전기차 전장부품 보호 소재는 부품 위치의 방수·방진 등급, 사용 온도, 전압 수준, 진동 조건을 먼저 정한 뒤 컨포멀 코팅·포팅·저압성형·실링 중 맞는 방식을 고르고, 그 안에서 소재 계열을 비교하는 순서로 선택합니다. 전기차는 내연기관차보다 전자 부품이 많고, 배터리·인버터·충전 장치처럼 수백 볼트의 고전압을 다루는 부품이 차체 곳곳에 놓입니다. 물 한 방울, 먼지 한 줌이 단락이나 부식으로 이어질 수 있기 때문에 “무엇으로 감쌀지”는 설계 초기부터 함께 정해야 하는 항목입니다. 이 글에서는 전장부품이 받는 환경 부하를 정리하고, 방수·방진·절연 관점에서 보호 방식과 소재를 비교합니다.
핵심 요약
- 방수·방진은 IEC 60529(IP67 등)와 도로 차량용 ISO 20653(IP6K9K 등) 등급으로 요구 조건을 정리합니다.
- 고전압 부품은 절연 내력, 비교 트래킹 지수(CTI), 난연 등급, 연면거리 설계를 함께 봅니다.
- 보호 방식(코팅·포팅·저압성형·실링)을 먼저 정하고, 그다음 소재 계열을 비교해야 시행착오가 줄어듭니다.
전기차 전장부품이 받는 환경 부하
전장부품 보호 소재를 고르기 전에 부품이 실제로 어떤 조건에 놓이는지부터 정리해야 합니다. 차량용 전기·전자 부품의 환경 조건은 일반적으로 ISO 16750 시리즈(전원, 기계적 부하, 기후 부하, 화학적 부하 등)를 기준으로 설명하며, 완성차 업체는 이를 바탕으로 각자의 사양을 정합니다.
- 수분·염분: 차량 하부, 휠 하우스, 충전구 주변은 빗물, 눈 녹인 염수, 고압 세차에 노출됩니다.
- 먼지·이물: 도로 먼지와 브레이크 분진이 커넥터와 기판 사이에 쌓이면 습기와 만나 누설 전류 경로가 됩니다.
- 온도 변화: 겨울철 영하에서 구동 중 발열까지, 일반적으로 -40°C 부근에서 100°C를 넘는 범위를 반복합니다. 소재와 부품의 열팽창 차이가 균열과 박리를 만듭니다.
- 진동·충격: 노면 진동과 모터 진동이 솔더 접합부와 와이어 분기부에 피로를 쌓습니다.
- 화학물질: 냉각수, 오일, 세정제, 배터리 전해액 등에 닿을 수 있는 위치도 있습니다.
같은 전기차 안에서도 실내 계기판 뒤의 기판과 차량 하부 배터리 주변의 센서는 요구 조건이 전혀 다릅니다. 그래서 “전기차용 보호 소재”를 하나로 정하기보다 부위별로 조건표를 만드는 것이 출발점입니다.
방수·방진: IP 등급과 보호 방식
방수·방진 요구는 IP 등급으로 표현하는 것이 일반적입니다. IEC 60529의 IP 코드에서 첫 번째 숫자는 고형 이물(먼지), 두 번째 숫자는 물에 대한 보호 정도를 뜻합니다. 예를 들어 IP67은 먼지가 들어가지 않고(6) 일정 깊이에 일정 시간 잠겨도 물이 해로운 양만큼 들어가지 않는(7) 수준입니다. 도로 차량용으로는 ISO 20653이 있으며, 여기서 정한 IP6K9K는 고온·고압 물 분사에 견디는지를 확인합니다. 차량 하부나 세차 시 물줄기를 직접 맞는 부품은 IP67과 IP6K9K를 함께 요구받는 경우가 많습니다.
등급을 만족하는 방법은 크게 두 가지입니다. 하우징과 가스켓으로 바깥을 막는 방법, 그리고 부품 자체를 수지로 덮거나 감싸는 방법입니다. 실제로는 둘을 함께 쓰는 경우가 많습니다. 하우징 실링이 1차 방어선이 되고, 기판 코팅이나 저압성형이 실링이 손상됐을 때의 2차 방어선이 되는 구조입니다. 기판 방수 방식별 차이는 PCB 방수 처리 방법 비교: 컨포멀 코팅·포팅·저압성형에서 더 자세히 정리했습니다.
