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by 볼트앤너트 Jul 27. 2021

#2 제품 제조 시 반드시 알아야 할 점-회로설계 편

회로설계 시 실패할 확률을 줄이는 3가지 방법, 꼭 기억하세요!

안녕하세요 볼트앤너트입니다.

어느새 무더운 7월이 지나가고 있습니다. 항상 건강 유의하시고 이 글을 읽으시는 오늘 하루도 행복하게 마무리하시기 바랍니다.

이번 글은 이전의 [제품 제조 시 꼭 알아야 할 점-디자인 편]에 이어서 회로설계 시 실패할 확률을 줄이는 3가지 방법을 알려 드리고자 합니다.

이전 글 보기 ☞ https://brunch.co.kr/@rlqls505/33

이번 편에서 자세하게 다룰 회로설계는 제품의 기능적인 부분을 담당하는 아주 중요한 단계입니다. 하지만 이전 글에서도 여러 번 강조드렸듯이, 제품 제조 과정의 각 단계들이 유기적으로 작용합니다. 디자인을 제대로 하려면 금형과 양산을 인지하고 기구 설계자와 소통하며 진행해야 한다고 말씀드렸는데요, 아마 이전 글을 보셨다면 기억하실 겁니다.

마찬가지로, 회로설계 또한 다른 단계들과 유기적으로 연결되어 있습니다. 그러나 제품의 기능을 다루는 단계이다 보니, 디자인보다 회로설계 단계에서 추가로 신경 써야 하는 부분이 더 많기도 합니다.

저희는 이에 대해 3가지로 압축하여 설명드리고자 합니다.

첫째, 양산용 회로를 반드시 만들 필요는 없다!

우선 회로 개발은 크게 펌웨어 개발과 하드웨어 제작이라는 필수적인 두 가지 단계를 거쳐 진행됩니다.

펌웨어는 특정 하드웨어 장치에 포함된 소프트웨어로, 펌웨어 개발이란 기능에 관련된 펌웨어를 개발하여 PCB에 업데이트하는 것입니다.

하드웨어 개발은 밑그림인 아트워크, 실제 부품 그리고 회로를 정리한 거버 파일로 구성됩니다. XX 캐드라고 되어 있는 여러 소프트웨어들을 통해서 이를 만들게 됩니다. 하드웨어 제작 시 SMT라는 기계를 이용하는데, 부품들을 기계의 특정 구역에 넣으면 기계가 부품들을 가지고 정해진 위치에 실장 해주면서 자동으로 만들어줍니다.

그럼 이제 회로 개발, 즉 펌웨어와 하드웨어를 제작하는 과정에 있어서 꼭 알아야 하는 점에 대해 설명해드리겠습니다.

많은 제조 창업자 분들이 양산용 회로는 꼭 만들어야 하는 것으로 알고 계십니다. 실제로 회로를 개발하는 데에 있어, 양산용 회로인 PCB를 이용하는 경우가 많습니다. 특히 대량 생산시, 필요한 기능만 넣어 원가를 줄일 수 있기에 많이 사용됩니다. 또한 필요한 기능만 컴팩트하게 들어가 디자인 면에서도 적당합니다. B2C 제품들은 대부분 PCB를 이용한다고 봐도 무방합니다.

이미지 : PCB

하지만 모든 제품을 양산하는 데에 PCB만을 활용하는 것이 아닙니다.

'아두이노'라는 기판으로도 양산이 가능합니다. 아두이노는 PCB와 같도록 펌웨어를 업데이트해두면 기능적으로는 PCB와 전혀 차이가 없습니다. 하지만 아두이노는 특정 제품에 필요한 기능만 사용 가능한 것이 아닌, 다양한 기능을 활용할 수 있도록 만들어집니다. 따라서 기능이 많이 들어가다 보니 PCB보다 큰 부피를 차지하고, 선으로 연결을 해야 하는 점 때문에 디자인적 요소가 줄고 기능적 요소가 부각되는 차이점이 있습니다.

