이 글의 목적은 전기전자제품 제조·수입·유통 기업이 RoHS 지침의 제한물질 10종과 함량기준, 적용범위, 시험·검증 방법, 공급망 관리 절차를 이해하고 실무에서 즉시 준수할 수 있도록 체계적인 체크리스트와 표준 절차를 제공하는 데 있다.
RoHS 지침의 핵심 개요
RoHS는 전기전자제품에 포함될 수 있는 특정 유해물질의 사용을 제한하여 인체와 환경에 미치는 영향을 줄이기 위한 규제체계이다.
- 적용 대상: 시장에 공급되는 대부분의 전기전자제품과 교체용 부품, 케이블, 액세서리 등이다.
- 규제 목적: 전자폐기물 유발 중금속과 환경유해물질의 사용량을 저감하여 소비자 안전과 순환경제 전환을 촉진하는 데 있다.
- 관리 방식: 균일물질 동질재료 수준의 함량 한도 기준에 따른 적합성 평가와 기술문서, 라벨링, 공급망 증빙 기반의 사후관리로 운영한다.
RoHS 제한물질 10종과 함량한도
RoHS 제한물질은 크게 중금속·난연제·가소제로 구성되며 각 물질별 균일물질 수준의 최대 허용 함량을 충족해야 한다.
| 물질군 | 물질명 | 한도(均質) | 주요 사용부위/과거 용도 | 대체·저감 포인트 |
|---|---|---|---|---|
| 중금속 | 납(Pb) | 0.1% (1,000 mg/kg) | 납땜, 유리/세라믹, 케이블 피복 안정제 | 무연솔더(Sn-Ag-Cu), 저납 글라스 |
| 중금속 | 수은(Hg) | 0.1% | 형광램프, 스위치 | LED 광원, 무수은 센서 |
| 중금속 | 카드뮴(Cd) | 0.01% (100 mg/kg) | 안료, 도금 | Cd-free 안료, 대체 도금 |
| 중금속 | 육가크롬(Cr(VI)) | 0.1% | 방청피막, 도금 | 삼가크롬 전환피막, 무크롬 피막 |
| 난연제 | PBB | 0.1% | 플라스틱 하우징 | 무할로겐 난연제 |
| 난연제 | PBDE | 0.1% | 플라스틱 하우징, 회로기판 일부 | 무할로겐 난연제, 금속 하우징 |
| 가소제(프탈레이트) | DEHP | 0.1% | PVC 케이블, 소프트 플라스틱 | DOTP, DINCH 등 저독성 가소제 |
| 가소제(프탈레이트) | BBP | 0.1% | 바닥재, 케이블 | 비프탈레이트계 가소제 |
| 가소제(프탈레이트) | DBP | 0.1% | 접착제, 인쇄 잉크 | 대체 가소제, 수성 접착제 |
| 가소제(프탈레이트) | DIBP | 0.1% | 연질 플라스틱, 잉크 | 비프탈레이트계 가소제 |
주의 : 한도 준수 여부는 최종제품이 아니라 부품·소재의 ‘균일물질’ 단위로 판단하며, 여러 재질이 혼합된 경우 각 재질을 분리하여 평가해야 한다.
적용범위와 주요 예외
- 일반 범위: 대다수 전기전자제품, 예비부품, 연결 케이블에 적용한다.
- 예외·유예: 특정 기술적 필수 용도에 한하여 제한적 예외가 존재하며, 예외는 사용부품·농도·기간이 명확히 지정되는 것이 일반적이다.
- 수리·재사용: 시장 출시된 제품의 수리용 예비부품에는 당시 적용 규정이 원칙적으로 적용되나, 별도 조건 하에 유예가 허용되는 경우가 있다.
주의 : 예외 조항은 자동 갱신되지 않는 경우가 많다. 유예기간 만료 전 대체설계 전환 계획을 수립해야 한다.
균일물질과 위험부위 식별
균일물질은 분리 시 성분과 구조가 균일한 최소 단위를 의미한다. 예를 들어 케이블은 도체, 절연, 외피를 각각 따로 평가해야 한다.
| 부품군 | 균일물질 예 | RoHS 고위험 포인트 | 우선 시험 권고 |
|---|---|---|---|
| 인쇄회로기판(PCB) | 솔더, 솔더마스크, 기판수지 | 납, PBDE | 무연솔더 확인, 브롬계 난연제 스크리닝 |
| 케이블·커넥터 | PVC 외피, 절연체, 금속핀 | 프탈레이트, 납, Cr(VI) | 프탈레이트 정량, Cr(VI) 피막 확인 |
| 플라스틱 하우징 | ABS/PC 수지, 코팅 | PBB/PBDE | 할로겐 난연제 스크리닝 |
| LED/조명 | 광원, 글라스, 납땜부 | 수은(특수램프), 납 | 수은 함량·램프타입 확인 |
| 도금·피막 부품 | Cr 피막, Zn 도금층 | Cr(VI) | 피막 크로메이트 상태 확인 |
시험·검증 전략: 스크리닝과 정량분석
효율적 준수를 위해 단계적 시험전략을 권장한다.
