전기·전자 제품 안전 규격에 대한 이해

전기·전자 제품 제조업체들은 제품 안전 규격에 대한 규정을 준수하는 과정에서 어려움을 겪고 있습니다. 엘레멘트는 제조업체들이 보다 수월하게 제품 안전 규격에 대한 규정을 준수할 수 있도록 지원하고 있습니다. 

엘레멘트는 사전에 제품의 시험 인증 프로세스를 면밀히 검토합니다. 이 과정에서 배터리, 소비재, 가전제품부터 상업용 제품, 의료기기, 시험소 및 산업용 장비에 이르기까지 전기·전자 제품에서 발생할 수 있는 다양한 안전상의 위험 요소들을 철저하게 확인합니다.

제3자 기관을 통한 전기·전자 제품 안전 시험 인증

대부분의 기업들은 일반적으로 통용되는 규격에 맞춰 제품을 시험하며, 제3자 기관을 통해 시험 및 평가를 진행합니다. 이를 통해 제품이 특정 국가 및 지역의 법적 기준을 준수하는지, 시장에서 기대하는 수준의 품질과 안전성을 갖추고 있는지, 특정 고객의 요건을 충족하는지를 확인합니다. 

통상 EU나 영국은 전기 안전 시험에 대해 법적으로 제3자 기관의 승인이 필요하지 않습니다. 다만, 의료기기와 같은 특정 고위험 제품에 대해선 법적으로 인증 기관이나 공인된 기관으로부터 의무적으로 승인을 받아야 합니다. 또한, 일부 고위험 기계 및 무선 장비는 기술적인 이유로 인해 모든 규격을 완벽하게 충족시키기 어렵고, 일부 상충할 수 있기 때문에 제3자 기관의 승인이 필요합니다.

전기·전자 제품 안전 규격에 대한 국가 및 지역별 법적 요건 

보통 과거의 데이터를 바탕으로 부상이나 재산상의 손해가 발생할 가능성이 높은 제품은 의무적으로 제3자를 통한 시험이나 인증 과정을 거쳐야 합니다.

유럽과 영국에서는 기업이나 기관이 자발적으로 규격을 선택하고 준수하도록 하고 있습니다. 다만, 법률적인 기준과 해석이 불분명한 상황에서 법적 요건을 충족해야 하는 경우 규격을 채택하는 과정이 필요할 수 있습니다. 이처럼 규정이나 요건이 구체적이지 않고 명확하지 않은 경우에는 규격을 선택하여 해당 내용을 명확하게 이해하고 준수할 수 있도록 하는 것이 중요합니다.

전기·전자 제품에 대한 시장의 기대

법적으로 규격과 인증마크가 필요 없는 상황에서도, 특정 업계와 소비자들의 기대치를 고려하여 이를 획득해야 하는 상황이 발생할 수 있습니다. 규격을 준수하면 시장에서 확실한 제품 경쟁력을 갖출 수 있으며, 제품 패키지나 마케팅 자료에 인증마크를 표기하여 강조하면 제품 판매에 도움이 될 수 있습니다.

전기·전자 제품 안전 규격에만 적용되는 고객 요건

기업들은 안전한 전기·전자 제품을 구매하기 위해 구매 계약서에 준수해야 하는 특정 안전 규격이나 공인된 제3자 기관을 통한 시험 및 승인이 필요함을 명시하는 편입니다.

국제적으로 필요한 승인은 CB 인증서 또는 17025 공인 시험 기관의 시험 성적서입니다. 일반적으로 미국이나 캐나다에서는 NRTL을 통해 인증받거나 등록해야 합니다.

제조업체 내부 품질 절차

기업은 내부 품질 절차를 규정하여 브랜드를 유지하고 보호합니다. 이때 기업이 직접 설계하거나 사용하는 전기 제품의 안전성을 보장하기 위해 국제 안전 규격을 준수하며, 제3자를 통한 시험을 진행해야 한다는 내용을 규정에 명시합니다.

