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PCB제작비는 25,000원인데 PCB설계비가 최소 500,000원 이라고 하면 꽤 놀라시는 분들이 많습니다.
PCB설계와 PCB제작의 가격차이에 대해 비교하며서 설명드리고자 합니다.
[ 1 ] 문서 작성과 출력
관공서 양식이나 법원, 제안서를 일례로 들어보겠습니다.
일반인이 관공서에서 쓰는 양식이나 법원등에서 사용하는 문서양식은 쉽게 쓰기가 쉽지 않죠.
양식에 따라 내용도 법무사나 변호사, 제안서 전문가들이 시간을 할애해서 문서를 만들게 됩니다.
전문가들이 만들어준 문서는 상담과 미팅을 통해 작성되고, 수십만원~ 수백만원의 값어치를 갖게 됩니다.
반면에 출력은 A4한장당 몇십원 하지 않죠.
[ 2 ] 디자인과 출력
우리가 흔히 주변에 볼 수 있는 브로셔나 카달로그, 회사 웹사이트는 디자인에 수백만원이 들어갑니다.
반면에 막상 출력하거나 퍼블리싱에는 상대적으로 낮은 금액이 책정됩니다. 디자인에 많은 시간과 노력이 소요되기 때문입니다.
[ 3 ] 전자설계와 출력
전자제품을 설계하는것 또한, 문서작성이나 디자인과 별반 다르지 않습니다.
설계도 단순하게 복사하는 수준은 최소 500,000원(1일)정도지만 정보가 없는 상태에서 설계하고 디자인은 최소 몇백만원부터
시작합니다. 왜냐구요? 그만큼 시간과 노력이 많이 들어가기 때문입니다. 결과물인 PCB는 막상 25,000원밖에 안하는데 말입니다.
위에서 설명드린 전자쪽 설계와 제작을 비유해드렸는데요, 여기서부터는 구체적인 내용을 언급해보도록 하겠습니다.
물론 개발이나 설계를 하시는 분들은 충분히 이해하지만, 상상하는 아이디어만 있으면 Maker는 쉽게 할 수 있지 않을까? 하는 일반인을 위한 설명입니다.
[ 설계 과정 ]
먼저 전자 제품을 제작하려면 설계를 먼저 해야 합니다.
PCB제작은 말그대로 공장에서 PCB원판에 깍고, 구멍뚫고, 인쇄하고 하는 명함과 같은 최종 제품을 만들어 주는 과정입니다.
반면, 설계는 명함에서 디자인과 만든 제품을 주문 요청자에게 매 과정마다 Confirm을 받게 됩니다.
요청자에게 허락을 구하지 않으면, 만들어 놓고 나서 왜 이렇게 만들었냐고 하기 때문입니다.
설계는 많은 시간이 소요되고, 이중에 제품에 대한 이해와 부품선정 그리고 디버깅과정이 개발자에게 시간이 소요되고 고된 시간입니다.
설계요청 -> 제품 이해 -> 회로설계 -> 부품선정 -> PCB설계 -> PCB제작 -> 프로토타입(샘플제품) - > 디버깅
[ 제작의도 이해 ]
예를 들어, " 스위치 달고 LED다는 간단한 건데요, 대충 만들어 주시면 되요 " 이렇게 말씀하시면 정말 난감합니다.
간단한거를 파악하는데도 꽤 많은 제품 자체를 이해하는데 시간과 노력이 소요됩니다.
주문자의 제품의 제작의도를 파악해, 어떤 제품을 만들려고 하고, 어느정도의 수준의 부품을 사용해야 하며 여기에 수천개 스위치중, LED를 찾고 검색하고
샘플만을 만들것인지, 양산을 고려해 가격과 성능을 개발자는 확인해야 하고, 시간과 노력이 소요됩니다.
물론 만들고 나면 주문자에게 맞는지 feedback을 받고 설계에 들어가게 됩니다.
[ PCB설계 ]
설계라고 하면 PCB설계만을 생각하게 되는데요, 단순한 회로는 물론 PCB를 바로 설계할 수 있습니다.
그러나 각종 부품에 전압, 전류를 조절해서 나오는 값을 다음부품에 줘서 동작하게 하는 등 고려해야 하기 때문에 전자회로설계가 들어갑니다.
PCB설계는 실제 전자부품을 Board에 꽂는 기판을 만드는 후 과정이라면, 상징적 부품을 불러내서 전자회로 도면을 설계합니다.
보통 전자회로 도면설계에 사용되는 CAD가 OrCAD, PADS, Altium같은 전문 소프트웨어를 사용해 부품(라이브러리)를 불러내 선으로 연결하고
동작을 Simulation하기도 합니다.
PCB설계는 보통 전자부품의 Pin당 X \1,200~ 이상 시작되며 설계의 난이도, 부품BGA( Ball Grid Array )같은 촘촘한 부품이나, RF임피던스 설계
(PCB패턴의 길이에 따라 전류흐름이 방해)되는 요인들이 들어가는것에 따라 가격이 상승됩니다.
이렇게 설계된 PCB기판을 제작하는데 사용되는 파일이 Gerber입니다.
전자CAD툴의 원소스 파일은 제공하지 않는 경우가 많습니다. 사용자 편의를 위해 PDF파일 등으로도 제공하게 됩니다.
