안녕하세요^^ 국제공인시험기관, 한국신뢰성기술센터 입니다.
이번 포스팅은, 방진-분진시험 입니다.
우리가 사용하는 다양한 산업용 장비, 야외용 전자기기, 그리고 자동차 부품 등은 가혹한 야외 환경이나 먼지가 많이 발생하는 작업 현장에서 운영되는 경우가 많습니다. 이러한 환경에서 제품의 안전성을 위협하는 가장 대표적인 요인 중 하나가 바로 미세한 '먼지'와 '분진'입니다. 대기 중에 떠다니는 미세 먼지가 제품의 틈새를 통해 내부로 유입되면, 회로의 쇼트(합선)를 유발하거나 가동 부위의 마찰을 일으켜 치명적인 작동 오류 및 고장의 원인이 됩니다.
이 때문에 야외나 거친 환경에서 운영되는 제품들은 외부의 이물질로부터 내부를 보호하는 방진 성능을 완벽히 갖추어야 합니다. 오늘은 제품의 방진 신뢰성을 검증하기 위해 진행하는 '방진-분진 시험' 대해 소개해 드리겠습니다.
■ 방진-분진 시험(Dust Test)의 목적과 중요성
방진-분진 시험은 제품이나 부품의 하우징(외곽 케이스)이 미세한 분진 환경에 노출되었을 때, 먼지의 침투를 얼마나 효과적으로 차단할 수 있는지 평가하는 환경 시험입니다. 제품의 밀폐 구조가 지닌 취약점을 찾아내고, 먼지가 유입되더라도 제품의 기계적·전기적 기능이 정상적으로 유지되는지 내구성과 신뢰성을 종합적으로 검증하는 데 목적이 있습니다. 특히 가혹한 분진 환경에서 장시간 운영되어야 하는 장비라면 제품의 수명과 직결되는 매우 중요한 필수 시험입니다.
(저희 한국신뢰성기술센터에서 정밀한 요동시험을 위해 세팅된 전문 시험 장비의 모습입니다.)
■ 환경 모사 부유식 분진 시험 조건
시험 조건 : 부유식
총 시험 시간 : 총 12시간
시험 사이클 : 총 24 Cycle 진행
1 Cycle 세부 조건 : 10초 분사 + 15분 방치 (1Cycle)
이번 시험은 먼지를 한 방향으로 강하게 뿜어내는 방식이 아니라, 공기 중에 미세 분진을 띄워 자연스럽게 가라앉히거나 부유시키는 '부유식법'으로 진행되었습니다.
특히 제품에 지속적인 먼지 스트레스를 주기 위해 [10초 분사 후 15분 방치]를 하나의 사이클로 묶어 작동시켰습니다. 분사 단계에서는 챔버 내에 분진을 강하게 띄우고, 방치 단계에서는 떠오른 미세 먼지들이
제품의 미세한 틈새로 서서히 침투하도록 유도하는 과학적인 프로세스입니다.
이 과정을 총 24 사이클(총 12시간) 동안 반복하여, 장기간 먼지에 노출되는 실제 사용 환경을 완벽하게 모사하였습니다.
부유식 가동시 구동 영상
세팅된 사이클에 맞춰 미세 분진이 안정적으로 부유하며 방진 시험이 이루어지는 구동 영상입니다
(시험 영상은 타 고객사의 소중한 기술 자산이자 보안 사항이므로 장비 구동 동영상으로 대체 되었습니다.)
■ 시험품 점검 및 결과 판정
총 12시간의 가혹한 분진 노출이 끝난 후에는 제품의 방진 성능을 객관적으로 평가하기 위한
정밀 점검 프로세스가 진행됩니다. 판정은 다음과 같은 단계로 철저하게 이루어집니다.
시험 전 외관 확인: 시험을 시작하기 전, 제품의 초기 외관 상태와 틈새 밀폐 상태를 꼼꼼히 기록합니다.
시험 후 외관 확인: 시험 완료 후 제품 표면에 쌓인 분진의 상태와 외관상의 이상 유무를 1차적으로 점검합니다.
내부 먼지 유입 상태 확인: 제품의 하우징을 안전하게 분해하여, 가장 핵심인 '내부로의 먼지 침투 여부'를 면밀히 검사합니다. 주요 회로 기판이나 가동부 부근에 미세 먼지가 유입되었는지 확인하여 최종 방진 합격 여부를 판정합니다.
해당 시험장비를 통해 KS C IEC 60529:2013 외함의 밀폐 보호 등급 구분(IP코드)를 따라
IP5X, IP6X의 IP인증을 받을 수 있습니다
카테고리 1, 2의 외함을 간단히 설명 드리면
카테고리 1 외함은 제품이 유지보수나 작동 중에 내부 기압이 주변 대기압보다 낮아지는(감압 상태가 되는) 구조를 가진 제품들을 의미합니다. 쉽게 말해, 내부 온도가 변하면서 공기를 빨아들이는 흡입력이 생겨 먼지를 내부로 끌어당길 수 있는 위험이 있는 외함입니다.
시험 방식: 시험 챔버 내에 제품을 설치한 후, 진공 펌프를 연결하여 제품 내부를 인위적으로 감압(흡입) 시킵니다.
주요 조건: 최대 2 kPa(20 mbar)$의 감압을 유지하며, 공기 흡입 유량에 따라 최대 8시간 동안 가혹하게 먼지를 유입시키는 테스트를 받게 됩니다.
해당 제품: 밀폐형 모터, 내부 발열이 심해 구동 시 압력 변화가 큰 가전 및 산업용 밀폐형 제어반 등
반면, 카테고리 2 외함은 제품 내부와 외부 사이에 기압 차이가 발생하지 않는 구조를 뜻합니다. 제품 내부에 빈 공간(체적)이 거의 없거나, 열 발생이 적어 기압 변화가 없거나, 혹은 환기 구멍 등이 있어 내부 압력이 대기압과 늘 평형을 유지하는 경우입니다.
시험 방식: 제품 내부에 진공 펌프를 연결하지 않고, 압력 변화가 없는 상태(무감압)로 분진 챔버 내에 단순히 방치하여 시험합니다.
주요 조건: 규격에서 정한 시간(일반적으로 8시간) 동안 부유하는 분진 환경에 노출시켜 자연스럽게 먼지가 침투하는지 확인합니다.
해당 제품: 발열이 없거나 내부 압력 릴리프(배기) 밸브가 있는 장비, 빈 공간이 없는 통주물 형태의 부품 등을 기반으로 시험을 진행 합니다.
저희 한국신뢰성기술센터는 군용 규격(MIL-STD)을 비롯하여 KS, ISO, IEC 등 다양한 국내외 규격에 맞춘 환경 시험을
신속하고 정확하게 지원하고 있습니다.
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