골판지 상자의 압축 강도를 계산하는 방법: 전자상거래 포장을 위한 필수 공식 및 테스트

압축 강도는 완성된 골판지 상자가 파손되기 전까지 견딜 수 있는 최대 수직 하중으로, 적재, 보관 안전 및 운송 중 주문 보호를 위한 핵심 지표입니다. 이 가이드에서는 핵심 테스트(BCT 및 ECT)를 살펴보고, 실제 사례와 단위를 통해 맥키 공식을 설명하며, 소비자 직접 배송 포장에 가장 중요한 디자인 및 환경 요인을 강조합니다. 각 매개변수가 상자 동작에 어떤 영향을 미치는지, 맥키 계산을 실행하는 방법, 추정에서 실험실 검증으로 전환해야 하는 시점에 대해 알아봅니다. 실용적이고 생산에 바로 적용할 수 있는 조언을 원하는 경우, LansBox는 이러한 방법을 정기적으로 적용하여 보호, 비용 및 지속 가능성 간의 균형을 맞추는 맞춤형 패키징을 제공합니다.

압축 강도란 무엇이며 골판지 상자에 압축 강도가 중요한 이유는 무엇입니까?

압축 강도(종종 박스 압축 테스트(BCT) 값으로 보고됨)는 일반 슬롯형 컨테이너가 붕괴되기 전에 얼마나 많은 하중을 위에서 아래로 견딜 수 있는지 알려줍니다. 적재된 팔레트, 랙 및 장기 보관 상자는 지속적인 수직 하중을 받기 때문에 이 수치는 매우 중요합니다. 재료 수준에서 압축 성능은 가장자리 강성(ECT), 보드 두께 및 상자 형상에서 비롯되며, 이러한 요소들이 함께 축 방향 하중 하에서 좌굴에 저항합니다. 이커머스 및 D2C 브랜드의 경우 적절한 압축 강도는 손상된 상품이 적고, 반품률이 낮으며, 더 조밀하고 경제적인 보관을 의미합니다. 먼저 제품 무게와 예상 적재 높이를 최소 BCT 목표로 변환한 다음, 비용과 지속 가능성을 균형 있게 유지하면서 목표를 달성할 수 있는 보드 등급과 플루트를 선택하세요.

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압축 강도는 이커머스 및 D2C 포장 성능에 어떤 영향을 미칠까요?

압축 강도는 운송 손상, 팔레트 패턴 및 주문 처리 센터의 취급 규칙에 영향을 미칩니다. BCT가 높을수록 더 높이 안전하게 적재할 수 있으므로 창고 공간을 절약하고 단위당 보관 비용을 낮추는 동시에 다발 배송의 파손을 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 의도적으로 BCT를 15% 높이면 동일한 안전 마진을 위해 팔레트 레이어 하나를 떨어뜨려 보관 효율을 개선하고 취급 위험을 줄일 수 있습니다. 설계자는 최대 적재 하중과 취급 및 운송으로 인한 지속적 또는 동적 하중을 모두 고려해야 합니다. 이러한 변경 사항을 KPI(손상률, 반품, 재고 회전율)로 구성하면 이해관계자가 재료 또는 설계 업그레이드를 정당화하는 데 도움이 됩니다.

압축 강도와 파열 강도의 주요 차이점은 무엇인가요?

압축 강도(BCT)는 완성된 상자가 수직 하중 하에서 부서지지 않는 저항력을 측정하여 전체적인 좌굴과 스택 붕괴를 예측합니다. 파열 강도는 보드 표면을 파열하는 데 필요한 힘을 측정하며, 유압 또는 공압 테스트로 측정되는 국소적인 고장 모드입니다. 파열은 특히 무겁거나 뾰족하거나 날카로운 물품이 펑크의 위험이 있는 경우와 관련이 있으며, BCT는 적재 및 물류의 주요 지표입니다. 제품에 따라 우선순위를 두는 지표는 달라지는데, 균일하게 분산된 깨지기 쉬운 제품에는 우수한 BCT가 필요하고, 무거운 점 하중이나 가압 품목에는 파열 값에도 주의해야 합니다.

맥키 공식을 사용하여 박스 압축 강도를 계산하는 방법

맥키 공식은 상자 압축 강도에 대한 실질적인 경험적 추정치입니다. 여기서 ECT는 가장자리 압착 테스트 값(파운드/인), t는 보드 캘리퍼(인치), P는 상자 둘레(인치), k는 경험적 상수(일반적으로 미국 관례 단위의 경우 ≈5.87)입니다. 이 방정식은 RSC 스타일 상자에 대한 실험에서 도출되었으므로 표준 용기에 대한 신뢰할 수 있는 1차 추정치를 제공합니다. 비정상적인 플루트 혼합, 코팅 또는 내부 지지대는 결과를 변경할 수 있으므로 McKee를 사용하여 목표를 설정하고 실험실 BCT 테스트(예: ASTM D642)로 최종 설계를 검증하세요.

