야외용 곡면 LED 스크린 및 철골 구조물 설계 방법

야외용 곡면 LED 스크린 랜드마크 광고에 널리 사용되는 솔루션이 되었습니다. 기존의 평면 LED 빌보드와 비교했을 때, 곡면 LED 디스플레이는 더욱 유연한 미적 감각, 더 넓은 시야각, 그리고 더욱 눈길을 사로잡는 외관을 제공합니다. 오늘 Sight LED가 이러한 화면 세부 정보를 안내해 드립니다.

차례

야외용 곡면 LED 스크린이란?

옥외용 곡면 LED 스크린은 평평하지 않은 곡면 형태를 가진 대형 LED 디스플레이를 말합니다. 오목형, 볼록형, 원통형 또는 다중 세그먼트 형태가 있습니다. 기존의 직사각형 스크린과 달리, 특수 설계된 캐비닛이나 모듈을 사용하여 지정된 반경 내에서 휘어집니다.

SightLED의 야외용 곡면 LED 스크린은 6500+ 고휘도, IP65 방수, 자외선 차단 LED 기술을 사용하여 제작되었습니다.

곡면 화면은 다음과 같은 여러 가지 장점을 제공합니다.

더 넓은 시청 범위
더 나은 시각적 흐름
더 큰 영향
유연한 설치

실외용 곡면 LED의 종류 디스플레이 스크린

실외용 곡면 LED 디스플레이는 설치 유형과 구조적 곡률 유형에 따라 분류할 수 있습니다.

설치 유형별 분류

고정 설치 광고 화면
다음은 일반적으로 사용되는 영구적인 옥외 디스플레이입니다.
상업용 건물 벽
옥상
거리 광고판
경기장 경계
교통 허브

형질:

고강도 강철 구조
방수 전원 및 신호 시스템
장기 내구성
유지관리 플랫폼이 필요합니다

건축 레이아웃에 따른 맞춤형 곡률

고정형 곡면 LED 실외 스크린은 일반적으로 크기가 더 크고 구조적 안전 요건이 더 엄격합니다. 24시간 내내 작동해야 하며 장기적인 기후 스트레스를 견뎌야 하기 때문입니다.

렌탈/무대용 곡면 LED 스크린

대여용 곡면 LED 패널은 다음과 같은 용도로 자주 사용됩니다.

야외 콘서트
임시 전시회
투어링 이벤트
축제
스포츠 이벤트 무대

형질:

경량 다이캐스트 알루미늄 LED 캐비닛
빠른 조립을 위한 퀵 잠금 메커니즘
내부(오목) 또는 외부(볼록) 곡선을 형성할 수 있습니다.
조정 가능한 곡선 각도, 일반적으로 캐비닛당 ±10° ~ ±20°
고정된 철골 구조 대신, 임대 스크린은 트러스 시스템, 스태킹 시스템 또는 걸이형 막대를 사용합니다. 곡률은 캐비닛 사이의 각도를 고정하여 구현됩니다.

곡률/구조 유형별 분류

외부 곡면 LED 스크린(볼록형)

이 스크린들은 관객 쪽으로 불룩 튀어나와 있습니다. 마치 벽에서 반원통이 튀어나온 것처럼 말이죠.

장점:

강력한 시각적 효과
둥근 모서리나 컬럼 래핑에 적합
측면에서도 시야각이 우수합니다
상업 단지와 도로변 광고판에 사용됩니다.

내부 곡면 LED 스크린(오목형)

오목한 화면은 그릇의 안쪽처럼 안쪽으로 휘어져 있어, 시각적인 효과를 중앙의 관객석에 집중시킵니다.

장점:

향상된 몰입감
더 나은 청중 집중
제어 센터, 광장, 무대 배경에 적합

멀티 세그먼트 커브드 LED 스크린

화면은 하나의 연속된 반경 대신 각도를 이루어 연결된 여러 개의 직선 부분으로 구성됩니다.

장점:

원활한 곡률에 비해 제조 비용이 낮음
유지관리가 더 쉽습니다
유연성과 모듈성을 결합합니다
어플리케이션
건물 외관
건축 통합

기타 곡선 구성은 다음과 같습니다.