- XRF 스크리닝: 중금속과 브롬 함량의 1차 판별에 활용한다. 균일물질별 대표 샘플을 선정하여 고위험군을 선별한다.
- 습식분해 정량(ICP-OES, ICP-MS): 납·수은·카드뮴·크롬 총량 정량에 사용한다. Cr(VI)는 별도 색차법 또는 분리 분석이 필요하다.
- 유기물 분석(GC-MS/LC-MS): 프탈레이트 4종과 브롬계 난연제의 정량에 적용한다. 추출조건과 내부표준 관리를 통해 회수율을 관리한다.
- 피막 특성시험: 금속피막의 Cr(VI) 여부는 디프 테스트, 분광법, XPS 등으로 교차검증한다.
| 분석대상 | 권장 기법 | 검출한계(일반) | 비고 |
|---|---|---|---|
| Pb, Cd, Hg, 총Cr | ICP-OES/MS | mg/kg 수준 | 산분해 전처리 조건 관리 |
| Cr(VI) | 색차법(디페닐카바지드) | mg/kg 수준 | 피막 시편 추출 중요 |
| PBB/PBDE | GC-MS | mg/kg 수준 | 동족체 분해능 확보 |
| DEHP, BBP, DBP, DIBP | GC-MS/LC-MS | mg/kg 수준 | 오염 최소화(실리콘·PVC 피함) |
| 브롬 스크리닝 | XRF | 수십 mg/kg | 정량 판정은 GC-MS로 확인 |
주의 : XRF는 스크리닝 도구로서 합격·불합격 최종판정을 대체하지 못한다. 한계치 근접 값이나 브롬 검출 시 반드시 확증정량을 수행해야 한다.
공급망 준수 문서화: 기술문서와 적합성 선언
RoHS 준수는 시험성적서만으로 완결되지 않는다. 기술문서, 공정·자재 통제, 선언문 관리가 필수이다.
- 부품별 규제물질 선언: 표준화된 양식으로 물질함량, 예외 적용 여부, 시험 기준을 공급사로부터 수집한다.
- BOM 레벨 트레이스: 완제품 BOM과 부품·균일물질 매핑을 통해 위험도를 시각화하고 샘플링 우선순위를 정한다.
- 공정변경 통지 규정: 공급사가 소재·도금·난연제 변경 시 사전 통지하도록 계약조건에 반영한다.
- 보관연한: 시험성적서·선언문은 제품 수명주기 동안 보관한다.
설계단계 저감 전략
- 무연화 설계: Sn-Ag-Cu계 합금 채택과 리플로우 프로파일 재설계로 신뢰성을 확보한다.
- 무할로겐 난연: 브롬·염소계 대신 인계·질소계 난연 시스템으로 대체한다.
- 저독성 가소제: 프탈레이트 대체 가소제(DOTP, DINCH 등)로 연질 PVC를 전환한다.
- 표면처리 전환: Cr(VI) 전환피막을 삼가크롬 또는 무크롬 계열로 치환한다.
- 모듈화: 예외 적용부를 모듈화하여 전체 제품의 규제 리스크를 최소화한다.
실무 체크리스트
- 적용범위 확인: 제품 카테고리, 부품, 케이블을 포함한 범위를 정의하였다.
- BOM 위험분류: 고위험 소재(연질 PVC, 도금부품, 난연 플라스틱)를 식별하였다.
- 시험전략 수립: XRF 스크리닝-확증정량 2단계 전략을 수립하였다.
- 공급사 관리: 선언 수집, 시험주기, 변경통지 규정을 계약에 반영하였다.
- 기술문서: 설계·소재·시험·예외증빙을 포함하는 파일세트를 구축하였다.
- 라벨링·표시: 제품과 포장, 안내문에 필요한 표기를 검토하였다.
부품 분류별 위험도 기반 샘플링 예시
| 분류 | 균일물질 수 | 고위험 물질 | 권장 샘플링 비율 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 연질 PVC 케이블 | 3~4 | 프탈레이트, 납 안정제 | 로트당 ≥5% | 신규 공급사 10% 권장 |
| 도금 금속부품 | 1~2 | Cr(VI) | 로트당 ≥3% | 피막별 대표시편 분리 |
| 플라스틱 하우징 | 1 | PBB/PBDE | 로트당 ≥2% | 브롬 검출 시 전량확인 |
| 납땜 적용 PCB | 2~3 | 납 | 모델별 2~3장 | 무연솔더 공급망 검증 |
문서 양식 샘플
■ 부품 규제물질 선언(예시) - 공급사명/코드: - 부품번호/명칭: - 균일물질 분해 리스트: 1) 외피(PVC) 2) 절연체(PE) 3) 도체(Cu) 4) 코팅(없음) - 제한물질 함량(합격/불합격과 수치): Pb: < 1000 mg/kg, Cd: < 100 mg/kg, Hg: ND, Cr(VI): 불검출(피막 없음), DEHP/BBP/DBP/DIBP: 각각 < 1000 mg/kg - 시험정보: 기법/기관/보고서번호/시료채취일/유효기간 - 예외 적용: 해당 없음 - 변경통지 약정: 소재/공정 변경 90일 전 통지 - 서명/날짜: 공정 변경과 리스크 재평가
소재·공정·공급사 변경은 규제물질 리스크를 급격히 바꿀 수 있다. 변경 발생 시 다음 절차를 즉시 가동한다.
