세계적인 공유 모빌리티 서비스 제공업체가 2025년까지 동남아시아의 쇼핑몰, 교통 허브, 관광지 등 유동인구가 많은 150여 곳에 공유 보조 배터리 캐비닛 2,000대를 설치하는 대규모 구축 프로젝트를 시작했습니다. 이 프로젝트는 열대 및 아열대 기후 특성과 높은 사용 빈도를 고려하여 엄격한 요구 사항을 충족해야 했습니다. 첫째, 캐비닛은 갑작스러운 폭우와 모래폭풍에도 견딜 수 있도록 IP55 등급의 방수 및 방진 기능을 갖춰야 합니다. 둘째, 35~45℃의 고온 환경에서도 내부 배터리 모듈과 회로 기판이 안정적으로 작동할 수 있도록 우수한 방열 성능을 갖춰야 합니다. 셋째, 도어 패널과 본체 프레임은 강력한 도난 방지 기능을 갖추어 도난 방지 기준을 충족해야 합니다. 넷째, 현장 설치 및 이동을 용이하게 하기 위해 전체 무게를 45kg 이내로 제한해야 합니다. 마지막으로, 표면 마감은 장기간 강한 햇빛에 노출되어도 변색 및 노화를 방지하기 위해 자외선 차단 기능을 갖춰야 합니다. 고객은 9개 판금 공급업체를 평가한 후, 옥외 전자 장비용 정밀 맞춤 판금 전문업체인 산준 하드웨어(2010년 설립)를 선정했습니다. 산준 하드웨어는 아웃도어 전자 장비 판금 맞춤 제작 분야에서 풍부한 경험을 보유하고 있으며, 4000W 파이버 레이저 절단기, AMADA 8축 CNC 프레스 브레이크 등의 첨단 생산 설비와 체계적인 품질 관리 시스템을 갖추고 있습니다.
핵심 판금 부품의 제조 공정
산준 하드웨어는 고객의 요구 특성에 기반하여 종합적인 생산 계획을 수립했으며, 특히 공유 보조 배터리 캐비닛의 세 가지 핵심 판금 부품인 본체, 방범 도어 패널, 내부 배터리 모듈 브래킷에 중점을 두고 소재 과학, 정밀한 제작 기술, 환경 적응형 설계를 통합했습니다.
1. 소재 선정: 내구성, 경량성 및 환경 적응성의 균형 유지
메인 캐비닛 본체1.5mm 두께의 304 스테인리스강(JIS G 4305)을 사용했습니다. 일반 냉간압연강에 비해 내식성 및 내산화성이 뛰어나 동남아시아의 습하고 더운 환경에도 효과적으로 견딜 수 있습니다. 또한 520MPa의 인장강도로 캐비닛의 구조적 안정성을 보장합니다.
도난 방지 도어 패널두께 2.0mm의 SPCC 냉간압연강에 아연 도금 처리를 하고 분체 도장을 하여 전체적인 내충격성을 향상시켰습니다. 표면에는 자외선 차단 기능이 있는 무광 검정 분체 도장을 적용하여 미적인 만족감은 물론 햇빛에 의한 노화 현상에도 강합니다.
내부 배터리 모듈 브래킷두께 1.2mm의 6061-T6 알루미늄 합금이 선택되었습니다. 이 소재는 스테인리스 스틸보다 35% 가벼워 케이스 전체 무게를 제어하는 데 도움이 됩니다. 또한 우수한 열전도율로 배터리 모듈의 열 방출에 기여하며, 276MPa의 인장 강도로 내부 부품을 안정적으로 지지합니다.
2. 핵심 기술: 정밀 제조로 뛰어난 성능 보장
(1) 레이저 절단: 부품 매칭을 위한 정밀 기반
산준 하드웨어는 주요 부품 가공에 ±0.05mm의 정밀도를 가진 4000W 파이버 레이저 절단기를 사용했습니다.
본체에는 6mm 직경의 방열 구멍이 12mm 간격으로 격자 형태로 배열되어 과학적인 방열 채널을 형성함으로써 고온 환경에서도 내부 온도가 40℃를 넘지 않도록 했습니다.