이와 같이 제품 개발 및 구매 절차에 기업의 내부 품질 절차 규정을 적용하면 비용 및 시간상의 문제로 불안전한 제품이 출시되는 것을 예방할 수 있습니다. 이를 통해 품질이 낮은 제품이 시장에 출시되어 발생하는 추가 비용이나 브랜드 이미지 손상을 사전에 막을 수 있습니다.

시험 인증 프로세스는 다음의 6단계로 나눌 수 있습니다:

  1. 사전 시험 혹은 제품 개발

규정 준수 과정은 제품 설계 단계에서 제품 사양이 확정된 시점에 시작하는 게 가장 좋습니다. 제품 사양에 맞는 기술 규격에 따라 소프트웨어 인클로저(enclosure), 회로, 컨트롤러와 같은 구성 요소를 설계하고 적합한 재료를 선택해야 합니다.

엘레멘트는 제품 개발 단계에서부터 자문 서비스를 제공하여 제품 세부 정보와 출시하고자 하는 국가 및 지역에 대한 정보를 바탕으로 적합한 규격 및 규제 확인을 지원하고 있습니다. 엘레멘트의 전기·전자 제품 안전 전문가 팀은 제조업체가 제품 개발을 시작할 때 명확한 목표와 방향을 설정할 수 있도록 규정 준수 로드맵을 제공합니다. 

제품 설계자는 제품 표준 관련 정보를 확보하고 있어야 합니다. 뿐만 아니라, 기업 내부 담당자는 제품에 필요한 시험 인증 및 규제 요건을 이해해야 합니다. 제품의 회로도와 상세 사양 및 도면이 완성되면, 제조업체는 시험 및 평가 단계에서 잠재적인 요소를 확인하기 위해 엘레멘트에 사전 검토를 요청할 수 있습니다.

또한, 제품의 초기 샘플에 대해 추가적인 시험 및 평가를 진행할 수 있습니다. 이를 통해 지침 및 표시 요건, 연면거리(cree page distance) 및 이격거리(clearing distance), 안정성 요건 등의 규격을 준수하지 못할 경우 발생할 수 있는 문제나 제품에 불연성 재료를 사용했는지의 여부를 확인할 수 있습니다.

  1. 시험 인증에 대한 견적 요청

제조업체는 시험 인증에 대한 견적 요청 시 제품과 해당 용도에 대한 세부 정보를 제공해야 합니다. 세부 정보에는 기본적으로 제품 전체 크기와 무게를 포함하여 전기품질이나 기타 등급과 같은 내용이 포함되어야 합니다. 일반적으로 제품 사용 설명서나 관련 데이터 시트만으로도 제품의 시험 인증을 진행할 수 있지만, 더 자세한 정보를 전달함으로써 프로젝트 비용이 높아지거나 일정이 지연되는 등 발생할 수 있는 문제들을 효과적으로 줄일 수 있습니다.

엘레멘트는 제조업체와 긴밀하게 논의하여 적절한 규격, 인증, 승인 또는 기타 필요한 서비스를 결정합니다. 이후 다음 요건들을 반영하여 견적을 책정합니다.

  • 제품에 적용해야 하는 규격
  • 국가 간 규격 차이를 고려하기 위한 제품 출시 예정 시장 정보
  • 인증 및 공인 기관의 승인 혹은 17025 시험 성적서로 대체 가능 여부
  • 실외 혹은 습하거나 먼지가 많은 곳에서 사용하는 제품의 경우 방수/방진 시험(IP)을 진행하여 제품에 물이나 먼지가 유입되는지, 물이나 먼지가 유입되어도 제품이 손상되지 않는지 확인 
  • 제품 안전에 핵심적인 역할을 하는 구성품이 관련 규정과 규격에 맞춰 승인을 받았는지, 혹은 해당 구성품에 특정 시험이 필요한지 확인
  • 제품의 복잡한 정도나 특정 기능, 부속품의 존재 여부 확인. 다양한 PCB와 레이저, 압력 용기 또는 고전압처럼 위험 요소가 있는 제품은 시험 진행 시 많은 시간과 비용 소요
  • 제품 안전성 측면에서 소프트웨어에 대한 평가 필요
  • 제품 전원 공급 방식. 주전원 및 배터리 전원 공급 방식은 DC 전원 전원 공급 방식보다 위험하여 더 많은 시험 과정 필요 
  • 제품 작동에 전문 장비가 필요하거나 운송이 어려운 대형 제품의 경우 현장 시험 진행을 위해 시험 엔지니어의 출장비가 청구될 수 있음

  1. 전기·전자 제품 시험 준비

견적이 확정되면 제조업체는 시험 전 다음과 같은 문서들을 준비하여 제출해야 합니다.