360° 원통형 LED 스크린
타원형 LED 스크린
파도 모양의 LED 스크린
S자 곡선과 예술적인 LED 외관

야외용 곡면 LED 스크린을 위한 철골 구조 설계 방법

LED 모듈이 디스플레이의 "얼굴"이라면, 철골 구조는 그 뼈대입니다. 네 가지 중요한 요소를 고려해야 합니다. 화면의 무게를 지탱하는 것,

정확한 곡률을 유지합니다.
날씨로부터 보호합니다.
안전을 보장합니다.

주요 엔지니어링 원칙을 살펴보겠습니다.

하중 계산:

옥외용 곡면 스크린은 수많은 외부 충격에 직면합니다. 철골 구조물은 이 모든 충격을 견뎌내야 합니다.

자중(영구 중량)

이는 스크린과 모든 구성 요소(LED 캐비닛/모듈, 케이블, 전원 공급 장치, 그리고 철골 구조물 자체)의 무게입니다. 실제 제품 사양을 사용하여 계산해 보세요. LED 캐비닛의 무게는 25~35kg/㎡이고, 철골 구조물의 경우 밀도는 약 7850kg/m³입니다.

바람로드

실외 스크린은 거대한 돛처럼 작용하여 바람을 받아 엄청난 압력을 발생시킵니다. 바람의 하중을 무시하면 폭풍에 스크린이 무너질 수 있습니다. 계산 방법은 다음과 같습니다(실용성을 위해 단순화).

풍하중(W) = 속도압력(qₓ) × 압력계수(Cₚ) × 투영면적(A)

– qₓ: 화면 높이에서의 속도 압력
– Cₚ: 압력 계수(곡선 스크린은 풍력을 증폭시킵니다. 볼록형은 20%, 오목형은 10%를 추가하세요).
– A: 화면의 투사 면적(폭 × 높이).

엔지니어링 모범 사례:

계산된 풍하중의 최소 1.5배의 안전 계수를 사용할 수 있습니다.
해안이나 태풍이 자주 발생하는 지역(풍속 ≥45 m/s)의 경우 이를 2.0배로 늘립니다.

지진하중

대부분의 지역에서 바람보다 지진력이 덜 중요하지만, 지진대에서는 지진력을 무시할 수 없습니다. 지진 중요도 계수 1.0~1.5를 사용하여 등가 정적 지진 하중을 계산하려면 해당 지역의 건축 기준을 따를 수 있습니다.

활하중

여기에는 유지 보수 작업 중 기술자의 무게, 눈, 파편 등이 포함됩니다. 작업 중 안전을 보장하기 위해 최소 2.5kN/㎡의 활하중을 계획하십시오.

곡률 정밀도:

곡면 LED 스크린의 가장 큰 시각적 결함은 고르지 않은 곡률입니다. 모듈 사이의 틈, 아크에 눈에 띄는 "계단", 또는 왜곡된 이미지 등이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하려면 강철 구조물이 최소한의 편차로 정밀한 곡률을 유지해야 합니다.

계산할 주요 곡률 측정 항목

먼저 반지름(R)을 정의합니다. R은 곡선이 따르는 가상 원의 중심에서 화면 표면까지의 거리를 말합니다.

간단한 호의 경우 다음 공식을 사용하세요.

R = W / [2 × sin(θ/2)]

어디에:

– W = 현 폭(호의 두 끝점 사이의 직선 거리)

– θ = 중심각(원의 중심에서 두 끝점 사이의 각도)

다중 분할 화면(다각형 곡선)의 경우 각 분할의 반경을 개별적으로 계산합니다.

Rᵢ = Lᵢ / [2 × 죄(αᵢ/2)]

어디에:

– Lᵢ = 한 세그먼트의 너비

– αᵢ = 세그먼트당 굽힘 각도

공차 요구 사항

화면이 매끄럽게 보이도록 하려면:

– 반경 편차: ≤ ±2–3% (예: 10m 반경은 최대 0.3m까지 변동 가능).
– 캐비닛 정렬: 인접한 캐비닛 사이의 간격은 ≤ 1.5mm입니다.
– 표면 평탄도: 모듈 행당 편차 ≤ 2mm.
이보다 더 많으면 시청자는 틈이나 왜곡을 느낄 것입니다.

정밀도를 보장하는 방법?

