왜 우리는 욕실용 히터를 가혹한 습열 환경에 노출시키는가?
적외선 욕실용 램프를 제작할 때, 우리는 IP55 등급을 목표로 합니다. 쉽게 말해, 기기의 외부 케이스가 먼지가 들어오는 것을 막고, 어떤 방향에서 오는 물줄기도 견딜 수 있어야 한다는 뜻입니다.
하지만 욕실은 단순히 가끔씩 물이 튀는 곳이 아닙니다. 항상 짙은 수증기와 극심한 온도 변화가 일어나는 곳입니다. 그래서 우리는 이러한 기기들을 그냥 테스트하는 것에 그치지 않고, 출시하기 전에 가혹한 습열 환경에서 테스트를 거칩니다.
수증기의 문제점
수증기는 매우 교활합니다. 액체 상태의 물은 도달할 수 없는 틈새로도 들어갈 수 있습니다.
히터를 마치 숨을 쉬는 것처럼 생각해보세요. 히터가 켜지고 꺼질 때, 케이스 내부의 공기가 팽창하고 수축합니다. 이로 인해 진공 상태가 만들어지고, 습한 공기가 실링 부분을 통해 들어갑니다.
만약 실링이 손상된다면, 습기가 배선과 적외선 소자에 닿게 됩니다. 그렇게 되면 접점에 부식이 생기거나, 최악의 경우 단락이 발생할 수 있습니다. 우리는 이러한 문제가 고객의 집에서 발생하는 것보다는 실험실에서 먼저 발생하도록 하는 것이 낫습니다.
실링을 테스트하는 방법
이를 테스트하기 위해, 우리는 기기를 기후 조절실에 넣습니다. 열과 습도를 높인 다음, 그대로 두어봅니다.
우리는 첫날에 바로 ‘통과’가 되기를 기대하지 않습니다. 시간이 지남에 따라 재료들이 어떻게 변하는지 확인하고 싶습니다. 실링 부분이 수축하거나, 고온에서 방수 코팅이 균열이 생기는지도 확인해야 합니다.
만약 기기에서 누수가 발생한다면, 다시 설계를 수정해야 합니다. 실링 재료를 교체하거나 케이스의 허용 오차를 조정해야 합니다. 이는 힘든 과정이지만, 2년 후에도 IP55 등급이 유지될 수 있도록 하는 유일한 방법입니다.
어려운 점
하지만 한 가지 문제가 있습니다.
실링을 완전히 밀폐한다면, 방수 성능은 좋아지겠지만, 사실상 오븐과 같은 상태가 됩니다. 모든 열이 내부에 갇히게 되고, 내부 부품들이 손상될 수 있습니다. 너무 꽉 밀폐한다면, 램프의 수명도 크게 줄어듭니다.
따라서 환기와 방열 면적을 적절히 조절하여 기기가 과열되지 않으면서도 건조한 상태를 유지할 수 있도록 해야 합니다. 이는 시행착오를 거쳐야 하는 작업이지만, 이렇게 해야만 오랫동안 사용할 수 있는 히터를 만들 수 있습니다.