  • 시험 신청서
  • 회로도
  • 엔지니어링 도면 및 블록 시스템 다이어그램(block system diagrams)
  • 등급 라벨 도면 및 제품에 표시될 경고 및 표시에 대한 세부 정보
  • 구성품 목록
  • 대체 부품에 대한 세부 정보, 인클로저(enclosure) 및 PCB에 사용되는 폴리머 재료에 대한 승인 인증서
  • 데이터 시트 및 주요 구성품 승인 인증서
  • 설치 및 사용자 안내서
  • 소프트웨어, 레이저 또는 진입 보호 평가 시험 등 시험 프로그램에서 다루어지지 않았을 수 있는 필요한 시험 지원 보고서

제조업체가 시험 전 제출 서류를 준비하는 동안 엘레멘트는 시험에 필요한 제품 샘플 수와 제품이 특정 방식으로 작동하도록 필요한 시험 모드에 대해 안내합니다. 제조업체는 여유분의 샘플을 준비하면 좋습니다. 여러 시험을 동시에 진행하여 시험 시간을 단축할 수 있으며, 시험 중 샘플이 손상되어 중단되는 문제를 사전에 방지할 수 있습니다. 이외에도 제조업체는 제품이 제대로 작동될 수 있도록 전문 장비 또는 부속품을 제공해야 합니다. 

제품 안전에 핵심적인 역할을 하는 중요한 부품이 승인받지 못하면 추가 시험을 진행해야 합니다. 이때 제조업체는 해당되는 부품의 샘플을 별도로 제공해야 하는데, 이를 여러 업체로부터 공급받고 있다면 각 업체별 샘플이 필요할 수도 있습니다.

  1. 시험 진행

시험 단계에서는 안전 규격에 명시된 모든 요건을 기준으로 제품을 평가합니다. 이를 통해 제품의 사용 목적과 대상, 특정 제품 유형과 관련하여 발생할 수 있는 위험 요소를 검토합니다.

시험은 주로 전기와 관련된 위험을 파악하는 데 중점을 두지만, 화재, 기계적 위험, 열, 방사선 및 음향 관련 위험 등 제품을 둘러싼 다양한 위험 요소 또한 확인합니다. 

시험 과정이 규격을 준수하는지 여부는 제품 검사 및 측정, 문서 검토, 동적 시험 등 3가지 주요 과정을 통해 검증합니다.

제품 검사 및 측정은 접지 시스템(earthing system) 검토, 구성품의 정상 작동 여부, 연면(creepage) 및 이격(clearance) 거리 측정, 위험 부품 접근 제한, 소프트웨어 평가 등의 과정으로 구성됩니다. 

문서 검토 과정에서는 사용설명서가 규격 요건을 충족하고 있는지 평가합니다. 또한, 주요 부품 정보를 조사해 사용된 부품이 적합한 승인을 받았는지, 의도된 용도에 맞게 사용되고 있는지 확인합니다. 

동적 시험에는 다음과 같은 시험 항목이 있습니다.

  • 방수/방진(IP, ingress protection testing) 시험
  • 제품 주요 부품이 허용 온도의 한계를 초과하지 않는지 확인하는 열 시험(thermal testing)
  • 측정된 전류 혹은 전력이 장비에 표시된 수치와 일치하는지 확인하는 입력 시험(input testing)
  • 사용자가 접촉할 수 있는 부분에 높은 전류가 유입되는지의 여부를 확인하는 접촉 전류 시험(Touch Current Test)
  • 오류 상태에서도 제품이 안전하게 유지되는지 확인하는 시험

시험 평가와 문서 검토가 완료되면 프로젝트의 담당 시험 엔지니어가 시험 결과를 반영한 시험 성적서를 작성하며, 결과에 대해 다양한 조언을 드릴 것입니다. 엘레멘트의 공인된 전문가는 해당 시험 성적서를 다시 한번 검토합니다. 엘레멘트는 국제전기기술위원회(IEC) 및 영국 인증 서비스(UKAS)의 요건에 따라 모든 시험 결과와 워크시트 및 관련 문서들의 사본을 보관합니다. 

