아두이노 전자 제품 프로토타입 플랫폼과 같이 특정 오픈 소스 전자 부품이나 플랫폼을 제공하는 곳도 있다. 저비용 전압 및 전류 GMAW 오픈 소스 3D 프린터 모니터[31][32]나 로봇 보조 질량 분석법 분석 플랫폼[33][34]과 같은 전문적인 오픈 소스 전자 제품의 예시도 찾아볼 수 있다. 이러한 오픈 소스 전자 제품은 화학 절차 자동화[35][36]를 포함한 다양한 분야에서 활용된다.

프로그래머블 로직 디바이스를 이용한 재구성 가능한 컴퓨팅이 등장하면서, 집적 회로의 배선도가 아닌 논리 설계를 공유하는 방식도 나타났다. 이는 HDL 코드를 공유하는 형태로 이루어지며, 오픈 소스 소프트웨어와는 다른 특징을 가진다. HDL 기술은 FPGA나 ASIC을 사용한 System-on-a-chip의 설계도로 취급되며, HDL 모듈은 IP 코어 형태로 유통된다.

대표적인 오픈 소스 전자공학 프로젝트로는 아두이노(Arduino)가 있다. 아두이노는 Atmel AVR 마이크로컨트롤러를 중심으로 단순한 입출력(I/O) 기능을 갖춘 오픈 소스 컴퓨터 기판이며, 오픈 소스 언어인 Processing을 기반으로 한 개발 환경을 제공한다.

3. 2. 칩 설계

RISC-V 프로세서 프로토타입, 2013년 1월


오픈 표준을 따르는 칩 설계는 이제 일반적인 방식이 되었다. 자유롭게 사용할 수 있는 명령어 집합 아키텍처(ISA)의 예로는 OpenRISC(2000년 발표, LGPL / GPL 라이선스), OpenSparc(2005년 발표, GPL v2 라이선스), RISC-V(2010년 발표, 오픈 표준으로 비상업적 목적에 한해 자유롭게 구현 가능) 등이 있다.

OpenCores는 더 큰 규모의 설계로 조합될 수 있는 표준 칩 설계 하위 구성 요소들의 대규모 라이브러리를 제공한다. 이러한 구성 요소들은 IP 코어 형태로 유통된다. 프로그래머블 로직 디바이스(PLD)를 이용한 재구성 가능한 컴퓨팅 기술이 등장하면서, 집적 회로의 배선도 대신 HDL 코드를 공유하는 방식의 오픈 소스 하드웨어 개발도 이루어지고 있다. HDL 기술은 FPGA나 ASIC을 사용하는 System-on-a-chip의 설계도로 활용된다. OpenCores 커뮤니티는 오픈 소스 IP 코어 설계를 위한 기반을 제공하며, 칩 내부 버스 사양인 Wishbone을 관리한다. OpenCores 웹사이트

완전한 오픈 소스 소프트웨어 스택과 셔틀 제작 서비스가 제공되면서, 오픈 소스 하드웨어 칩 설계를 HDL 코드 작성 단계부터 마스크 제작을 거쳐 ASIC 제작까지 일반적인 메이커 수준의 예산으로도 가능하게 되었다.[37]

3. 3. 기계

순수 기계식 오픈 소스 하드웨어(OSH) 설계에는 기계 부품, 기계 공구, 차량 등이 포함된다. 오픈 소스 생태학(Open Source Ecology)은 자체 복제가 가능한 기계 도구와 부품의 완전한 생태계를 개발하려는 대규모 프로젝트이다.

XYZ 스페이스 프레임 차량(XYZ Space Frame Vehicles)과 같은 자전거나 Tabby OSVehicle과 같은 자동차를 포함하여 오픈 소스 차량도 개발되었다.

주요 기계 관련 오픈 소스 하드웨어 프로젝트는 다음과 같다.

  • 렙랩(RepRap) - 오픈 소스 자기 복제형 3D 프린터
  • [http://lunavast.com/?pid=39241828 Lunavast Prusa 3D프린터 키트] - 렙랩 Prusa 기반 3D 프린터 키트
  • [http://www.3dreplicators.com The Clanking Replicator Project] - 렙랩에서 파생된 프로젝트
  • Fab@Home - 오픈 소스 데스크톱 제조 시스템
  • OpenSLS - 오픈 소스 SLS 방식 3D 프린터
  • [http://www.autoindetoekomst.nl/website/ c,mm,n] - 오픈 소스 원칙에 따라 친환경적인 자동차를 설계하려는 네덜란드의 프로젝트
  • [http://www.theoscarproject.org/ OScar (open source car)] - 오픈 소스 원칙에 따른 자동차 설계 프로젝트
  • [http://www.ihpva.org/wiki/index.php/Open_Source_Velomobile_Development_Project Open Source Velomobile Development Project] - 벨로모빌 자작 지원 사이트
  • [http://www.osgv.org/ Open Source Green Vehicle] - 친환경 SUV 설계를 목표로 하는 프로젝트
  • [http://evproduction.org/wiki/index.php?title=Main_Page EVProduction club] - 오픈 소스 전기 자동차 개발을 목표로 하는 단체

3. 4. 메카트로닉스

오픈 소스 하드웨어 시스템은 대부분 메카트로닉스 시스템을 구성하기 위해 전자 공학과 기계 공학 요소를 결합한다. 기계 공구, 악기, 의료 장비 등 다양한 오픈 소스 메카트로닉 제품이 개발되었다.[29]

오픈 소스 기계 공구의 예로는 RepRap, Prusa, Ultimaker와 같은 3D 프린터, polystruder[38] XR PRO와 같은 3D 프린터 필라멘트 압출기, 그리고 레이저 커터 Lasersaur 등이 있다.

오픈 소스 의료 장비의 예로는 오픈 소스 인공호흡기, echOpen의 심음 청진기, Ten Kate ''et al.''의 연구에서 나열된 광범위한 의수 (예: OpenBionics의 의수) 등이 있다.[39]

3. 5. 로봇 공학

오픈 소스 로봇 공학은 오픈 소스 하드웨어 메카트로닉스와 오픈 소스 인공지능 및 제어 소프트웨어를 결합한다. 하드웨어와 소프트웨어가 혼합되어 있어 오픈 소스 아이디어가 서로 이동하는 특히 활발한 분야 역할을 한다.