제작 과정에서 실제 크기의 곡률 템플릿을 사용하여 각 강철 아크를 테스트하세요. 전체 설치 전에 스크린과 강철 프레임의 작은 모형을 제작하세요. 이를 통해 곡률 문제를 조기에 발견할 수 있습니다. 대규모 프로젝트의 경우, 3D 레이저 스캐닝을 사용하여 제작된 강철이 CAD 모델과 정확히 일치하는지 확인할 수 있습니다.

구조적 안전:

철골 구조물은 단순히 무게를 지탱하는 것만이 아닙니다. 유지 보수가 쉽고, 물이 새지 않으며, 과열을 방지해야 합니다.

유지 보수 액세스

기술자는 모듈을 교체하거나 문제를 해결하기 위해 화면에 접근해야 합니다.

– 후방 유지관리 : 폭이 600mm 이상인 캣워크 또는 플랫폼
– 전면 유지 관리: 도구 없이 모듈을 제거할 수 있는 접근 가능한 장착 지점.
– 안전 기능: 보도에 미끄럼 방지 격자, 2m마다 안전 고정 지점 설치.

방수 및 배수

물은 실외 전자 제품의 적입니다. 철골 구조물에는 다음이 포함되어야 합니다.

– 화면 상단에 레인쉴드를 설치해 물을 분산시킵니다.
– 캐비닛에서 물을 멀리 배출하기 위한 배수관이나 드립 엣지.
– 모든 접합부에 방청 코팅과 방수 실런트를 적용합니다.
– 물이 웅덩이를 이루는 것을 방지하기 위해 구조물의 "지붕"에 1~2%의 경사를 둡니다.

환기 및 열 방출

실외용 LED 스크린은 열을 발생시킵니다.
– 캐비닛 뒤에 150~200mm의 공기 흐름 공간을 남겨 두세요.
– 프레임에 메시나 루버를 사용하여 공기 순환을 촉진합니다.
열을 가두는 밀폐된 주머니는 피하세요.

번개 보호

번개에 직접 맞으면 화면의 전자 장치가 타버릴 수 있습니다.

– 화면의 가장 높은 지점 위에 설치된 피뢰침.
– 번개를 안전하게 지구로 유도하기 위한 접지 그리드(접지 저항 ≤ 10옴).
– 전압 스파이크를 차단하기 위해 모든 전력 분기에 서지 보호 장치(SPD)를 설치합니다.

방법 선택e 올바른 강철 재료 ?

모든 강철이 똑같은 것은 아닙니다. 옥외용 곡면 LED 구조물에는 강도, 무게, 그리고 내식성이 균형을 이루는 소재가 필요합니다. 다음은 필요한 소재입니다.

핵심 재료

– 사각 강관: 구조물의 핵심 부품입니다. Q235 또는 Q355 등급 강관을 선택할 수 있습니다. 뛰어난 굽힘 저항성과 용접성을 제공하며 일반 강관보다 가볍습니다. 메인 프레임과 지지 리브에 사용하세요.
– 앵글 강재: 보강 및 연결 보에 사용되는 L자형 강재입니다. 바람이 옆으로 미는 것과 같은 횡력에 대한 안정성을 높여줍니다.
– 강판: 베이스 플레이트, 장착 브래킷, 곡면 백킹 패널에 사용되는 두꺼운 판(3~10mm)입니다. 레이저 커팅된 강판은 곡면의 정밀성을 보장합니다.
– 용융아연도금강판: 용융아연도금강판은 20~30년 동안 녹슬지 않는 아연층(80~120µm 두께)으로 강철을 코팅합니다. 혹독한 해안 환경에서 추가적인 보호를 위해 폴리우레탄 상도막을 추가하는 것이 좋습니다.

연결: 용접 및 볼팅

튼튼한 구조는 연결성만큼만 튼튼합니다. 연결성을 제대로 구축하는 방법은 다음과 같습니다.

용접 요구 사항

– 메인 빔에 완전 침투 용접을 사용하십시오.
– 2차 프레임에는 필렛 용접을 사용합니다(최소 두께: 하중에 따라 6~8mm).
– 균열이나 약한 부분이 있는지 확인하기 위해 초음파 검사를 통해 중요한 용접 부분을 테스트합니다.