규격에 적합하지 않은 사항이 확인되면, 시험소는 위반 사항을 상세하게 설명하고, 이를 시정할 수 있는 기회를 제공합니다. 이때 제품 설계 업데이트, 제품 사용설명서 수정 또는 추가적인 문서 제공 등 여러 제반 사항이 필요할 수 있습니다. 시험을 계속할 수 없는 경우 일반적으로 제조업체에 10일의 유예기간을 부여합니다. 이 기간에 제조업체는 시험 프로젝트 종료 전까지 수정된 샘플과 관련 정보, 위반 사항을 해결하기 위한 문서를 시험소에 제출해야 합니다. 만약 10일의 유예기간보다 더 많은 시간이 필요하다면, 신속하게 시험소와 협의해야 합니다. 

견적서 작성 단계에서 인지하지 못했던 고장이나 제품 특성상의 문제로 추가적인 시험이 필요할 수도 있습니다. 시험소는 추가적인 시험을 진행하기 전에 제조업체에 견적 변동 여부를 안내합니다. 이후 제조업체가 견적을 확인하고 승인하는 과정을 통해 진행 여부를 결정합니다.

  1. 인증 검토

시험 성적서가 완성되면 시험소는 최종 검토를 위해 추가 증빙 서류와 함께 이를 인증 부서에 제출합니다. 이때 제품 인증을 위해 제조시설에 대한 품질 감사가 필요할 수 있으며, 마찬가지로 감사 보고서를 작성하고 제출합니다. 이러한 모든 과정을 성공적으로 완료하면 최종적으로 인증서를 발급받을 수 있습니다. 

  1. 제조업체의 사후 시험 및 인증 의무

제조시설에 대한 감사가 필요한 경우 인증 제도나 인증 기관에서 정해진 주기에 따라 사후 감사 또는 후속 검사를 진행해야 합니다. 이를 위해 제조업체는 제품에 적용되는 규격이나 법률적인 변경 사항을 지속적으로 확인해야 합니다. 또한, 변경 사항으로 인해 추가로 진행해야 하는 시험이나 업데이트해야 하는 문서가 없는지 반드시 확인해야 합니다.

인증 기관은 규격의 변경 사항이나 추가로 진행해야 하는 시험에 대한 정보를 자세히 안내하는 공문을 발송합니다. 제품 제조 시 인증 받지 않은 안전과 관련된 부품을 사용했다면 해당 부품은 매년 재시험을 진행해야 합니다.

또한 제조업체는 제품 설계, 부품 혹은 재료, 공급업체의 변경 사항을 모니터링해야 합니다. 해당 사항들이 크게 변경되는 경우 추가적으로 시험을 진행하고 제품 정보를 업데이트해야 합니다.  또한, 인증서에 기재된 이름과 주소가 변경되는 경우도 업데이트가 필요합니다. 제품의 규정 준수와 관련한 문서는 해당 제품의 제조와 판매를 중단할 때까지 계속해서 업데이트해야 합니다.

제품 시험을 지연시키는 대표적인 요인

제품 시험 단계에서의 상황보다는 행정적인 문제로 프로젝트를 실패하는 사례가 많습니다. 시험에 실패하여 제품을 재설계하는 과정에서 상당한 시간이 소요되기도 하지만, 문서 준비 등 행정적인 문제로 일정이 연기되는 경우가 더 많습니다.

