공장, 물류센터, 관제실처럼 분진이 많은 환경에서는 일반 PC를 오래 쓰기가 쉽지 않습니다. 팬으로 빨아들인 먼지가 기판에 쌓이고, 결국 과열이나 고장으로 이어지는 경우를 많이 보셨을 겁니다.
이번에 소개해 드릴 제품은 이런 문제를 해결해 달라는 고객사의 요청에서 출발했습니다. 먼지가 많은 환경에서도 안정적으로 동작하는 2U 사이즈의 랙마운트 PC를 만드는 것이 목표였습니다.
1. 방진 설계 — 공기 유입구를 한 곳으로
가장 신경 쓴 부분은 외부 공기가 들어오는 경로를 최소화하고, 그 경로에 반드시 먼지 필터를 거치도록 만든 것입니다.
- 전면 하단부에 에어벤트를 배치했지만, 이 통로는 PC 내부로 바로 연결되지 않습니다. 대신 케이스 하단, PC 밑바닥 쪽으로 이어지는 별도의 공간으로 빠집니다.
- 이 하단부에는 넓은 면적의 에어벤트가 타공되어 있고, 여기에 먼지 필터가 장착됩니다. 외부 공기는 결국 이 필터를 통과해야만 내부로 들어올 수 있는 구조입니다.
- 필터는 고정 가이드만 분리하면 쉽게 탈거할 수 있어, 세척이나 먼지 제거 같은 유지보수가 간편합니다.
- 좌측면, 우측면, 상단에는 별도의 타공홀이 없습니다. 즉 공기가 들어올 수 있는 곳은 오직 전면 하단 → 필터가 달린 하단 에어벤트, 이 한 경로뿐입니다.
내부에서 데워진 공기는 후면에 배치한 50mm 쿨러를 통해 배출됩니다. 흡기는 필터를 거친 최소한의 경로로, 배기는 후면 한 곳으로 명확하게 분리한 것이 이번 설계의 핵심입니다.
2. 냉각 설계
제품에 사용된 모바일보드는 원래 작은 사이즈의 CPU 쿨러가 기본 장착되어 있었습니다. 이를 그대로 쓰지 않고, 커다란 알루미늄 히트싱크로 교체했습니다.
그리고 히트싱크 바로 뒤쪽에 50mm 쿨러를 배치해, 히트싱크가 흡수한 열을 곧바로 케이스 밖으로 밀어내도록 구성했습니다. 흡기 경로를 최소화한 밀폐형 구조이다 보니, CPU 발열을 얼마나 효율적으로 후면까지 끌고 나가느냐가 관건이었는데, 히트싱크 용량을 키우고 배출 동선을 최단 거리로 잡아 해결했습니다.
3. 어디에나 맞는 랙마운트 브라켓
케이스 양쪽 측면에는 19인치 랙에 고정할 수 있는 브라켓을 장착했습니다.
이 브라켓 방식의 장점은, 19인치 표준 랙뿐 아니라 15인치 같은 비표준 사이즈의 랙에도 대응이 가능하다는 점입니다. 케이스 전체를 새로 설계할 필요 없이, 랙 사이즈에 맞는 길이의 브라켓으로만 교체하면 되기 때문에 다양한 설치 환경에 유연하게 대응할 수 있습니다.
4. FLEX 파워로 확보한 안정성
전원부는 어댑터 방식 대신 FLEX 파워를 적용했습니다. 외부 어댑터를 쓰는 구성보다 전원 안정성이 높고, 산업 현장처럼 전원 환경이 깨끗하지 않은 곳에서도 신뢰성 있게 동작합니다.
5. 확장성을 고려한 I/O 플레이트
기본 보드 I/O에 있는 USB 포트 2개 외에, 전면 플레이트를 통해 다음과 같이 확장했습니다.
- USB 포트 4개 추가
- COM 포트 2개 추가
COM1은 RS-232, COM2는 RS-232/422/485 중 고객사가 필요로 하는 방식으로 구성할 수 있습니다.
시리얼 통신 장비를 많이 쓰는 산업 현장의 특성을 고려해, COM 포트를 최대 10개까지 확장할 수 있는 플레이트도 별도로 준비했습니다. 이 확장형 플레이트는 USB 확장 포트가 2개로 줄어드는 대신, COM 포트 6개를 기본 타공으로 우선 장착하고, 이후 4개는 knock-out 홀 방식으로 필요할 때 추가 타공해 장착할 수 있도록 설계했습니다. 필요한 시점에 필요한 만큼만 확장할 수 있는 구조입니다.
지금까지 분진이 많은 환경에서도 안정적으로 동작하도록 설계한 2U 랙마운트 PC에 대해 알아봤습니다.
PC사양이나 랙 사이즈, 포트 구성 등 현장 환경에 맞춰 유연하게 조정이 가능하니, 필요하신 사양이 있다면 편하게 문의해 주세요.
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