  • Arduino: Atmel AVR을 중심으로 단순한 I/O를 갖춘 오픈 소스 컴퓨터 기판이다. 오픈 소스 언어 Processing으로 개발 환경을 제공한다.

3. 6. 기타

오픈 소스 하드웨어 제품의 예는 건축(위키하우스), 섬유(키트 제로 킬로미터), 그리고 총기류(3D 프린팅 총기, 디펜스 디스트리뷰티드)에서도 찾아볼 수 있다.

  • 렙랩(RepRap) - 오픈 소스 자기 복제형 3차원 프린터
  • [http://lunavast.com/?pid=39241828 Lunavast Prusa 3Dプリンターキット] - 렙랩 Prusa 기반 3D 프린터 키트
  • [http://www.3dreplicators.com The Clanking Replicator Project] - 렙랩에서 파생된 프로젝트
  • Fab@Home - 오픈 소스 데스크톱 제조 시스템
  • OpenSLS - 오픈 소스 SLS 방식 3차원 프린터
  • 아두이노(Arduino) - Atmel AVR을 중심으로 단순한 I/O를 갖춘 오픈 소스 컴퓨터 기판. 오픈 소스 언어 Processing으로 개발 환경을 제공한다.
  • OpenSPARC - 기존 UltraSPARC T1을 기반으로 한 썬 마이크로시스템즈(Sun Microsystems)의 프로젝트.
  • [http://www.innovationstage.com/openoem/index.php Open OEM] - 오픈 소스 컴퓨터를 만드는 프로젝트.
  • OpenRISC - 고성능 오픈 소스 RISC CPU를 만드는 프로젝트.
  • [http://www.obook.info/wiki/ OpenBook] - $100 랩탑과 상용 태블릿 PC의 중간적인 설계를 통해 태블릿 PC의 가격을 낮춰 보급을 촉진하려는 프로젝트.
  • 심퓨터 - 개발도상국에서의 이용을 목적으로 한 핸드헬드 컴퓨터.
  • [http://www.gaisler.com/cms/ LEON] - 오픈 소스 SPARC 호환 32비트 RISC CPU.
  • [http://wiki.duskglow.com/tiki-index.php?page=Open-Graphics Open Graphics Project] - 그래픽 카드에 대한 오픈 표준 설계를 목표로 하는 프로젝트.
  • [http://balloonboard.org/ Balloon Project] - ARM 아키텍처 (XScale 등)를 사용한 오픈 설계의 컴퓨터 기판.
  • [http://wiki.emqbit.com/free-ecb-at91 ECB AT91] - Atmel AT91RM9200 ARM9 프로세서(180 MHz)를 사용한 싱글 보드 마이크로컴퓨터. Linux가 동작한다.
  • [http://flash-plaice.wikispaces.com PLAICE] - 오픈 소스 하드웨어 및 소프트웨어 프로젝트. FLASH 프로그래머, 메모리 에뮬레이터, 고속 다채널 로직 분석기와 같은 기능을 하나의 장치로 구현한다. uClinux가 동작한다.
  • [http://aleag.cocolog-nifty.com/ A급 리그 기사 1호] - 하드웨어 쇼기 엔진 개발 프로젝트.
  • Morphy One - HP200LX의 후속 기종으로 1999년에 일본에서 기획된 소형 컴퓨터. 2003년에 중단되었다.
  • [http://www.opencores.org/ OpenCores] - 오픈 소스 각종 IP 코어 설계를 위한 커뮤니티 기반을 제공한다 (소프트웨어의 SourceForge.net과 유사). 칩 내 오픈 버스 사양인 Wishbone을 관리한다.
  • [http://www.autoindetoekomst.nl/website/ c,mm,n] - 오픈 소스 원칙에 따라 친환경적인 자동차를 설계하려는 네덜란드 프로젝트
  • [http://www.theoscarproject.org/ OScar (open source car)] - 오픈 소스 원칙에 따른 자동차 설계 프로젝트
  • [http://www.ihpva.org/wiki/index.php/Open_Source_Velomobile_Development_Project Open Source Velomobile Development Project] - 벨로모빌 자작 지원 사이트
  • [http://www.osgv.org/ Open Source Green Vehicle] - 친환경 SUV를 설계하는 프로젝트
  • [http://evproduction.org/wiki/index.php?title=Main_Page EVProduction club] - 오픈 소스 전기 자동차를 개발하려는 단체
  • [http://ronja.twibright.com/ RONJA] - 오픈 소스 광학 통신 시스템. 최대 1.4km의 거리에서 전이중 통신으로 10Mbps를 달성한다.
  • [http://software.newsforge.com/article.pl?sid=05/09/13/1631226 Neuros "Open Source Device"] - 오픈 소스 기반의 저가형 셋톱 박스형 기기.
  • [http://www.geda.seul.org/ gEDA] - GPL 기반의 EDA 도구
  • [http://www.teuthis.com/html/daisy_mp3.html Daisy] - 오픈 소스 MP3 플레이어
  • [http://www.robotpower.com/osmc_info/ OSMC] - 오픈 소스 모터 제어 프로젝트. 주로 로봇 공학에서 사용되지만, 저마력 전기 자동차에도 응용할 수 있다.
  • [http://monome.org/ Monome] 40h - 64개의 재구성 가능한 백라이트 버튼 패널. 음악에 맞춰 표시를 변경한다. 설계 상세 정보는 모두 해당 사이트에서 공개된다.
  • [http://www.shpegs.org/index.html SHPEGS] - 오픈 소스 태양열 발전 시스템.
  • OpenKnit - 오픈 소스 편직기.
  • [https://openbuilds.com/ OpenBuilds] - 오픈 소스 CNC 밀링 머신과 그 부품인 리니어 슬라이더 등의 설계.