규정을 준수하는 과정에서 필요한 문서를 누락했거나 문서에 잘못된 정보를 기입하여 시험에 실패하기도 합니다. 시험 신청서에 제품명이나 모델 번호가 잘못 기재되는 일이 빈번합니다. 사소한 문제처럼 보일 수 있지만 정확한 제품명과 모델 번호로 신청서를 수정하고, 다시 서류를 검토하는 과정을 거쳐야 하기 때문에 많은 시간이 소요됩니다. 

제품에 명시된 전기 정격이 부정확하거나, 제품이나 사용설명서에 표기된 내용과 다른 상황도 종종 발생합니다. 또한, 마더보드(motherboard)와 같이 제조업체가 승인 없이 외부에서 구매한 제품이나 부품은 회로도 및 세부 설계 도면이 누락되기도 합니다. 잘못되거나 누락된 정보는 제조업체에서 확인하기 어렵습니다. 이에 제조업체는 제품 안전 시험 전 제품 설계 단계에서 구성 부품의 필요한 정보를 확보하는 것이 중요합니다. 제조업체는 공급업체에 정확한 정보를 얻을 수 있도록 제품 설계 초기에 적절한 조치를 취해야 합니다.

제품 평가 과정에서 사용설명서는 매우 중요한 요소입니다. 사용설명서는 시험 엔지니어와 사용자 모두 제품에 대한 이해도를 높일 수 있도록 돕고, 사용자에게 제품을 사용할 때 발생할 수 있는 위험이나 사용 한계점을 안내하는 역할을 합니다. 대부분의 규격에는 사용자에게 전달해야 하는 정보와 그 형식에 대한 구체적인 요건이 명시되어 있습니다. 규격에 적합하지 않게 사용설명서를 작성하면 시험 프로젝트 일정이 지연될 수 있습니다. 이처럼 사용설명서를 규격 요건에 따라 작성하지 않거나, 사용설명서 자체가 전달되지 않는 사례가 많습니다. 이러한 상황이 발생하면 문제를 해결하는 과정에서 상당한 시간이 소요될 수 있습니다. 

사용설명서로 인한 문제와 같이 시험을 지연하게 하는 다른 요소는 잘못된 표시, 경고 및 기호입니다. 규격에는 제품에 필요한 기호와 표시에 대해 명확한 기준 명시되어 있습니다. 제품이 해당 기준에 맞게 공급되고 있는지 간단한 체크리스트를 만들어 확인할 수 있습니다. 기호는 규격에서 제시하는 적합한 형식이어야 합니다. 또한, 표시는 읽기 쉽고, 장기간 유지되도록 내구성이 좋아야 하며, 지워지지 않아야 합니다. 규격에는 표시의 내구성을 입증하기 위한 간단한 마찰 시험(rubbing test)이 포함되어 있습니다. 

핵심 부품 및 재료가 승인된 경우, 제품 사용의 한계가 제품 성능의 한계와 일치해야 합니다. 예를 들면, 실내용 전원 공급장치는 실외에서 사용되는 제품에는 사용할 수 없습니다. 또한, 섭씨 40도를 넘는 환경에서 사용되는 제품은 구성 부품이 이와 동일한 환경에서 작동된다는 승인을 받아야 합니다.

더불어 전원 공급 장치나 배터리처럼 제품의 일부 부품에 대한 승인은 국가마다 적용되는 규격이 다르기 때문에 해당 국가의 규격에 맞게 승인을 받아야 합니다. 

시험 프로젝트를 지연하는 상황을 예방하려면 시험 시작 전에 필요한 정보들을 충분히 제공해야 합니다. 엘레멘트는 필요한 경우, 데이터에 영향을 받지 않는 프로젝트의 일부분을 맡아서 시험을 진행하기도 하지만, 이는 시험 프로젝트를 지연시키는 경우가 많습니다.

제품 시험의 지연 위험 감소

제조업체는 논의된 프로젝트 기간에 따라 시험을 진행할 수 있도록 필요한 완성품 샘플을 일정에 맞춰 제공해야 합니다. 제품은 적절한 시험 모드로 설정되어야 하며, 시험 대상 제품을 작동시키고, 성능을 확인하는 데 필요한 특수 지원 장비나 소모품 또한 함께 제공되어야 합니다. 여분의 제품 샘플과 퓨즈(fuse), 온도 퓨즈(thermal fuse), 열 차단기, 변압기 등 안전에 중요한 부품을 제공한다면 프로젝트 지연 위험을 줄일 수 있습니다.