[ 소프트웨어 설계 ]
PCB에 붙어있는 전자부품만으로 동작되는 제품들도 있지만, PCB에 CPU와 메모리나 ARM같은 칩(Processor)이 들어가서,
다양한 경우에 모터를 얼마만큼 회전할지, LED를 어떤 색상으로 얼마동안 키게될지, 그림이 나오는 그래픽 LCD에 어떤 내용을 표현할지 등의
하드웨어만으로 구성되지 않고, 소프트웨어 코딩으로 설계가 요구되는 경우도 있습니다.
첫번째, 소프트웨어는 주문자, 요구자의 기능에 따른 설계자의 시간과 비례합니다. 통산 몇백만원에서부터 수천만원까지 비용이 발생합니다.
또한 디버깅과 유지보수 비용또한 비용을 결정하는 원인입니다. 소프트웨어 설계는 생각치 못한 부분에서 error가 발생하면 이를 수정하는 것또한 만만치 않은데, 개발자는 일반적으로 대략적인 코딩난이도와 기간에 따라 디버깅을 감안하여 견적을 제공합니다.
[ 프로토타입 제작 ]
PCB까지 땜해달라고 하는 경우도 종종 있습니다.
부품이 실장되서 동작되는 최초 제품을 샘플 혹은 Prototype제품이라고 합니다.
시중에 유통되어 양산되기 전에 동작이 제대로 되는지 확인하는 과정입니다.
보통 PCB기판이 나오면 끝이 아닙니다. 각종 전자부품을 검색하고 확인하고 주문해서 오는데 꽤 많은 시일이 소요됩니다.
앞서 설명드린대로 전자회로도면 설계- > PCB제작-> 부품 검색 및 주문-> 납땜하고 동작제품 제작
[ 개발 비용 ]
이 모든 과정은 개발자의 경험치에 따라 비용이 차이가 많이 납니다.
초보 개발자에게 개발의뢰를 맡기는 경우는 간단하거나 비용이 저렴하지만 매우 드물고 위험합니다.
제작의도 파악 -> 설계 -> 부품검색 ->제작하는 단순화된 과정에 주문자에게 매번 확인을 해야하는데 최소 1일정도 소요됩니다.
앞서 언급한 초보개발자이상의 비용이 \500,000(1일기준)입니다.
개발 발주자가 비용을 낮추려면
1. 발주자의 명확한 제품
2. 발주자의 전자회로도면 / PCB / 사용전자부품 정보
이렇게 되면 설계가 아니라 단순하게 PCB만을 설계하기 때문에 \500,000(1일기준)이 발생하게 됩니다.
그러나, 엔지니어 난이도나 숙련도 시간 비용산정되기 때문에 중급 개발자나 고급 개발자의 경우는
개발 경험이 많기 때문에 좀더 안정적인 성능과 기능을 구현할 수 있습니다. 그러나 만만치 않은 개발 비용이 많이 발생합니다.
여기에 PCB제작에 칩에 메모리에 펌웨어나 소프트웨어가 장착되어야 한다면 최소 \5,000,000~이상 소요됩니다.
모든 기준은 난이도와 시간에 비례되어 산정됩니다.
따라서 발주자의 회로도로 구두로 설명해야 하고, 볼펜으로 드로잉을 하더라도 구체적으로 제품이 명확해야 하며,
도면, PCB도면,사용부품이 정해져야 비용을 낮출 수 있습니다. 개발자의 시간을 할애하지 않도록 말입니다.
[ 개발 예시 ]
1. 무선 충전기
1-1. 회로도가 없는 경우 : 기간 1달~2달
무선충전기 개발 경험이 없는 경우, 기술적인 동향, 부품 스펙확인, 회로도 구상 설계, PCB설계->동작확인
워킹데이만 참여비중따져서 2달( 1달 열일하는 비용, 인건비 5백만원, 부품 ) 최소 7,000,000원 ~ 10,000,000원
1-2. 회로도 있으면 부품도 100%있다면 : 500,000원 ~ 1,000,000원
이 경우는 왜 충전이 잘 안되요? 성능이 잘 안나와요...하는 질문은 곤란합니다.
2. 소형 드론
2-1. 회로도 없는 경우
기간 사람에 따라 차이가 많이 나게 됩니다.
설계-> 모터구동-> 마이콤사용방법 -> 설계자 코딩 -> RF안테나 ->
기간 : 최소 3개월 (월, 인건비 5,000,000원 + 재료비 3,000,000원) = 21,000,000원
~ 최장 6개월 :개발자 월 시간 참여도 따라 60%~70%할 경우 = 32,000,000원
2-2. 회로도가 있는 경우
부품리스트가 있다 아트웍 비용 : 점당가격 + 드론 형상 + 추가비용 +조립비+부품구매비 = 1,800,000원
위의 내용은 하드웨어에 기반한 PCB설계와 전자회로설계, 그리고 제작에 초첨을 맞춰 작성되었으며 소프트웨어는 기초적인 부분만 언급하여
작성되었음을 알려드립니다.
아울러, PCB제작은 25,000원이지만, 설계비가 아무리 작아도 500,000원인 이유는 설계후 주문자에게 맞는지 확인하고 feedback을 받을 동안,
개발자는 다른 B작업을 시작하고, 먼저번의 A설계요청 수정이 들어오면 집중하는데 이 모든 루틴이 감안되어 시간이 최소 1일걸리기 때문입니다.
정말 많은 질문을 주시기에 개발의뢰시에 참고에 도움되기를 바라며 작성합니다.
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