[현장]던지고 구부리고 뜨거운 물고문… ‘샥즈’ 독주 이끈 품질연구소 방문기

완제품 넘어 원자재 단계부터 가혹 조건 적용하는 자체 검증 시스템 구축
제논 에이징 및 80도 온수 투입 등 기후 변화와 침수 위험성 선제 차단
배터리 입고 물량 100% 전수 조사로 조기 불량 및 불완전 요소 원천 배제
정성적 감각의 정량 데이터화와 독자 개발 자동화 로봇 통한 오차 최소화

샥즈가 자체 개발한 80도 온수 테스트 장비. 김상준 기자 ksj@donga.com

샥즈가 자체 개발한 장력 테스트 장비. 김상준 기자 ksj@donga.com

샥즈가 자체 개발한 내구성 테스트 장비. 김상준 기자 ksj@donga.com

오픈형 이어폰 시장의 글로벌 강자인 샥즈(SHOKZ)가 제품의 내구성과 신뢰성을 확보하기 위해 운영 중인 기계 및 환경 신뢰성 연구소를 직접 방문해 취재했다. 이번에 공개된 실험실은 단순한 업계 표준 준수를 넘어, 자체적으로 고안한 극한의 테스트 방식을 도입해 완제품은 물론 원자재 단계에서부터 품질을 원천 관리하는 핵심 기지다.

제품의 뼈대부터 파괴 분석하는 기계실의 집요한 검증

실험실의 핵심인 기계실 Room 1과 Room 2에서는 실제 사용자가 일상에서 겪을 수 있는 모든 물리적 충격과 마모 상황을 재현한다.

먼저 기계실 Room 1에 있는 수지 주입 및 슬라이스 제작 공간은 제품에 결함이 발생했을 때 원인을 추적하는 일종의 부검실 역할을 한다. 테스트 중 미세한 내부 균열이나 기능 이상이 발견된 제품은 특수 액체 수지(나무 진액)를 주입해 단단하게 고정시킨다. 이후 정밀 장비로 단면을 아주 얇게 잘라내어 내부 회로와 구조를 현미경으로 관찰한다. 이를 통해 어떤 부품의 어떤 지점에서 물리적 변형이 일어났는지 소수점 단위까지 정확하게 계측하고 분석한다.

사용자가 매일 귀에 걸고 벗는 동작을 시뮬레이션하는 반복 인장 테스트는 기본적으로 최소 1만 회 이상 연속 작동하도록 설정되어 있다. 이 과정에서 골전도 이어폰의 핵심인 넥밴드 구조가 어떤 한계 상황에서 파손되는지, 장기 사용 시 유연성이 저하되지 않는지 철저히 평가한다. 이어폰의 비틀림 내구성 테스트는 제품별 설계 기준에 맞춰 각각 차별화된 횟수를 적용해 가혹하게 비틀어댄다.

주목할 점은 사용자의 주관적인 감각까지 정밀 데이터로 치환한다는 원칙이다. Room 2의 버튼 작동 압력 테스트가 대표적이다. 흔히 소비자가 느끼는 누르는 맛이 좋다는 감각은 주관적이기 쉽지만, 샥즈는 이를 철저한 뉴턴(N) 단위의 압력 데이터로 바꾸어 관리한다. 가장 가볍고 정확하게 눌리면서도 오작동을 방지하는 최적의 압축 값을 정의해 제품에 일관되게 적용하는 방식이다.

낙하 테스트 역시 이중으로 이루어진다. 국제 표준을 충족하는 회전 드럼 장비 속에 이어폰을 넣고 수백 번 무작위로 굴리는 회전식 낙하 테스트는 주머니나 책상 높이에서 떨어지는 일상적 충격을 모사한다. 이와 별개로 자유 낙하 구역에서는 실제 사람의 귀 높이에서 제품을 수직으로 떨어뜨려 구조적 변형이나 부품 탈거가 일어나는지 엄격히 확인한다.

태양광 전체 스펙트럼 모사와 96시간의 시간 가속 기후 검증

환경시험실은 지구상의 온갖 혹독한 기후 변화 속에서도 이어폰이 정상 작동하는지 검증하는 공간이다. 이곳의 장비들은 일종의 시간 가속 장치 역할을 수행한다.

온도 내구 테스트 구역에서는 겨울철 야외 운동 후 따뜻한 실내로 들어올 때의 급격한 온도 변화나, 한여름 밀폐된 차량 내부의 고온 환경을 그대로 재현한다. 특히 고온 고습 챔버에서 96시간 동안 진행되는 보관 및 작동 테스트는 실제 환경에서 약 2년간 제품을 사용했을 때의 노화 및 연화 상태를 단 나흘 만에 압축적으로 예측해 낸다. 제품이 견딜 수 있는 물리적 한계를 명확히 파악해 조기 결함을 방지하려는 목적이다.