절연: 고전압 부품에서 확인할 항목
전기차 구동계와 충전 계통은 일반적으로 수백 볼트 전압을 다루므로, 보호 소재는 물과 먼지를 막는 것과 동시에 전기적으로 안전해야 합니다. 소재를 비교할 때 다음 항목을 확인합니다.
- 절연 내력: 소재가 견디는 전계 세기입니다. IEC 60243 같은 시험 방법으로 측정합니다.
- 체적·표면 저항: 습도와 온도 변화 후에도 값이 유지되는지가 중요합니다.
- 비교 트래킹 지수(CTI): 오염과 습기가 있는 표면에서 누설 전류 경로(트래킹)가 생기기 어려운 정도로, IEC 60112로 시험합니다. CTI가 높을수록 같은 전압에서 연면거리를 줄이는 설계에 유리합니다.
- 난연 등급: UL 94 V-0, V-1 등으로 표시하며, 고전압 부품 주변에서는 난연 요구가 붙는 경우가 많습니다. 할로겐 없이 난연성을 내는 방법은 할로겐프리 난연 핫멜트란?에서 다뤘습니다.
- 내열 등급: 연속 사용 온도에서 절연 특성과 기계적 특성이 함께 유지되는지 봅니다.
절연은 소재만으로 끝나지 않습니다. 연면거리·공간거리 설계(IEC 60664-1 등)와 함께 판단해야 하고, 소재 안에 기포가 남으면 그 자리에서 부분 방전이 시작될 수 있으므로 충전 품질도 같이 관리해야 합니다.
전기차 전장부품 보호 소재 비교
아래 표는 전기차 전장부품 보호 소재를 보호 방식별로 비교한 것입니다. 수치가 아니라 일반적인 경향이며, 실제 선택은 부품 조건과 시험으로 확인해야 합니다.
| 보호 방식 | 주요 소재 계열 | 잘 맞는 부위 | 주의할 점 |
|---|---|---|---|
| 컨포멀 코팅 | 아크릴, 실리콘, 우레탄 | 실내 제어 기판 | 모서리 두께 부족, 침수엔 한계 |
| 포팅 | 에폭시, 실리콘, 우레탄 | 대형 모듈, 고전압 기판 | 경화 시간, 무게, 재작업 어려움 |
| 저압성형 | 폴리아마이드, 폴리올레핀 | 센서, 커넥터, 하네스 | 열 민감 부품, 금형 필요 |
| 가스켓·실링 | 실리콘, EPDM, 핫멜트 | 하우징 접합부 | 압축 영구변형, 조립 편차 |
저압성형은 녹인 폴리아마이드를 낮은 압력으로 금형에 주입해 부품을 감싸는 방식으로, 경화를 기다리지 않아 사이클이 짧고 하우징 역할까지 겸할 수 있습니다. 공정 조건은 LPM 저압성형 공정 조건 정리, 센서 적용은 자동차 센서 몰딩용 핫멜트, 커넥터 적용은 커넥터 실링에 핫멜트를 쓰는 이유와 공정에서 확인할 수 있습니다.
부위별 소재 선택 순서
부위별로 보호 소재를 고를 때는 다음 순서를 따르면 검토 범위를 빠르게 좁힐 수 있습니다.
전장부품 보호 소재 선택 5단계
- 조건표 작성
IP 등급, 온도 범위, 전압, 진동, 화학물질 - 보호 방식 결정
실링, 코팅, 포팅, 저압성형 중 선택 - 소재 계열 비교
절연 내력, CTI, 난연, 내열 데이터 - 샘플 시험
온도 사이클, 침수·분사, 진동, 접착 - 양산 공정 확인
설비, 사이클 타임, 불량 검출
일반적인 검토 순서를 정리한 예시이며, 부품과 요구 사양에 따라 달라질 수 있습니다.
첫째, 부품 위치를 기준으로 IP 등급, 온도 범위, 전압, 진동, 화학물질 노출을 한 장의 조건표로 정리합니다. 둘째, 그 조건에서 하우징 실링만으로 충분한지, 부품 자체를 덮어야 하는지 판단해 보호 방식을 고릅니다. 셋째, 방식 안에서 소재 계열을 2~3개로 좁히고 절연·난연·내열 데이터를 비교합니다. 넷째, 샘플로 온도 사이클, 침수·분사, 진동 시험을 진행하고 박리나 균열이 없는지 확인합니다. 마지막으로 양산 공정(도포·주입 설비, 사이클 타임, 불량 검출 방법)까지 포함해 최종 결정합니다. 고온 부위라면 200°C 내열 핫멜트 고르는 법도 함께 참고하십시오.