4. 라이선스



오픈 소스 하드웨어는 제작자가 독자적으로 만든 사용권을 적용하거나, 기존의 오픈 소스 소프트웨어 사용권을 적용하는 방식으로 나눌 수 있다.[83] 초기에는 GNU GPL, MIT 라이선스, 크리에이티브 커먼즈 라이선스 등 기존 오픈 소스 계열 라이선스가 활용되기도 했다.[84]

하드웨어 분야에서 "오픈 소스" 개념을 적용하려는 시도는 1997년경 오픈 소스 정의를 만든 브루스 페렌스로부터 시작되었다. 그는 하드웨어 제조업체가 스스로 제품을 오픈 소스로 인증하는 '오픈 하드웨어 인증 프로그램'을 구상했다.[9][10] 비슷한 시기 데이비드 프리먼의 '오픈 하드웨어 사양 프로젝트'(OHSpec)[11]나 세페르 키아니 등이 설립한 오픈 디자인 재단(ODF)[12] 등도 있었으나, 초기 활동들은 점차 흐지부지되었다. 1990년대 후반 디엘 마틴이 시작한 'FreeIO'는 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL) 기반의 자유/오픈 하드웨어 디자인 공유에 기여했으며, 자유 소프트웨어 재단의 네 가지 자유와 유사한 개념을 하드웨어에 적용하고자 했다.[13][14]

2000년대 중반 이후 OpenCores, RepRap 프로젝트, Arduino, Adafruit, SparkFun 등의 등장으로 오픈 소스 하드웨어 활동이 활발해졌다. 2007년에는 오픈 그래픽스 프로젝트의 후속으로 오픈 하드웨어 재단(OHF)이 설립되었고,[15] 같은 해 아마추어 무선사 단체 Tucson Amateur Packet Radio Corporation(TAPR)은 최초의 오픈 하드웨어 라이선스로 알려진 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스(TAPR OHL)를 만들었다.[45][16]

2010년경에는 Freedom Defined 프로젝트를 통해 ''오픈 하드웨어 정의''가 만들어졌으며,[17] 이는 이후 여러 조직과 회사에서 받아들여졌다.[18] 2011년에는 유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)가 자체적인 CERN 오픈 하드웨어 라이선스(OHL)를 발표하여 디자인 공유와 협업을 촉진하고자 했다.[19][46]

이러한 과정에서 오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)가 설립되어 현재 오픈 소스 하드웨어 활동의 중심 역할을 하고 있으며, TAPR, CERN, OSI 등 다른 단체들과 협력하고 있다.[24][25][26] 자유 소프트웨어 재단 역시 네 가지 자유에 기반한 독자적인 "자유 하드웨어" 정의를 제안하기도 했다.[79][28]

오픈 소스 하드웨어 라이선스는 기존의 자유-오픈 소스 소프트웨어 라이선스를 활용하는 경우와,[40] 하드웨어 설계를 위해 특별히 고안된 새로운 라이선스를 사용하는 경우로 나뉜다.[42] 소프트웨어 라이선스는 주로 저작권법에 기반하지만, 하드웨어 설계는 저작권 보호가 어려운 경우가 많아 특허법에 더 의존하는 경향이 있다.[43] 이 때문에 하드웨어 라이선스는 물리적 장치의 사용 및 제조에 관한 내용을 포함하는 경우가 많으며, 이는 소프트웨어 라이선스와의 주요 차이점이다.[44] 구체적인 라이선스의 종류와 특징은 하위 섹션에서 더 자세히 다룬다.

4. 1. 소프트웨어 라이선스의 활용

오픈 소스 하드웨어는 제작자가 만든 독자적인 사용권을 적용하거나, 기존의 오픈 소스 소프트웨어 사용권을 적용하는 방식으로 나뉜다.[83]

오픈 소스 하드웨어 프로젝트 중 일부는 새로운 라이선스를 만드는 대신 기존의 자유-오픈 소스 소프트웨어 라이선스를 활용한다.[40] 대표적으로 GNU GPL, MIT 라이선스뿐만 아니라 크리에이티브 커먼즈 라이선스 등 오픈 소스 계열의 다양한 라이선스가 사용되고 있다.[84]

하지만 기존 소프트웨어 라이선스는 하드웨어에 적용할 때 특허법과 잘 맞지 않을 수 있다는 문제가 제기되었다.[41] 소프트웨어 라이선스는 주로 저작권법에 기반하여 소스 코드나 설계 문서의 배포를 제어하는 반면, 하드웨어 설계는 저작권 보호가 어려운 경우가 많아 물리적 장치의 사용 및 제조를 제어하는 특허법에 더 의존하기 때문이다.[43] 이러한 차이점은 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스의 전문에서도 명시적으로 언급되어 있다. 예를 들어, TAPR 오픈 하드웨어 라이선스는 "... OHL 설계를 통해 이익을 얻는 사람은 해당 설계가 자신의 특허 또는 기타 지적 재산권을 침해한다고 주장하는 소송을 제기할 수 없습니다."라고 명시한다.[44]

이러한 문제를 해결하기 위해 하드웨어 설계를 위해 특별히 고안된 새로운 하드웨어 라이선스들이 제안되었다.[42] 이 라이선스들은 오픈 소스 소프트웨어(OSS) 라이선스의 기본 원칙을 하드웨어 프로젝트에 적용하려는 시도로, 종종 GPL, LGPL, BSD 라이선스 등 잘 알려진 OSS 라이선스의 '하드웨어 버전'으로 설명되기도 한다.

소프트웨어 라이선스를 활용하거나 그 영향을 받은 주목할 만한 사례는 다음과 같다.