도난 방지 도어 패널에는 터치스크린 설치를 위해 300mm×500mm 크기의 직사각형 구멍을 뚫었고, 설치 중 화면 긁힘을 방지하기 위해 가장자리를 2mm 경사지게 가공했습니다.
내부 배터리 모듈 브래킷에는 15mm×20mm의 위치 지정 슬롯이 있어 배터리 모듈이 오차 없이 정확하게 설치될 수 있도록 하며, 버(burr)가 없는 절삭 날(Ra ≤0.8μm)은 배터리 케이스의 손상을 방지합니다.
본체는 6번의 굽힘을 통해 완전히 밀폐된 구조로 제작되었으며, 모서리는 구조적 강도를 높이고 설치 중 안전 위험을 초래할 수 있는 날카로운 모서리를 방지하기 위해 R8mm의 둥근 형태로 가공되었습니다.
도난 방지 도어 패널은 5mm 모서리 접힘 디자인으로 제작되어 닫혔을 때 캐비닛 본체와 밀착되어 IP55 방수 및 방진 성능을 구현합니다.
스프링백 현상을 방지하기 위해 맞춤형 3D 프린팅 벤딩 지그를 내부 브래킷에 사용하여 브래킷의 평탄도가 0.1mm 이하가 되도록 했으며, 이는 배터리 모듈의 안정적인 설치에 도움이 됩니다.
(3) 용접: 강력한 연결 및 밀봉 최적화
각 부품의 재료 및 구조적 요구 사항에 따라 맞춤형 용접 공정이 채택되었습니다.
메인 캐비닛 본체가스 금속 아크 용접(GMAW)을 사용하여 용접 이음매를 제작했으며, 용접 이음매 폭은 3mm이고 기공이나 슬래그가 발생하지 않았습니다. 용접 후 로봇 연삭 작업을 통해 용접 이음매를 매끄럽고 평평하게 만들어 밀봉 스트립이 밀착되도록 함으로써 IP55 등급의 방수/방진 성능을 확보했습니다.
내부 알루미늄 브래킷1500W 파이버 레이저 용접을 사용하여 용접 이음매가 좁고(≤1mm) 열영향부가 작아 알루미늄 합금 소재의 열 변형을 효과적으로 방지하고 브래킷의 치수 정확도를 확보했습니다.
(4) 표면 처리: 가혹한 환경으로부터 다층 보호
캐비닛의 환경 적응성을 향상시키기 위해 3단계 표면 처리 공정이 채택되었습니다.
본체 (304 스테인리스 스틸)먼저, 질산 부동태화 처리를 통해 표면에 5μm 두께의 산화막을 형성하여 내식성을 향상시켰습니다. 그 후, 자외선 차단 및 변색 방지 성능이 뛰어난 무광 검정색 정전기 분말 코팅(두께 60μm)을 적용했습니다.
도난 방지 도어 패널 (SPCC 강철)부식 방지 기본 보호를 위해 아연 도금 처리(아연층 두께 8μm)를 먼저 실시한 후 정전기 분말 코팅을 적용했으며, 코팅 접착력은 ISO 2409 기준 0등급에 도달했습니다.
내부 알루미늄 브래킷ISO 10079 표준에 따라 20μm 두께의 양극 산화 처리를 실시하여 표면의 경도와 내마모성을 향상시키고 열전도율을 개선했습니다.
3. 품질 관리: 전 공정에 걸친 엄격한 검사
산준 하드웨어는 모든 캐비닛이 고객의 요구 사항을 충족하도록 3단계 품질 검사 시스템을 도입했습니다.
치수 검사좌표 측정기(CMM)를 사용하여 캐비닛 본체, 도어 패널 및 브래킷의 주요 치수에 대해 100% 정밀 검사를 수행했습니다. 검사 항목에는 캐비닛 본체의 평탄도(≤0.1mm/m), 터치스크린 개구부 크기(±0.05mm) 등이 포함됩니다.
