양산까지 무너지지 않는 구조 — 제품설계회사의 기준

기구설계에서 확인하는 항목

제품 하나를 만들려면 겉모습 외에 확인할 항목이 많습니다. 벽 두께가 균일한지, 살빼기가 되어 있는지, 나사나 후크로 조립되는지, 사출 구배가 맞아 금형에서 빠지는지를 봅니다. 기구설계는 이 항목을 하나씩 채워 형태를 양산 가능한 구조로 바꾸는 작업입니다. 체결부 주변에 힘이 걸리는지, 조립 공구가 들어갈 자리가 있는지도 같이 확인합니다.

제품설계만 따로 의뢰하는 경우는 대체로 둘입니다. 외형은 확정됐지만 내부가 비어 있는 경우, 그리고 시제품을 만든 뒤 원가나 조립 시간이 계획과 맞지 않는 경우입니다. 어느 쪽이든 그 지점부터 형태와 구조를 함께 다시 봅니다. 구조만 고쳐서 풀리는 문제는 많지 않습니다.

판단 기준은 내구성과 양산성을 같이 놓는 것입니다. 금형에서 빠지지 않으면 만들 수 없고, 떨어뜨렸을 때 깨지면 팔 수 없습니다. 어느 수준까지 견디면 되는지를 사용 환경에서 먼저 정하고 그에 맞춰 구조를 잡습니다. 실내에 두는 기기와 현장에서 쓰는 장비는 요구 강도가 다릅니다.

공차 누적과 체결 방식

부품 하나가 도면 치수와 1밀리미터만 어긋나도 조립에서 문제가 됩니다. 부품마다 공차를 정하고, 그 공차가 여러 부품에 걸쳐 쌓였을 때 전체 조립에 어떤 영향을 주는지까지 계산합니다. 숫자 하나를 정하는 일처럼 보이지만, 이 계산이 어긋나면 완성된 시제품에서 부품끼리 닿거나 헐거워지는 문제로 그대로 나타납니다.

체결은 나사와 후크를 놓고 조립 시간과 내구성, 분해 가능 여부를 비교해 고릅니다. 방수나 방진이 필요한 제품이면 이 단계에서 실링 구조와 개스킷 자리까지 정합니다. 정비나 부품 교체가 잦은 제품은 하우징을 모듈화해 해당 부분만 열리도록 나눕니다. 선택지는 근거와 함께 드리고, 무엇을 포기할지는 클라이언트가 정합니다.

기구설계 세 갈래

기구설계는 세 갈래로 나눠 진행합니다. 먼저 내부에 들어갈 기판과 배터리, 모터 같은 구성 요소의 배치를 정합니다. 이어서 벽 두께와 리브, 보스, 체결 방식을 확정해 강도와 내구성을 계산합니다. 마지막으로 사출과 CNC 가공, 판금 중 어느 방식으로 만들지에 맞춰 공차와 표면 처리를 도면에 반영합니다. 도면에는 치수 공차 외에 표면 거칠기와 도장·인쇄 지정도 함께 넣습니다.

구조가 복잡할수록 검토 횟수가 늘어납니다. 완성된 도면을 한 번에 내놓지 않고, 부품 배치안을 먼저 확인받은 다음 세부 치수를 확정하는 순서로 나눕니다. 배치를 확정할 때는 커넥터와 케이블이 지나갈 자리, 조립 순서, 방열 경로를 같이 봅니다. 마지막 단계에서 큰 부분을 통째로 되돌리는 일을 줄이기 위해서입니다.

도면 다음의 작동 시제품

도면이 나오면 작동 시제품 제작으로 넘어갑니다. 조립 간섭과 동작 소음은 도면에서 드러나지 않고 실물에서 나옵니다. 시제품에서 문제가 나오면 구조를 고치고, 금형 제작이 가능한 수준까지 이 과정을 반복합니다. 소재와 공법을 사출에서 CNC 가공으로, 또는 그 반대로 바꾸는 판단도 이 단계에서 합니다.

디자인 없이 설계만 맡기는 것도 가능합니다. 확정된 형태를 기준으로 구조만 새로 잡습니다. 설계는 끝났지만 외관 디테일을 다시 다듬는 경우에도 상담을 받습니다. 어느 쪽에서 시작하든 마지막에는 같은 도면에서 형태와 구조를 함께 확인합니다. 유니체스트는 과학기술정보통신부에 전문연구사업자로 신고한 회사입니다(신고 제20254541호, 신고업종 연구관리 — 연구개발제품 디자인업). 디자인 회사와 설계 회사 사이에서 도면이 오가는 구간은 한 팀 안에서 없앱니다.