  • OpenCores는 원래 소프트웨어 라이선스였던 LGPL 또는 수정된 BSD 라이선스 사용을 권장한다.[52]
  • FreeCores는 GPL을 고수한다.[53]
  • Solderpad 라이선스는 아파치 라이선스 버전 2.0을 변형하여 하드웨어 사용에 더 적합하게 만든 것이다.[48]
  • 오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)는 자신들의 ''오픈 소스 하드웨어 정의''를 따르는 라이선스 중 소프트웨어 라이선스 계열인 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL), 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시-동일 조건 변경 허락(CC BY-SA), FreeBSD 라이선스, MIT 라이선스, 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시(CC BY) 등을 권장한다.[49][50] (하드웨어 특정 라이선스인 CERN 오픈 하드웨어 라이선스(OHL)와 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스(OHL)도 함께 권장된다.)
  • Openhardware.org는 2012년에 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스, 크리에이티브 커먼즈 BY-SA 3.0, GPL 3.0 라이선스를 권장했다.[51]
  • 오픈 그래픽스 프로젝트는 MIT 라이선스, GPL 및 전용 라이선스를 포함한 다양한 라이선스를 사용한다.[55]
  • 오픈 하드웨어 재단은 "카피레프트 또는 기타 퍼미시브 라이선스"를 홍보한다.[54]

4. 2. 하드웨어 전용 라이선스

오픈 소스 하드웨어는 제작자가 독자적으로 만든 사용권이 적용되는 경우와 기존의 오픈 소스 소프트웨어 사용권이 적용되는 경우로 나뉜다.[83] GNU GPL, MIT 라이선스, 크리에이티브 커먼즈 라이선스 등 다양한 오픈 소스 계열 라이선스가 사용되고 있다.[84]

일부 오픈 소스 하드웨어 프로젝트는 새로운 라이선스를 만드는 대신 기존의 자유-오픈 소스 소프트웨어 라이선스를 사용하기도 한다.[40] 그러나 이러한 소프트웨어 라이선스는 하드웨어 설계에 적용할 때 특허법과 잘 맞지 않는 문제가 발생할 수 있다.[41]

이러한 문제를 해결하기 위해 하드웨어 설계를 위해 특별히 고안된 새로운 라이선스들이 등장했다.[42] 이 라이선스들은 오픈 소스 소프트웨어(OSS) 라이선스의 기본 원칙들을 하드웨어 프로젝트에 맞게 적용한 것으로, 종종 GPL, LGPL, BSD 라이선스 등 잘 알려진 OSS 라이선스의 '하드웨어 버전'으로 설명되기도 한다.

하지만 소프트웨어 라이선스와 겉보기에는 비슷해도, 대부분의 하드웨어 라이선스는 근본적으로 다르다. 많은 하드웨어 설계는 저작권으로 보호받기 어렵기 때문에, 하드웨어 라이선스는 일반적으로 저작권법보다는 특허법에 더 중점을 둔다.[43] 저작권 라이선스가 소스 코드나 설계 문서의 배포를 통제한다면, 특허 라이선스는 그 설계 문서를 바탕으로 만들어진 실제 장치의 사용 및 제조를 통제할 수 있다. 이러한 차이는 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스의 전문에서도 명확히 언급되어 있다. TAPR 오픈 하드웨어 라이선스는 "... OHL 설계를 통해 이익을 얻는 사람은 해당 설계가 자신의 특허 또는 기타 지적 재산권을 침해한다고 주장하는 소송을 제기할 수 없습니다."[44]라고 명시하여 이러한 특징을 보여준다.

주목할 만한 하드웨어 관련 라이선스는 다음과 같다.

라이선스주요 특징 및 관련 정보
TAPR 오픈 하드웨어 라이선스 (TAPR OHL)변호사 존 아커만이 초안을 작성하고, OSS 커뮤니티 리더 브루스 페렌스와 에릭 S. 레이먼드가 검토했으며, 수백 명의 자원봉사자가 공개 토론을 통해 완성했다.[45][16] 특허 관련 조항을 포함한다.
벌룬 오픈 하드웨어 라이선스 (Balloon OHL)벌룬 프로젝트의 모든 프로젝트에서 사용된다.
LGPL원래 소프트웨어 라이선스지만, OpenCores는 하드웨어 프로젝트에 LGPL 사용을 권장한다.
하드웨어 디자인 퍼블릭 라이선스그레이엄 시먼이 작성했으며 Opencollector.org의 관리자이다.
CERN 오픈 하드웨어 라이선스 (CERN OHL)2011년 3월 CERN이 공개했으며,[46] 오픈 하드웨어 저장소[47] 및 기타 프로젝트에서 사용하도록 고안되었다.
Solderpad 라이선스아파치 라이선스 버전 2.0을 기반으로, 변호사 앤드루 카츠가 하드웨어 사용에 더 적합하도록 수정한 라이선스이다.[48]



오픈 소스 하드웨어 협회(OSHA)는 자체적인 ''오픈 소스 하드웨어 정의''를 따르는 7가지 라이선스를 권장한다.[49] 여기에는 일반적인 카피레프트 라이선스인 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL)와 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시-동일 조건 변경 허락(CC BY-SA), 하드웨어 특정 카피레프트 라이선스인 CERN 오픈 하드웨어 라이선스(OHL)와 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스(OHL), 그리고 퍼미시브 라이선스인 FreeBSD 라이선스, MIT 라이선스, 크리에이티브 커먼즈 저작자 표시(CC BY) 라이선스가 포함된다.[50] Openhardware.org는 2012년에 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스, 크리에이티브 커먼즈 BY-SA 3.0, GPL 3.0 라이선스를 권장했다.[51]

여러 조직들은 특정 라이선스를 중심으로 활동하는 경향을 보인다. 예를 들어, OpenCores는 LGPL 또는 수정된 BSD 라이선스를 선호하고,[52] FreeCores는 GPL을 고수하며,[53] 오픈 하드웨어 재단은 "카피레프트 또는 기타 퍼미시브 라이선스"를 홍보한다.[54] 오픈 그래픽스 프로젝트는 MIT 라이선스, GPL, 독점 라이선스 등 다양한 라이선스를 사용하고,[55] 벌룬 프로젝트는 자체 라이선스를 만들어 사용한다.[57]

5. 개발



최초의 하드웨어 중심 오픈 소스 활동은 1997년경 브루스 페렌스에 의해 시작되었다. 그는 오픈 소스 정의를 공동 작성하고 오픈 소스 이니셔티브(OSI)를 공동 창립한 인물로, 하드웨어 제조업체가 자체적으로 제품을 오픈 소스로 인증할 수 있도록 하는 오픈 하드웨어 인증 프로그램을 시작했다.[9][10]

이후 데이비드 프리먼은 공개적으로 사용 가능한 인터페이스를 가진 하드웨어 구성 요소를 라이선스하고, 독점 시스템의 대안으로 새로운 컴퓨팅 플랫폼을 만들려는 오픈 하드웨어 사양 프로젝트(OHSpec)를 발표했다.[11] 1999년에는 세페르 키아니, 라이언 발렌스, 사미르 나이페가 기계 설계 분야에 오픈 소스 철학을 적용하기 위해 비영리 법인인 오픈 디자인 재단(ODF)을 설립하고 오픈 디자인 정의 개발을 시작했다.[12] 그러나 이러한 초기 활동 대부분은 몇 년 후 중단되었다.