시험을 지연시키는 이유는 다양하며, 이는 제품 유형이나 규격에 따라 달라질 수 있습니다. 엘레멘트에서 자주 발생하는 대표적인 시험 지연 사유는 다음과 같습니다:

  • 충분하지 못한 연면(creepage) 및 이격(clearance) 거리
  • 가열 시험 실패
  • 배터리 제조업체가 지정한 온도 한계 지점에서 배터리가 충전을 중지하지 않아 발생하는 배터리 충전 보호 실패
  • 안정 강도 혹은 경사도 시험(tilt test) 실패
  • 기존 설계, 잘못된 허용 오차 설정, 잘못된 샘플 조립, 또는 제품의 재료 선택이나 설계 단계에서 제품 시험에 필요한 요건을 고려하지 않아 발생하는 침투(ingress) 및 인클로저(enclose) 시험 실패

IECEE CB 제도와 같은 전기 제품 안전 승인 인증에 대한 이해

CB 인증 제도는 다양한 IECEE 회원 국가인증기관(NCB, National Certification Bodies)간의 시험 결과와 인증서를 상호 인정하는 국제 인증 제도입니다. 제조업체는 IECEE CE 인증 제도를 통해 각 국가에서 추가적인 시험을 진행하지 않아도 됩니다. 하나의 시험 성적서를 발급받아 54개 회원국 어느 곳에서든 현지 인증을 받을 수 있기 때문입니다. 이 제도는 국제전기기술위원회(IEC)에서 관리하며, 글로벌 시장에서 적용하기 쉬운 IEC 국제 규격을 기반으로 합니다.

CB 인증은 제품의 제조시설에 대한 감사가 필요하지 않으며, 인증서 발급을 위한 절차는 다음과 같습니다:

  1. 국가인증기관(NCB)에 시험 신청서를 제출합니다.
  2. 국가인증기관(NCB)은 시험 신청서를 처리하고, 국제공인시험기관(CBTL, CB Testing Laboratories) 중 한 곳을 지정합니다. 
  3. 제품 샘플 관련 문서(회로도, 부품 목록 및 승인, 사용 설명서 등)를 국제공인시험기관(CBTL)에 제출합니다.
  4. 국제공인시험기관(CBTL)은 국가별 규격의 차이를 포함하여 IECEE CB 제도 내 관련 규격에 따라 제품을 시험 및 평가하고 국가인증기관(NCB)에 시험 성적서를 발행합니다.
  5. 국가인증기관(NCB)은 시험 성적서를 검토하고, 검증이 완료되면CB 인증서를 발급합니다.

CB 인증을 받은 후에는 시험 성적서와 인증서를 다른 국가인증기관(NCB)에 제출하여 현지 인증을 받습니다. 이를 통해 소매 업체 및 기타 주요 이해관계자에게 제품 설계가 관련 안전 규격 혹은 기타 요건을 준수하는 것을 입증할 수 있습니다.

엘레멘트는 영국과 미국, 중국에 각각 2개씩, 총 6개의 전기 제품 안전 시험에 특화된 국제공인시험기관(CBTL)을 보유하고 있습니다. 이를 통해 엘레멘트는 배터리, 전자파 적합성(EMC), 가전제품, AV·IT, 전자제품, 사무기기, 측정 장비, 의료기기 등 IEC가 정의한 8가지 제품 카테고리에 대하여 시험 인증 서비스를 제공하며, 다음의 규격 항목을 포함합니다:

– 오디오/비디오 및 정보 통신 기술 장비 (IEC 62368)

– 가전제품 (IEC 60335 시리즈)

엘레멘트의 인증 서비스를 통해 제조업체는 50개 이상의 국가에서 운영되는 IECEE CB 인증 제도부터 CE 인증(유럽), NRTL 인증(북미)까지 공신력 있는 국제 전기 안전 인증을 획득할 수 있습니다.


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