자주 놓치는 부분은 소재와 기재의 접착입니다. 방수 등급은 소재 자체가 물을 막아도, 케이블 피복이나 커넥터 하우징과의 경계면이 벌어지면 그 틈으로 물이 들어와 무너집니다. 그래서 기재 종류(PVC, PBT, PA66 등)와의 접착 확인은 방수 시험만큼 중요합니다. 또 온도 사이클에서 소재와 기판의 열팽창 차이가 크면 솔더 접합부에 응력이 쌓이므로, 단단한 소재가 늘 유리한 것도 아닙니다.
실버스타케미칼의 전장부품 보호 소재
실버스타케미칼㈜은 2011년부터 폴리아마이드 핫멜트를 자체 생산하는 제조사로, ERAMID 브랜드의 LPM(저압성형)용 무용제 폴리아마이드를 PCB, 센서, 커넥터, 와이어 하네스용으로 공급합니다. UL 94 V-0 난연 그레이드와 최대 200°C 열 안정성 그레이드가 있으며, 포팅 대비 짧은 사이클로 부품을 감쌀 수 있습니다. VOC·할로겐 프리 배합을 기본으로 하고, 원료 선정부터 배합, 품질검수까지 직접 수행해 용도에 맞춘 점도·배합 개발이 가능합니다. 자동차 내장재용 제품은 자동차 솔루션에서, 회사 정보는 실버스타케미칼 회사 FAQ에서 볼 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Q. 전기차 전장부품 보호 소재는 어떻게 고르나요?
먼저 부품이 놓이는 위치의 방수·방진 등급, 사용 온도 범위, 전압 수준, 진동 조건을 정리합니다. 그다음 컨포멀 코팅, 포팅, 저압성형, 가스켓·실링 중 그 조건을 만족하는 방식을 고르고, 방식 안에서 아크릴·실리콘·우레탄·에폭시·폴리아마이드 같은 소재 계열을 비교합니다.
Q. IP67과 IP6K9K는 무엇이 다른가요?
IP67은 먼지가 들어가지 않고 일정 시간 물에 잠겨도 견디는 등급이며 IEC 60529를 따릅니다. IP6K9K는 도로 차량용 ISO 20653에서 정한 등급으로, 고온·고압 물 분사(세차 등)에 견디는지를 봅니다. 차량 하부나 엔진룸 부품은 두 조건을 함께 요구받는 경우가 많습니다.
Q. 고전압 부품의 절연 소재는 무엇을 확인해야 하나요?
절연 내력, 체적 저항, 비교 트래킹 지수(CTI, IEC 60112), 난연 등급(UL 94)을 확인하고, 연면거리·공간거리 설계(IEC 60664-1 등)와 함께 봅니다. 습도와 온도 변화 후에도 절연 특성이 유지되는지가 중요합니다.
Q. 저압성형은 어떤 전기차 부품에 쓰이나요?
일반적으로 센서, 커넥터, 와이어 하네스 분기부, 소형 제어 기판처럼 부품을 한 번에 감싸 방수·방진과 변형 방지를 함께 얻고 싶은 곳에 검토합니다. 열에 약한 부품이나 큰 부피를 채워야 하는 경우에는 포팅이나 코팅이 더 맞을 수 있습니다.
Q. 실버스타케미칼은 전장부품 보호용 소재를 공급하나요?
네. 실버스타케미칼은 ERAMID 브랜드로 PCB·센서·커넥터·와이어 하네스용 저압성형(LPM) 무용제 폴리아마이드를 생산하며, UL 94 V-0 난연 그레이드와 최대 200°C 열 안정성 그레이드를 갖추고 있습니다. 용도에 맞춘 점도·배합 개발도 가능합니다.
전기차 전장부품의 방수·방진·절연 소재를 검토 중이시라면 부품 위치, 요구 IP 등급, 사용 온도, 전압, 기재 정보를 함께 알려 주십시오. 조건에 맞는 폴리아마이드 그레이드를 검토해 안내합니다. 기술 문의하기 · 전화 055-337-8841 · snschem@snschem.kr