1990년대 후반 디엘 마틴은 "자유 하드웨어"를 표방하는 FreeIO 조직을 시작했고, 2000년대 초반에는 웹사이트를 개설했다. FreeIO는 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL)에 따라 자유/오픈 하드웨어 디자인을 공유하는 중심지 역할을 했으며, 자유 소프트웨어의 네 가지 자유와 유사한 개념을 하드웨어에 적용할 것을 제안했다.[13] 마틴은 각 프로젝트에 도넛, 플랩잭 등 아침 식사 음식 이름을 붙여 어느 정도 인지도를 얻었으나, 2007년 그가 췌장암으로 사망하면서 새로운 디자인 개발은 중단되었다. 기존 디자인은 웹사이트에서 계속 이용할 수 있다.[14]

2000년대 중반에는 OpenCores, RepRap, Arduino, Adafruit, SparkFun, Open Source Ecology 등 여러 주요 오픈 소스 하드웨어 프로젝트와 기업이 등장하면서 다시 활기를 띠기 시작했다. 2007년 페렌스는 openhardware.org 웹사이트를 다시 열었지만, 2023년 8월 현재는 비활성화된 상태이다.

자유롭고 열린 3D 그래픽 칩셋과 레퍼런스 그래픽 카드를 설계, 구현, 제조하려는 오픈 그래픽스 프로젝트의 연장선상에서, 티모시 밀러는 커뮤니티의 이익을 보호할 조직 설립을 제안했다. 이에 따라 패트릭 맥나마라는 2007년 오픈 하드웨어 재단(OHF)을 설립했다.[15]

Tucson Amateur Packet Radio Corporation(TAPR)은 아마추어 디지털 통신 연구 개발을 지원하는 비영리 단체로, 2007년 최초의 오픈 하드웨어 라이선스인 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스를 만들었다. 당시 OSI 회장이었던 에릭 S. 레이몬드는 이 라이선스의 특정 측면에 우려를 표하며 검토하지 않기로 결정했다.[16]

2010년경에는 Freedom Defined 프로젝트를 통해 여러 사람의 협력으로 ''오픈 하드웨어 정의''가 만들어졌으며,[17] 2016년 기준으로 수십 개의 조직과 기업이 이를 채택했다.[18]

2011년 7월, 유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)는 자체 오픈 소스 하드웨어 라이선스인 CERN OHL을 발표했다. CERN의 엔지니어이자 오픈 하드웨어 저장소 창립자인 하비에르 세라노는 디자인 공개를 통해 동료 검토를 통한 디자인 품질 향상, 사용자의 자유로운 연구, 수정, 제조 보장, 더 나은 하드웨어 개발 및 노력 중복 방지를 기대한다고 설명했다.[19] 이 라이선스는 처음에는 CERN 관련 문제를 해결하기 위해 만들어졌지만, 현재는 오픈 소스 하드웨어를 개발하는 누구나 사용할 수 있다.[20]

2011년 오픈 하드웨어 서밋 이후 라이선스와 정의에 대한 논쟁 끝에, 브루스 페렌스는 OSHW 정의와 관련 공동 노력을 포기했다.[21] 페렌스가 이끌던 Openhardware.org는 오픈 소스 하드웨어 정의, 오픈 소스 정의, 자유 소프트웨어 재단(FSF)의 네 가지 자유를 모두 충족하는 방식을 지향했으나,[22] 2014년 이후 웹사이트가 비활성화되며 활동을 중단한 것으로 보인다.[23]

오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)는 oshwa.org를 통해 다양한 오픈 소스 하드웨어 활동의 중심 역할을 하며 TAPR, CERN, OSI 등 다른 단체와 협력하고 있다. OSHWA는 2012년 6월 델라웨어에서 설립되었고, 2013년 7월 면세 지위를 신청했다.[24] OSI와의 상표권 분쟁 끝에 2012년 두 단체는 공존 협정을 맺었다.[25][26]

FOSSi 재단은 영국 기반의 비영리 단체로, RISC-V 아키텍처 공식 출시 약 1년 후인 2015년에 오픈 소스 실리콘 칩 운동을 지원하고 보호하기 위해 설립되었다.[27]

자유 소프트웨어 재단(FSF)은 네 가지 자유에 기반한 별도의 "자유 하드웨어" 정의를 제안했다.[79][28]

오픈 소스 하드웨어 개발의 원동력 중 하나로 2002년 코피 아난 당시 UN 사무총장이 세계 정보 사회 정상 회담에서 발표한 "실리콘 밸리에 대한 도전"이 언급되기도 한다. 하지만 오픈 소스 하드웨어는 비교적 새로운 개념이며, 소프트웨어와 하드웨어 설계의 본질적인 차이로 인해 아직까지 통일된 인식은 형성되지 않았다. 하드웨어는 제조 비용이 들기 때문에 오픈 소스 소프트웨어의 정의를 그대로 적용하기 어렵다는 특징이 있다.

