왜 태양광 시험인가

우리가 사용하는 제품은 다양한 나라의 온도 습도 환경 조건에 노출되기 때문에 고온 대기만으로는 재현할 수 없는 두 가지 손상 메커니즘 방향성 가열(directional heating)과 광화학 반응(actinic degradation)을 평가해야만 합니다. 

이는 군용 장비, 전자 전기 부품과 제품 자동차의 도료·복합재, 포팅 컴파운드 연화등 다양한 산업에서 요구됩니다.

옥외에 장기간 또는 단기간 노출 되거나 유리·투명 플라스틱을 투과한 복사 에너지가 내부 부품에 영향을 주는 경우, 밀폐 구조물 내부의 응답 온도를 파악해야 하는 경우에 특히 유효합니다.

MIL-STD-810H Method 505.7

군용·산업용 장비가 옥외 태양광에 장기간 노출될 때 발생하는 가열 효과와 광화학적(actinic) 열화 효과를 재현하기 위한 시험 방법입니다. 

대표적인 열화 증상

가동부 고착·이완, 땜납/접착부 약화, 실링(seal) 손상

도료·복합재의 블리스터링·박리, 포팅 컴파운드 연화

직물·플라스틱 색상 퇴색, 도료의 균열(checking)·백화(chalking)

고분자(폴리머·엘라스토머)의 광화학적 사슬결합 파괴(케블라 등 고강도 소재는 가시광 영역에도 반응)

스펙트럼, 파워 분포 — 총 1120 W/m²

인공 태양광원이 규격에서 요구하는 대역별 비율·허용오차를 만족해야 Procedure Ⅰ(가열 효과), Ⅱ(광화학 효과) 시험이 유효합니다. 

ProcedureⅠ은 가시광+적외선만 유지해도 되나, 유리 투과 등 조건에서는 풀스펙트럼이 요구됩니다.

Procedure Ⅰ · Ⅱ — 목적에 따라 선택

두 절차는 동일한 태양광 스펙트럼을 사용하지만, 타이밍과 부하 강도에서 근본적으로 다릅니다. 원하는 목적에 따라 선택할 수 있어야만 원하는 분석 결과를 얻을 수 있게 됩니다.

ATLASDYNAMICS는 요구 조건에 충족하도록 스펙트럼 파워 분포와 목적에 따른 시험 조건을 선택하여 시험할 수 있도록 조건을 제공하며, 평가해야하는 제품의 크기에 따른 시험 장비를 제공합니다. 

DIN 75220

독일표준화기구(DIN)가 1992년 제정한 규격으로, 태양광 모사 시험장치(Solar Simulation Unit)를 이용해 자동차 부품이 실제 태양광에 장기간 노출되었을 때 겪는 노화 현상을 실내에서 재현하고 평가하는 방법을 규정합니다. 

차량 실내외에 장착되는 부품이 직사광선과 고온에 반복 노출될 때 나타나는 변색, 변형, 균열, 물성 저하 등의 열화 현상을 양산 전 단계에서 미리 확인하기 위한 시험으로 주기 시험(cycling) 6종과 정상상태 장시간 시험(steady-state) 6종을 합쳐 총 12개의 시험방법으로 구성되며, 각 유형은 다시 실외용 부품 2종과 실내용 부품 4종으로 세분화됩니다. 

광원은 규격상 특정 방식을 지정하지 않지만, 실무에서는 메탈할라이드 램프가 널리 사용되고 있습니다.

실내 부품을 기준으로 한 대표적인 시험 조건을 보면, 복사조도는 약 1,000 W/m² 수준으로 설정되고 흑색표준온도(BST)는 약 100~105℃까지 도달하며, 챔버 내부의 온도와 습도는 차량 실내의 열환경에 맞춰 별도로 제어됩니다.

적용되는 분야는 계기판, 도어트림, 시트 원단, 헤드라이너, 카펫 등 자동차 내장재와 일부 외장 플라스틱·도장 부품에 폭넓게 적용되며, 시험 후에는 색상 변화(ΔE, 황변 정도), 치수 안정성, 표면의 균열·박리·백화 여부, 기계적 물성 저하 등을 종합적으로 평가합니다.

ATLASDYNAMICS는 요구 조건에 충족하도록 메탈할라이드 램프와 흑색표준온도를 제공하고 있으며 열환경에 맞춰 챔버 내부의 온도와 습도 제어 조건을 선택하여 시험할 수 있도록 조건을 제공하며, 평가 해야하는 제품의 크기에 따른 시험 장비를 제공합니다.

IEC 60068-2-5

고온 챔버만으로는 재현할 수 없는 것이 태양광 특유의 방향성 가열과 스펙트럼 반응입니다. 자외선이 만드는 표면 광화학 변화, 특정 파장대가 재료 내부까지 투과해 만드는 반응은 균일한 열풍 순환 시험으로는 확인할 수 없습니다. 

IEC 60068-2-5는 이를 온도 상승과 열순환에 의한 열적 영향(Sa), 그리고 자외선 누적과 습윤 반복에 의한 재료 열화(Sb). 당사 챔버는 이 두 시험 목적을 하나의 플랫폼에서, 또는 목적별 전용 라인으로 구성해 대응하고 있습니다. 

표준 태양광 스펙트럼

CIE 85:1989 Table 4를 기준으로 한 스펙트럼 분배이며, 챔버 광원은 각 대역의 최소·최대 허용범위를 만족해야 합니다. 당사는 광원 선정·필터 구성 단계에서 이 범위를 기준으로 검증합니다. 

ATLASDYNAMICS는 요구 조건에 충족하도록 메탈할라이드 램프와 측정절차 프로파일을 제공하고 있으며 열환경에 맞춰 챔버 내부의 온도와 습도 제어 조건을 선택하여 시험할 수 있도록 조건을 제공하며, 평가 해야하는 제품의 크기에 따른 시험 장비를 제공합니다.