샥즈 연구원이 내구성을 테스트하고 있다. 김상준 기자 ksj@donga.com

자외선과 태양광에 의한 변색 및 깨짐 현상을 막기 위한 인프라 투자도 돋보인다. 일반적인 IT 제조사들은 비용 절감을 위해 단순 자외선(UV) 조사 테스트만 거치는 경우가 많다. 반면 샥즈는 대당 가격이 2000만 원이 넘는 제논 에이징(Xenon Aging) 장비를 도입했다. 제논 램프는 자외선은 물론 가시광선과 적외선까지 포함하는 태양광 전체 스펙트럼을 완벽하게 모사하기 때문에, 야외 환경에서 장기간 노출되었을 때의 실제 노화 과정을 가장 정확하게 구현할 수 있다. 이렇게 축적된 데이터는 향후 신제품 개발 시 더 우수한 저항성을 가진 실리콘이나 소재를 선택하는 절대적 기준으로 활용된다.

스포츠 필수품인 만큼 화학 물질에 대한 저항성도 놓치지 않는다. 전처리 실에서는 이어폰 표면에 실제 시중에서 판매되는 선크림, 로션 등 화장품을 의도적으로 바른 뒤 고온 고습 챔버에 투입한다. 운동 중 땀과 섞인 화장품 성분이 이어폰 표면 코팅을 부식시키거나 변질시키지 않는지 사전에 꼼꼼하게 검증하기 위함이다.

80도 온수 가열과 형광 방수 검사, 스포츠 환경의 완벽한 재현

해안가 지역 거주자나 장시간 운동 시 배출되는 땀이 기기에 미치는 영향을 검증하는 염수 분무 시험실은 염수를 지속해서 분사하고 내부 온도를 정밀 제어한다. 제품이 야외에서 수년간 겪을 수 있는 염분 부식 환경을 단 며칠 만에 압축 재현하여 금속 부품과 내부 소자의 잠재적 부식 위험성을 차단한다. 해상 운송 과정에서 발생할 수 있는 습기 피해까지 이 단계에서 함께 검증된다.

방수 테스트는 더욱 시각적이고 가혹하다. IPX7 및 IPX8 등급의 고성능 방수 제품군은 단순히 항온 수조에 담그는 것에 그치지 않고, 특수 형광 액체를 섞은 수조에 투입해 검사한다. 테스트가 끝난 후 제품을 분해해 특수 형광등 아래에서 비추어보면, 육안으로는 절대 찾아낼 수 없는 미세한 침수 흔적과 경로가 형광 빛으로 즉각 드러나기 때문이다.

한 걸음 더 나아가 항온수조실에서는 80도에 달하는 온수 가열 테스트도 병행한다. 이는 고온다습한 극한의 환경에서도 외관 코팅과 접착 부위가 연화되거나 떨어지지 않고 초기 안정성을 유지하는지 확인하기 위한 고강도 압축 시뮬레이션이다.

음향 리스크를 관리하는 청음실 역시 독특하다. 인공 귀와 정밀 계측 장비를 활용한 수치 측정과 더불어, 내부에서 황금귀 인증을 받은 전문 직원이 직접 청감 평가한다. 아주 미세한 음질의 왜곡이나 잡음은 단순 데이터 수치만으로 포착하기 어렵기 때문에, 최종 단계에서는 반드시 인간의 고도화된 감각을 빌려 음질을 최종 조율한다는 방침이다.

100% 배터리 전수 검사와 자체 개발 자동화 로봇의 도입

전기실과 정밀 측정실은 샥즈의 품질 타협 없는 기조가 정점에 달한 곳이다. 이곳에 입고되는 배터리는 샘플링 검사를 하지 않고, 100% 전수 검사를 진행한다. 이를 위해 배터리 공급업체가 사용하는 전문 검사 장비를 실험실 내부에 동일하게 구축했다. 종합 배터리 검사기를 통해 실제 사용자의 충·방전 패턴 시뮬레이션 곡선을 생성하고, 장기 사용 시 배터리가 조기에 부풀어 오르거나 용량이 급격히 떨어지는 현상을 사전에 완벽히 걸러내고 있다.

계측의 신뢰성을 높이기 위해 수작업을 배제하고 자동화 장비를 직접 개발한 점도 돋보인다. 표면처리실의 백격 테스트(Cross-cut Test)는 격자 모양으로 100개의 칸을 낸 뒤 테이프를 붙였다 떼어내며 코팅 밀착력을 확인하는 과정이다. 대다수 기업이 이를 여전히 작업자의 손에 의존해 오차가 크지만, 샥즈는 자동화 백격 장비와 박리 면적 자동 인식 시스템을 자체 개발해 운영 중이다. 로고 인쇄의 내구성을 확인하는 테이프 박리 보조 장치 역시 일정한 가압 강도와 떼어내는 각도, 속도를 로봇이 일관되게 제어하도록 설계해 인간의 주관적 오차를 원천 차단했다.

오로라 샥즈 한국 홍보담당 매니저는 원자재 단계의 티타늄 와이어 충격 테스트부터 완제품의 포장 진동 테스트까지 품질을 뿌리부터 검증하는 엄격한 신뢰성 체계를 갖추고 있다며, 글로벌 오픈형 이어폰 시장에서 독보적인 1위를 지켜낼 수 있는 비결은 눈에 보이지 않는 실험실 내부의 철저한 데이터 중심 품질 경영에 있다고 강조했다.

김상준 기자 ksj@donga.com

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