5. 1. 개발 과정의 특징

비어있는 PCB에 실크 스크린으로 인쇄된 OSHW (오픈 소스 하드웨어) 로고


"오픈 소스"라는 용어는 제품에 적용되는 특정 자유를 의미할 뿐만 아니라, 일반적으로 해당 제품이 인터넷을 통해 지리적으로 분산된 개발자들의 기여를 통해 만들어진다는 것을 전제로 한다.[58] 하지만 실제로는 오픈 소스 하드웨어와 오픈 소스 소프트웨어 모두 비공개 환경에서 폐쇄된 팀이 개발하거나, 공개 환경에서 커뮤니티가 개발하는 두 가지 방식이 모두 존재한다. 폐쇄된 팀 개발이 더 흔하며, 커뮤니티 기반 개발은 더 어려운 편이다.[29] 커뮤니티 기반 제품 개발 과정은 적절한 제품 데이터 관리 도구를 찾고, 제품뿐 아니라 개발 과정 자체를 문서화하며, 프로젝트 통제권을 포기하고, 자발적 참여자들의 변덕스러운 참여 속에서 연속성을 확보해야 하는 등 여러 어려움에 직면한다.[59]

또 다른 인기 있는 초기 오픈 소스 하드웨어 디자인인 아두이노 Diecimila


오픈 소스 소프트웨어 개발과 오픈 소스 하드웨어 개발의 주요 차이점 중 하나는 하드웨어가 시제품 제작 및 제조에 비용이 드는 물리적인 결과물을 만들어낸다는 점이다. 이 때문에 "맥주처럼 공짜가 아닌, 발언의 자유처럼 자유로운"이라는 표현처럼[60] (공식적으로는 무료 대 자유로 알려짐), 비용이 들지 않는다는 개념과 정보를 자유롭게 사용하고 수정할 수 있다는 자유를 구분해야 한다. 오픈 소스 하드웨어는 개발자의 비용 부담을 최소화하고 재정적 위험을 줄이는 데 어려움을 겪지만, 일부 커뮤니티 구성원들은 이러한 문제를 해결하기 위한 모델을 제안하기도 했다.[61] 이러한 점을 고려하여 오픈 소스 하드웨어 중앙 은행과 같이 지속 가능한 커뮤니티 자금 조달 방법을 개발하려는 움직임도 있다.

오픈 소스 하드웨어를 오픈 소스 소프트웨어만큼 쉽게 접근할 수 있도록 만드는 방법에 대한 논의가 활발하다. 명확하고 상세한 제품 문서를 제공하는 것은 하드웨어 개발 프로젝트에서 제품 복제와 협업을 쉽게 만드는 데 필수적이다. 이를 돕기 위해 실무자를 위한 실용적인 가이드도 개발되었다.[62] 또 다른 방법은 오픈 소스 적정 기술 개념처럼 제품 자체를 복제하기 쉽게 설계하는 것이다.[63]

커뮤니티 기반 환경에서 오픈 소스 하드웨어를 개발하는 과정은 오픈 디자인, 오픈 소스 개발[64] 또는 오픈 소스 제품 개발[65] 등 다양한 이름으로 불린다. 이 용어들은 모두 소프트웨어, 하드웨어, 문화, 교육 등 모든 종류의 제품 개발에 적용될 수 있는 오픈 소스 모델의 사례이다. 오픈 디자인과 오픈 소스 하드웨어 디자인 과정이 새로운 디자인 방식이나 도구를 필요로 하는지, 그리고 오픈 소스 하드웨어에서 개방성이 정말 핵심적인 요소인지에 대한 질문도 제기된다.[66]

오픈 소스 하드웨어 제품 디자인 및 생산의 주요 기여자 중 하나는 과학 커뮤니티이다. 오픈 소스 전자 제품과 3D 프린팅 기술을 결합하여 과학 연구용 하드웨어를 오픈 소스로 제작하려는 노력이 활발히 이루어지고 있다.[67][68][69] 또 다른 기여자는 칩이나 전자 부품 공급업체들인데, 이들은 참가자와 우승자가 디자인을 공유하는 조건으로 콘테스트를 후원하기도 한다. ''Circuit Cellar'' 잡지가 이러한 콘테스트 중 일부를 주관한다. 관련 커뮤니티로는 오픈 소스 IP 코어 설계를 위한 커뮤니티 기반을 제공하고 Wishbone 버스 사양을 관리하는 OpenCores가 있다.

5. 2. 오픈 소스 랩

조슈아 피어스는 오픈 소스 전자공학과 3D 프린팅 기술을 활용하여 오픈 소스 랩을 구축하는 방법을 다룬 안내서인 오픈 소스 랩을 출판했다. 최근 과학자들 사이에서 이러한 오픈 소스 연구실을 직접 만드는 사례가 늘어나고 있다. 대표적인 예시는 다음과 같다.

6. 사업 모델

오픈 소스 하드웨어 기업들은 다양한 사업 모델을 실험하고 있다.[73] 예를 들어, 리틀비츠는 각 전자 모듈의 회로 설계를 CERN 오픈 하드웨어 라이선스 버전 1.2에 따라 공개함으로써 오픈 소스 소프트웨어의 사업 모델을 구현한다.[74] 또 다른 예로는 아두이노가 있는데, 아두이노는 이름을 상표로 등록했다. 다른 기업들은 아두이노 디자인으로 제품을 제조할 수 있지만, 해당 제품을 아두이노 제품이라고 부를 수는 없다.[75] 일부 오픈 소스 하드웨어를 구현하기 위한 많은 사업 모델들은 심지어 전통적인 기업에서도 적용 가능하다. 예를 들어, 개발 및 기술 혁신을 가속화하기 위해 태양광 발전 산업은 파트너십, 프랜차이즈, 2차 공급업체 및 완전한 오픈 소스 모델을 실험해 왔다.[76]

최근에는 많은 오픈 소스 하드웨어 프로젝트들이 크라우드 펀딩 플랫폼인 인디고고, 킥스타터, 또는 크라우드 서플라이를 통해 자금을 지원받고 있다.[77]

7. 영향 및 평가



오픈 소스 하드웨어는 설계 정보 등을 자유롭게 공개하고 공유하는 하드웨어 개발 방식을 의미한다. 소프트웨어와 달리 물리적인 생산 비용이 발생한다는 점에서 오픈 소스 소프트웨어와 차이가 있으며, 그 정의와 범위에 대한 논의가 계속되고 있다.