이미지 : 아두이노

따라서 아두이노로는 디자인적 요소보다 기능적인 요소에 좀 더 집중할 수 있는 B2B 제품에 주로 쓰입니다. 이와 같은 경우에는 아두이노, 아두이노 우노 등 나와 있는 다양한 회로 모듈을 이용해서 제품을 양산하는 경우도 있습니다. 실제로 도로에 있는 인테리어 조명등 같은 것들은 아두이노 등의 기성 회로를 이용해서 만들기도 합니다.

이와 같이 꼭 양산용 회로를 개발할 필요는 없으며, 제품의 용도와 상황에 맞는 적절한 기판을 선택하시면 됩니다.

둘째, 양산 단가와 사이즈를 반드시 고려해라!

제조 창업자 분들이 회로 개발을 의뢰할 때 흔히 놓치는 부분이 있습니다. 바로 양산 단가와 회로 자체의 사이즈입니다. 회로를 개발할 때 보통 기능에 초점을 맞추기 쉽기 때문에 이러한 것들을 놓치는 경우가 많습니다.

먼저 양산 단가에 대해 설명드리자면, 전자제품에서 회로가 차지하는 원가 비율은 상당히 높습니다. 어떤 제품은 원가의 70%가 회로의 가격인 제품도 존재합니다. 또한 회로의 기능에 따라 가격은 굉장히 많이 올라가게 됩니다.

이러한 문제의 해결책 중 하나는, 회로에서 해결하는 영역은 최소화하고 서버나 클라이언트의 휴대폰에서 해결하는 방식으로 제품을 만드는 것입니다.

휴대폰이나 컴퓨터 부품과는 달리, 웬만한 제품들의 경우에는 제품 자체에서 계산량을 줄이고 사용자의 휴대폰이나 서버에서 그 계산을 진행하게 하는 것이 효율적입니다.

다음으로 회로 사이즈에 대해 알아보겠습니다. 회로 사이즈는 미리 정해져야 하는 부분입니다. 앞서 올린 [제품 제조 시 알아야 할 점-디자인 편]에서 언급했던 이사의 비유에서 보셨듯이 짐이 이사 가는 집에 들어갈 수 있는지 없는지를 파악하는 것이 중요합니다. 회로의 최대 사이즈를 정해서 계약 전에 전달하고, 기구 설계자와 함께 개발을 진행해야 합니다.

그렇지 않으면, 앞서 말씀드린 대로 처음부터 디자인과 기구설계를 다시 해야 하는 경우가 생깁니다.

셋째, 데이터를 이관하지 않는 회로 개발사와는 계약하지 마라!

용역 계약을 진행할 개발사를 찾을 때 가장 중요한 요소는 무엇일까요?

바로 부품 리스트, 아트워크, 거버 파일, 펌웨어 등의 데이터를 모두를 이관하는지 여부를 파악하는 것입니다. 이를 파악하는 것은 가장 기본적이고 중요한 것입니다.

우리는 당연히 개발을 하면 모든 파일을 넘겨받는 것으로 생각합니다. 하지만 그렇지 않은 경우도 있습니다. 클라이언트가 떠날 수 없게 만드는 관행적인 방식으로 이를 개발사 측에서 종종 이용하곤 합니다. 이와 같은 개발사는 꼭 피해야 합니다.

그렇다면 왜 우리는 모든 데이터를 받아야 하는 걸까요?

생산을 진행하다 보면 상황이 달라지기도 하고 제조하는 곳을 바꾸기도 합니다. 추가적으로 수정을 하거나 제품을 업그레이드하기도 합니다. 데이터를 모두 받지 않으면 이러한 모든 부분들이 회로 개발사에 귀속되게 됩니다. 이렇게 진행할 경우 클라이언트는 매우 불리해지게 됩니다. 실제로 이런 계약을 맺고 처음부터 개발을 다시 하는 경우도 주위에서 종종 볼 수 있습니다.