- 변경사실 접수 및 영향도 평가: 균일물질 분해 구조와 비교하여 영향 부위를 특정한다.
- 추가 시험 계획: 기존 성적서 범위를 벗어난 부위에 대해 정량분석을 수행한다.
- 고객·시장 통지: 필요한 경우 고객 문서 업데이트 및 출하 일정을 재조정한다.
주의 : 외주 도금업체 변경은 Cr(VI) 리스크를 동반하는 대표 시나리오이다. 샘플 선행검증과 공정감사를 병행해야 한다.
라벨링과 시장 감시 대응
- 표기: 제품과 포장, 설명서에 규정된 표기를 반영하고, 안전 관련 기호·주의문구를 정확히 기재한다.
- 시장 감시: 당국의 샘플링 검사 요구에 대비하여 최신 시험성적서, 선언서, 공정변경 기록을 즉시 제시할 수 있도록 준비한다.
- 추적성: 로트·시리얼 연계로 원재료·부품을 역추적할 수 있어야 한다.
해외 동향과 공동 준수 전략 개요
RoHS 준수는 글로벌 공급망에서 사실상 보편 요구사항이므로, 지역별 유사 규제와 문서 체계를 최대한 공통화하여 관리 효율을 높이는 것이 유리하다.
- 문서 표준화: 제품별 규격서와 규제물질 선언을 단일 서식으로 통합한다.
- 시험 공유: 기능이 동일한 플랫폼·모듈 간 시험결과를 교차 활용하되, 균일물질 변경 시 재시험한다.
- 대체물질 목록: 승인된 대체 난연제·가소제 화합물 리스트를 유지하고 부적합 이력과 연계해 우선 적용한다.
불합격 대응 프로토콜
- 격리 및 조사: 불합격 로트를 즉시 격리하고 오염원인(원재료, 공정, 교차오염)을 규명한다.
- 교정조치: 원인별 재발방지대책을 수립하고 표준작업서(SOP)를 개정한다.
- 고객·규제대응: 출하 정지, 리콜 검토, 필요 시 관할기관 보고를 준비한다.
- 재검증: 개선 후 동일 시험으로 합격을 확인한다.
주의 : 프탈레이트는 시료채취·보관 과정의 교차오염이 빈번하다. 유리 용기 사용, 테프론 캡, 장갑·매트 소재 관리 등 전처리 청정도를 확보해야 한다.
교육·감사 프로그램
- 연 1회 이상 규제 업데이트 교육을 실시하고, 고위험 공정 담당자에게는 심화 교육을 제공한다.
- 공급사 정기감사 체크리스트를 운영하여 선언서의 사실성과 시험의 추적성을 확인한다.
- 내부 감사에서 샘플링, 문서, 공정변경, 보관연한 항목을 중점 점검한다.
요약: RoHS 준수의 5가지 핵심
- 균일물질 기준 인지와 위험부위 정확한 분해가 핵심이다.
- XRF 스크리닝과 정량분석의 이원화로 효율과 신뢰성을 동시에 달성한다.
- BOM-선언-시험-예외증빙을 하나의 기술문서 집합으로 관리한다.
- 무연·무할로겐·저독성 가소제 중심의 설계대체가 장기 해법이다.
- 변경관리와 시장감시 대응능력이 지속적 합격의 보증수단이다.
FAQ
균일물질 기준 0.1%와 0.01%를 제품 단위로 합산해 평가해도 되는가?
불가하다. RoHS는 제품 전체 평균이 아니라 균일물질 개별 항목별 한도를 적용한다.
프탈레이트 4종은 어디서 주로 검출되는가?
PVC 케이블 외피, 연질 몰딩, 접착제·잉크에서 빈번히 검출된다. 연질 플라스틱은 우선 시험 대상이다.
Cr(VI) 판정에서 총크롬(총Cr) 결과만으로 합격 판단이 가능한가?
가능하지 않다. 총Cr은 산화상태를 구분하지 못하므로 Cr(VI) 전용 시험이 필요하다.
시험주기는 어떻게 설정하는가?
고위험 소재는 로트 단위 또는 분기 단위, 저위험 소재는 반기~연 단위로 설정하고, 공정변경 시 즉시 재검증한다.
예외 적용 시 유의사항은 무엇인가?
예외 조항의 적용범위와 만료일을 문서에 명시하고, 대체설계 전환일정을 포함한 내부 계획을 유지해야 한다.