1990년대 후반 브루스 페렌스 등의 초기 활동[9][10] 이후, OpenCores, RepRap, Arduino 등 다양한 프로젝트와 커뮤니티가 등장하며 발전해왔다. 이 과정에서 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스나 CERN OHL 같은 라이선스가 개발되었고[16][19], 오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA) 등의 조직이 활동을 지원하고 있다.[24]

긍정적인 측면으로는 협업을 통한 기술 혁신 촉진, 비용 절감, 교육 기회 확대 등이 꼽힌다. 특히 지속 가능한 개발과 오픈 소스 적정 기술 분야에서의 잠재력이 주목받고 있으며[80], HardwareX와 같은 전문 학술 저널의 등장을 통해 학문적 논의도 활발해지고 있다.

반면, 높은 초기 제조 비용, 지식 재산권 및 라이선스의 복잡성, 표준화의 어려움 등은 해결해야 할 과제로 남아있다. 리처드 스톨먼은 초기에 회의적인 시각을 보이기도 했다.[78] 프로그래머블 로직 디바이스와 하드웨어 기술 언어(HDL) 공유의 등장은 오픈 소스 하드웨어의 개념과 범위를 더욱 확장시키고 있다.

7. 1. 긍정적 평가

유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)는 오픈 소스 하드웨어 라이선스인 CERN OHL을 발표하며, 디자인 공개 공유를 통해 동료 검토를 활성화하고 디자인 품질을 향상시킬 수 있다고 설명했다. 또한, 상업 회사를 포함한 사용자들이 디자인을 자유롭게 연구, 수정, 제조할 수 있도록 보장함으로써 더 나은 하드웨어를 만들고 노력의 중복을 줄일 수 있을 것으로 기대했다.[19]

자유 소프트웨어 운동의 창시자인 리처드 스톨먼은 초기에 "자유 하드웨어"의 개념에 회의적이었으나[78], 2015년에는 그 중요성을 인정하는 입장으로 선회했다. 다만 그는 여전히 자유 소프트웨어와의 윤리적 유사점을 찾기 어렵다고 보았으며, '오픈 소스 하드웨어'라는 용어 대신 '자유 하드웨어 설계'라는 용어를 선호한다.[79]

조슈아 피어스 교수를 비롯한 연구자들은 오픈 소스 하드웨어가 특히 지속 가능한 개발을 위한 오픈 소스 적정 기술과 관련하여 윤리적 당위성을 가진다고 주장했다.[80] 피어스는 2014년 저서 오픈 소스 랩: 하드웨어를 직접 제작하고 연구 비용을 절감하는 방법을 통해 과학자와 대학 교수진을 위한 자유 및 오픈 소스 하드웨어 개발 방법을 상세히 설명했으며[81], 과학 저널 ''HardwareX''를 창간하여 과학적 목적의 오픈 소스 하드웨어 응용 사례를 소개하고 있다.

바실리스 코스타키스 등은[82] 오픈 소스 하드웨어가 형평성, 다양성, 지속 가능성의 가치를 증진할 수 있다고 주장했다. 이들은 오픈 소스 하드웨어 이니셔티브가 글로벌-로컬, 도시-농촌, 선진-개발도상국이라는 전통적인 이분법을 넘어, 문화적 차이, 환경 조건, 지역의 필요와 자원을 활용하여 지속 가능성과 협업을 촉진할 잠재력이 있다고 보았다.[82] 또한 천연 자원과 지역 인구에 대한 압력을 줄일 수 있지만, 인터넷과 같은 에너지 및 재료 집약적 인프라에 의존한다는 과제도 안고 있다고 지적했다. 그럼에도 불구하고, 이들은 오픈 소스 하드웨어 프레임워크가 다양한 지역 이니셔티브를 연결하고 통합하여 진정한 변화를 촉발하는 촉매 역할을 할 수 있다고 주장한다.[82]

오픈 소스 하드웨어는 오픈 하드웨어 저널 (JOH) 및 HardwareX와 같은 학술 저널의 등장을 통해 학문 분야로도 성장하고 있다. 이 저널들은 우수한 오픈 소스 하드웨어 설계를 게재하며, 설계 문서의 품질 기준을 정의하고 오픈 소스 하드웨어의 정의 및 활용에 대한 논의를 이끌고 있다.

7. 2. 당면 과제

오픈 소스 하드웨어는 비교적 새로운 개념이고, 소프트웨어와 하드웨어 설계의 근본적인 차이 때문에 아직 오픈 소스 하드웨어에 대한 사회적 합의나 공통된 인식이 명확하게 형성되지 않았다. 특히, 하드웨어는 소프트웨어와 달리 물리적인 생산 과정이 필요하고 제조 비용이 많이 들기 때문에, 오픈 소스 소프트웨어의 원칙과 정의를 그대로 적용하기 어려운 측면이 있다. 또한, '오픈 소스 하드웨어'라는 용어 자체가 자유/오픈 소스 소프트웨어를 탑재한 하드웨어를 의미하는 경우와, 하드웨어 설계 도면이나 구현 방식 등 관련 정보를 자유로운 라이선스로 공개하는 것을 의미하는 경우로 나뉘어 사용되기도 한다.

프로그래머블 로직 디바이스를 이용한 재구성 가능한 컴퓨팅 기술의 발전은 하드웨어 기술 언어(HDL) 코드 공유라는 새로운 형태의 오픈 소스 하드웨어 활동을 가능하게 했다. 이는 집적회로의 배선도 공유와는 다른 방식으로, 주로 FPGA나 ASIC 기반의 System-on-a-chip 설계에 활용된다. 이러한 HDL 모듈은 IP 코어 형태로 유통된다.