볼트 연결

– 하중 지지 접합부에는 8.8등급 또는 10.9등급 고강도 볼트를 사용하세요.
– 볼트의 인장강도를 최소 인장강도의 0.7배 이상으로 사전 장력을 가합니다.
– 볼트와 강철 사이의 부식을 방지하기 위해 스테인리스 스틸 와셔를 사용하세요.

야외용 곡면 LED 강철 구조물을 위한 단계별 설치 가이드

아무리 좋은 설계라도 부실한 설치는 실패로 이어질 수 있습니다. 다음 단계별 절차를 따라 정밀하고 안전하게 설치하세요.

1단계: 현장 조사 및 정렬

단일 강철 보를 들어올리기 전에:

– 총측량기 또는 3D 레이저 스캐너를 사용하여 설치 장소를 매핑합니다.
– 실제 측정값을 CAD/BIM 모델과 비교합니다.
– 제작을 시작하기 전에 현장 편차를 보정하기 위해 디자인을 조정하세요.
최대 편차는 ≤5mm가 되도록 하세요. 그 이상이면 곡률이 맞지 않습니다.

2단계: 메인 지지 프레임 설치

수직 기둥과 주요 수평 보부터 시작하세요. 이것이 구조의 "골격"입니다.

– 레이저 레벨로 수직 정렬을 확인합니다. 허용 오차는 컬럼 높이의 1/1000 이하입니다.
– 볼트 또는 콘크리트 기초당 인장 강도 ≥10kN.

3단계: 곡선형 리브 또는 아크 빔 장착

– 앞서 만든 실물 크기 템플릿을 사용하여 각 갈비뼈의 곡률을 확인하세요.
-호 편차 ≤미터당 3mm.
– 메인 프레임에 리브를 용접하거나 볼트로 고정합니다.
– 레이저 가이드를 사용하여 곡률을 지속적으로 확인합니다.
– 모든 갈비뼈가 동일한 반경을 따르는지 확인하세요.
– 누적된 편차는 화면의 시각적 흐름을 망칠 것입니다.

4단계: LED 캐비닛 설치

– 중앙 참조 캐비닛부터 시작합니다. 먼저 호의 중간 지점에 캐비닛을 장착합니다. 이는 대칭을 위한 기준점 역할을 합니다.
– 바깥쪽으로 대칭적으로 확장합니다. 중앙을 기준으로 좌우로 캐비닛을 설치하고, 각각 정렬을 조정합니다.
– 미세 조정 브래킷을 사용하세요. 이 브래킷을 사용하면 모든 방향으로 ±2~3mm씩 각 캐비닛을 조정하여 작은 틈새를 고정할 수 있습니다.
– 이음새 점검: 캐비닛 사이의 수평 및 수직 간격이 ≤0.5–1.0mm인지 확인하세요. 틈새 게이지를 사용하여 확인하세요.

5단계: 최종 안전 점검

화면의 전원을 켜기 전에:

– 볼트 토크를 테스트하여 느슨한 연결이 없는지 확인하세요.
– 용접 부위를 검사하여 균열이나 결함이 있는지 확인합니다.
– 접지를 확인하세요(멀티미터를 사용하여 저항이 ≤10옴인지 확인하세요).
– 구조물 상단에 물을 뿌려 배수를 테스트합니다. 물이 캐비닛에서 멀리 흘러가는지 확인합니다.
– 하중 테스트를 수행합니다. 대형 구조물의 경우 바람이나 유지 관리 하중을 시뮬레이션하기 위해 임시 무게를 추가하고 처짐을 확인합니다(최대 처짐 ≤ L/250, 여기서 L은 보 길이).

6. 최종 검사 및 교정

이제 거의 끝났지만, 이 단계를 건너뛰지 마세요.

– 구조 테스트: 볼트 토크, 용접 품질, 프레임 처짐 및 부식 코팅 두께를 확인합니다.
– LED 화면 보정: 레이저 레벨로 모듈의 평탄도를 확인하고, 곡률 일관성을 검증하고, 흰색 균형 테스트를 실행하여 시각적 틈이 없는지 확인합니다.
– 방수 테스트: 물 호스를 사용하여 폭우를 시뮬레이션하고 캐비닛 뒤쪽의 누수를 점검합니다.
– 낙뢰 보호 테스트: 서지 보호기가 올바르게 설치되었고 접지가 안전한지 확인합니다.