환경 적응성 테스트배치당 10개 제품을 무작위로 샘플링하여 IP55 방수 및 방진 테스트(IEC 60529 표준 준수)와 고온 노화 테스트(45℃ 일정 온도에서 72시간)를 실시하여 열악한 환경에서도 안정적인 작동을 보장했습니다.
구조 성능 테스트도난 방지 도어 패널은 강제 개방 방지 테스트(변형 없이 500N의 측면 힘을 견딜 수 있음)를 거쳤고, 캐비닛 본체는 하중 지지 테스트(구조적 손상 없이 80kg의 무게를 견딜 수 있음)를 거쳐 구조의 안전성과 내구성을 검증했습니다.
프로젝트 과제 및 산준의 전문적인 솔루션
산준하드웨어는 프로젝트 수행 과정에서 네 가지 주요 과제에 직면했지만, 전문적인 기술력과 풍부한 프로젝트 경험을 바탕으로 성공적으로 해결했습니다.
1. 과제: IP55 방수 성능과 열 방출 요구 사항의 균형 맞추기
IP55 방수 등급을 충족하려면 케이스의 밀폐 성능이 우수해야 하며, 내부 배터리 모듈의 열 방출을 위해서는 충분한 방열 채널이 필요합니다. 과도한 밀폐는 방열 불량을 초래하여 배터리 수명에 영향을 미치고, 과도한 방열 구멍은 방수 성능을 저하시킵니다.
해결책산준 하드웨어의 연구 개발팀은 유체 역학 시뮬레이션 분석을 통해 방열 구멍 배치를 최적화했습니다. 빗물 유입을 방지하기 위해 30° 각도로 아래쪽으로 기울어진 "루버형 경사 방열 구멍" 설계를 채택했습니다. 동시에 방열 구멍 내부에 방수 및 통기성 멤브레인을 설치하여 수분 분자는 차단하면서 공기 순환은 가능하게 했습니다. 또한, 배터리 모듈에서 발생하는 열을 방열 구멍으로 전달하기 위해 캐비닛 내부에 열전도판을 추가했습니다. 테스트 결과, 45℃ 환경에서 캐비닛 내부 온도가 38℃ 이내로 유지되었으며, 24시간 연속 분무 테스트 후에도 누수가 발생하지 않아 IP55 방수 및 방열 요구 사항을 완벽하게 충족했습니다.
2. 과제: 구조적 강도를 확보하면서 전체 무게를 제어하는 것
고객은 현장 설치 편의를 위해 캐비닛 전체 무게가 45kg 이하일 것을 요구했지만, 실외 사용 환경에서는 캐비닛이 충분한 구조적 강도와 도난 방지 성능을 갖춰야 했기 때문에 재료 두께를 늘리면 무게가 기준을 초과할 가능성이 높았습니다.
해결책산준 하드웨어는 소재 조합과 구조 설계를 최적화했습니다. 먼저, 배터리 브래킷과 같은 내부 비내력 부품에는 경량 고강도 6061-T6 알루미늄 합금을 사용하여 무게를 줄였습니다. 둘째, 본체는 1.5mm 두께의 304 스테인리스강으로 제작하고, CNC 벤딩을 통해 주요 응력 지점(본체와 도어 패널 연결부, 캐비닛 하단 등)에 "강화 리브" 구조를 추가하여 소재 두께 증가 없이 구조 강도를 40% 향상시켰습니다. 마지막으로, 방범 도어 패널은 2.0mm 두께의 아연 도금 강판을 사용하고 내부를 비워 무게를 줄이면서도 열림 방지 성능을 확보했습니다. 이러한 조치를 통해 최종 캐비닛 무게는 42kg으로 고객 요구 사항보다 3kg 가벼워졌으며, 구조 강도 테스트에서도 기준을 완벽하게 충족했습니다.
3. 과제: 2,000개 대량 생산 시 치수 일관성 확보
본 프로젝트는 캐비닛 2,000개를 생산해야 했으며, 제품 간 치수 편차가 현장 설치 및 부품 교체에 어려움을 초래할 수 있었습니다. 발주처는 주요 부품의 배치 간 치수 편차가 0.2mm 이하여야 한다는 조건을 제시했습니다.