7. 3. 학문 분야로의 성장



최초의 하드웨어 중심 오픈 소스 활동은 1997년경 오픈 소스 정의를 만든 브루스 페렌스에 의해 시작되었다. 그는 아마추어 무선사이기도 했으며, 오픈 소스 이니셔티브의 공동 창립자 중 한 명이었다. 페렌스는 하드웨어 제조업체가 스스로 제품을 오픈 소스로 인증할 수 있도록 하는 오픈 하드웨어 인증 프로그램을 시작했다.[9][10]

이 프로그램이 시작된 직후, 데이비드 프리먼은 오픈 하드웨어 사양 프로젝트(OHSpec)를 발표했다. 이는 공개적으로 사용 가능한 인터페이스를 가진 하드웨어 구성 요소를 라이선스하고, 독점적인 컴퓨팅 시스템의 대안으로 완전히 새로운 컴퓨팅 플랫폼을 만들려는 또 다른 시도였다.[11] 1999년 초에는 세페르 키아니, 라이언 발렌스, 사미르 나이페가 오픈 소스 철학을 기계 설계 분야에 적용하기 위해 오픈 디자인 재단(ODF)이라는 비영리 법인을 설립하고[12] 오픈 디자인 정의 개발을 시도했으나, 이러한 초기 활동 대부분은 몇 년 후 흐지부지되었다.

한편, 1990년대 후반 디엘 마틴은 '자유 하드웨어'를 표방하는 FreeIO 조직을 시작했고, 2000년 초에는 웹사이트를 열었다. FreeIO는 2000년대 초중반 GNU 일반 공중 사용 허가서(GPL)에 따라 공개된 자유/오픈 하드웨어 디자인의 중심지 역할을 했다. 이들은 자유 소프트웨어 재단이 제시한 네 가지 자유와 유사한 개념을 하드웨어 사용자에게도 제공하고자 했으며, 각 프로젝트에 도넛(Donut), 플랩잭(Flapjack) 등 아침 식사 음식 이름을 붙이는 독특한 방식으로 알려지기도 했다.[13] 마틴의 프로젝트는 다양한 개발자와 자원봉사자들의 참여를 이끌었지만, 2007년 그가 췌장암으로 사망하면서 새로운 디자인 개발은 중단되었다. 기존 디자인은 여전히 웹사이트에서 찾아볼 수 있다.[14]

2000년대 중반에 들어서면서 OpenCores, RepRap(3D 프린팅), Arduino, Adafruit, SparkFun, Open Source Ecology 등 여러 주요 오픈 소스 하드웨어 프로젝트와 회사들이 등장하며 오픈 소스 하드웨어 운동은 다시 활기를 띠기 시작했다. 2007년 페렌스는 openhardware.org 웹사이트를 다시 열었지만, 2023년 8월 현재는 비활성화된 상태이다.

같은 해, 자유롭고 개방된 3D 그래픽 칩셋과 레퍼런스 그래픽 카드를 설계, 구현, 제조하려는 오픈 그래픽스 프로젝트의 연장선상에서, 티모시 밀러는 커뮤니티의 이익을 보호할 조직 설립을 제안했다. 이에 따라 패트릭 맥나마라는 2007년 오픈 하드웨어 재단(OHF)을 설립했다.[15]

또한 2007년, 아마추어 무선사들의 연구 개발을 지원하는 비영리 단체인 Tucson Amateur Packet Radio Corporation(TAPR, 1982년 설립)은 최초의 오픈 하드웨어 라이선스인 TAPR 오픈 하드웨어 라이선스(OHL)를 만들었다. 그러나 당시 오픈 소스 이니셔티브(OSI) 회장이었던 에릭 S. 레이몬드는 이 라이선스의 특정 측면에 우려를 표하며 검토하지 않기로 결정했다.[16]

2010년경에는 Freedom Defined 프로젝트를 통해 많은 사람들의 협력으로 '오픈 하드웨어 정의'가 만들어졌으며,[17] 2016년 기준으로 수십 개의 조직과 회사가 이를 받아들였다.[18]

2011년 7월, 유럽 원자핵 공동 연구소(CERN)는 자체 오픈 소스 하드웨어 라이선스인 CERN OHL을 발표했다. CERN 빔 부서의 엔지니어이자 오픈 하드웨어 저장소 창립자인 하비에르 세라노는 "디자인 공개를 통해 동료 검토로 품질을 높이고, 상업 회사를 포함한 사용자들이 자유롭게 연구, 수정, 제조할 수 있도록 보장하여 더 나은 하드웨어를 만들고 노력의 중복을 줄일 수 있을 것"이라고 설명했다.[19] 이 라이선스는 본래 CERN 내부의 필요(예: 연구 영향 추적)를 위해 만들어졌지만, 현재는 오픈 소스 하드웨어를 개발하는 누구나 사용할 수 있다.[20]

2011년 오픈 하드웨어 서밋 이후 라이선스와 정의에 대한 논쟁 끝에, 브루스 페렌스는 오픈 소스 하드웨어(OSHW) 정의와 관련된 공동 노력을 포기했다.[21] 페렌스가 이끌던 Openhardware.org는 오픈 소스 하드웨어 정의, 오픈 소스 정의, 자유 소프트웨어 재단의 네 가지 자유를 모두 만족하는 실천 방안을 홍보하고 식별하는 방향으로 나아갔다.[22] 그러나 2014년 이후 이 웹사이트는 접속되지 않으며 활동을 중단한 것으로 보인다.[23]

현재 오픈 소스 하드웨어 협회(OSHWA)가 oshwa.org를 통해 다양한 오픈 소스 하드웨어 활동의 중심 역할을 하고 있으며, TAPR, CERN, OSI 등 다른 단체들과 협력하고 있다. OSHWA는 2012년 6월 미국 델라웨어에서 법인으로 설립되었고, 2013년 7월 면세 지위를 신청했다.[24] 오픈 소스 이니셔티브(OSI)와 상표권 문제로 약간의 논쟁이 있었으나, 2012년 두 단체는 공존 협정을 맺었다.[25][26]

2015년에는 영국에 기반을 둔 비영리 단체인 FOSSi 재단이 설립되었다. 이는 RISC-V 아키텍처가 공식 발표된 지 약 1년 후로, 오픈 소스 실리콘 칩 운동을 촉진하고 보호하는 것을 목표로 한다.[27]

한편, 자유 소프트웨어 재단은 네 가지 자유에서 파생된 자체적인 "자유 하드웨어" 정의를 제안하기도 했다.[79][28]

참조

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