해결책산준 하드웨어는 전 공정 자동화 생산 및 검사 방식을 채택했습니다. 첫째, 레이저 절단 및 CNC 벤딩 공정에 자동 적재 및 하역 장비를 사용하여 수작업으로 인한 치수 편차를 방지했습니다. 둘째, 각 핵심 공정에 맞춤형 위치 고정 지그를 제작하여 가공 위치의 일관성을 확보했습니다. 셋째, "배치 샘플링 + 전체 검사" 품질 관리 방식을 도입했습니다. 각 배치 제품의 10%를 샘플링하여 CMM을 이용한 종합적인 치수 검사를 실시하고, 모든 제품의 주요 치수는 정밀 측정기를 사용하여 검사했습니다. 또한, 디지털 생산 관리 시스템을 사용하여 각 제품의 가공 매개변수를 기록함으로써 편차 발생 시 신속하게 추적 및 조정할 수 있었습니다. 그 결과, 배치 간 주요 부품의 치수 편차를 0.15mm 이내로 관리하여 고객 요구 사항인 0.2mm 이하를 충족했습니다.
4. 과제: 열대 기후에서 자외선 노화에 저항하기
해당 캐비닛은 동남아시아의 열대 기후 지역에 설치되어 장기간 강한 햇빛과 높은 자외선에 노출되었는데, 이로 인해 표면 코팅이 쉽게 변색, 균열 및 노화되어 캐비닛의 외관과 수명에 영향을 미쳤습니다.
해결책산준 하드웨어는 고품질의 자외선 차단 폴리에스터 분말 코팅(자외선 흡수제 함량 ≥3%)을 선택하고 표면 처리 공정을 최적화했습니다. 코팅 전, 기판은 코팅 접착력을 확보하기 위해 엄격한 녹 제거, 탈지 및 인산염 처리를 거쳤습니다. 코팅 두께는 60±5μm로 조절되었고, 경화 온도와 시간은 180℃에서 20분으로 정밀하게 제어하여 코팅의 안정성을 향상시켰습니다. 또한, 샘플 코팅에 대해 가속 노화 시험(3년간 옥외 햇빛 노출 모사)을 실시한 결과, 색차 ΔE ≤1, 균열이나 박리 현상 없이 장기간 옥외 사용 요구 조건을 완벽하게 충족하는 것으로 나타났습니다.
프로젝트 성과
배송 성능산준 하드웨어는 2,000개의 공용 보조 배터리 보관함을 45일 만에 생산 및 납품하여 고객의 50일 마감일보다 5일 앞당겼으며, 납품 전 검사에서 100% 합격률을 달성했습니다.
현장 운영 성과동남아시아의 고온다습하고 강한 자외선 환경에서 8개월간 현장 운영한 결과, 해당 캐비닛은 탁월한 성능을 보여주었습니다. 누수, 코팅 변색 또는 노화, 구조적 변형 또는 손상 사례가 전혀 발생하지 않았으며, 내부 배터리 모듈은 과열 고장 없이 안정적으로 작동했습니다.
고객 협력고객은 산준 하드웨어의 정밀 제조, 환경 적응형 설계 및 대량 생산 관리 분야의 전문성을 높이 평가했습니다. 2025년에는 후속 협력 계약을 체결하여 산준 하드웨어에 동남아시아 여러 국가에 공급할 3,000개의 추가 공유 보조 배터리 캐비닛의 판금 맞춤 제작 사업을 맡겼습니다.
본 사례는 산준 하드웨어가 공유 모빌리티용 보조 배터리 케이스 판금 맞춤 제작 분야에서 핵심 경쟁력을 갖추고 있음을 명확히 보여줍니다. 산준 하드웨어는 첨단 생산 설비, 전문적인 기술 솔루션, 엄격한 품질 관리 시스템을 통합하여 열악한 환경에서 작동하는 옥외 전자 장비 판금 제품의 문제점을 효과적으로 해결하고, 공유 모빌리티 산업 분야의 글로벌 고객에게 신뢰할 수 있는 판금 솔루션을 제공합니다.