연구에 따르면 맥키 관계는 여러 박스 유형에서 BCT를 잘 예측하지만, 마진이 부족할 때는 결과를 추정치로 취급하고 테스트를 통해 확인합니다.

골판지 상자에서 BCT 예측을 위한 맥키 방정식

맥키 방정식을 분석해 보면 실험실에서 만든 많은 상자에 대해 BCT를 잘 예측할 수 있으며, 실험 결과는 방정식의 추정치와 거의 일치하는 경우가 많습니다.

복사 용지 상자를 위한 상자 압축 - 맥키의 공식 적용, 2016

하지만 맥키는 경험적이라는 점을 기억하세요. 맥키를 사용하여 선택의 폭을 좁힌 다음 박스 레벨 테스트를 통해 검증하세요.

맥키 방정식: 박스 압축 테스트(BCT) 추정하기

이 백서에서는 맥키-우르바닉 BCT 예측을 살펴보고 맥키 방정식이 정확한 값이 아닌 추정치를 제공하므로 신중한 검증이 필요하다는 점을 강조합니다.

박스 압축 강도 예측 모델 개선에 대한 몇 가지 관찰 결과, 2015

작업 예제 전에 계산기나 스프레드시트에서 사용할 수 있는 매개변수의 간단한 치트시트를 소개합니다.

계산할 때 일관된 단위를 사용하세요. 큰 오류를 피하기 위해 계산하기 전에 mm를 인치로, kN/m을 파운드/인으로 변환하세요.

맥키 공식과 그 구성 요소는 무엇인가요?

미국 관례에 따라 맥키 방정식은 다음과 같습니다. ECT는 국부 좌굴에 저항하는 모서리 강성을 나타내고, t는 단면 강성에 기여하는 전체 보드 두께이며, P는 컨테이너 주변의 하중 경로를 설정하는 박스 둘레입니다. 상수(≈5.87)는 RSC 박스에 대한 곡선 맞춤 실험 데이터에서 나온 것이며, 다른 연구에서는 미터법 단위 또는 다중 벽 보드에 대해 약간 다른 상수를 제안합니다. 맥키는 근사치이므로 엔지니어는 초기 설계 및 스크리닝에 이를 사용한 다음 필요한 경우 전체 BCT 테스트를 통해 검증합니다.

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더 진보된 모델에도 불구하고 McKee는 설계 단계에서 빠르고 보수적인 견적을 내기 위해 여전히 실용적으로 사용됩니다.

박스 강도 및 BCT 추정을 위한 맥키 공식

더 정교한 예측 모델을 사용할 수 있게 되었지만, 박스 강도를 안정적으로 추정하고 불만족스러운 BCT 예측을 줄이는 데 도움이 되기 때문에 여전히 맥키 공식이 널리 사용되고 있습니다.

비대칭 골판지의 종이 데이터로부터 상자 고장 예측, S Schabel, 2018

맥키 공식을 사용하여 예제 계산을 수행하는 방법은 무엇인가요?

작업한 예제를 살펴봅니다. ECT = 32lbs/in, 보드 두께 t = 0.200인치, 상자 치수 12인치 × 9인치이므로 둘레 P = 2×(12 + 9) = 42인치라고 가정하고 k = 5.87을 사용합니다. 제곱근 항을 계산합니다: sqrt(t × P) = sqrt(0.200 × 42) = sqrt(8.4) ≈ 2.898. 그런 다음 곱합니다: BCT ≈ 5.87 × 32 × 2.898 ≈ 5.87 × 92.74 ≈ 544.5파운드. 이 값을 정적 압축 용량으로 해석하여 안전 계수(일반적으로 장기 보관의 경우 2-3배)를 적용하고 안전한 스택 높이를 추정할 때 환경적 약화를 허용합니다. 적재 높이를 찾으려면 상자당 허용 적재 하중을 제품 무게로 나누어 정적 조건에서 안전하게 적재할 수 있는 상자 수를 추정합니다.

박스 압축 테스트와 엣지 크러시 테스트는 어떻게 설명되나요?

박스 압축 테스트(BCT)는 포장 및 물류 결정을 위한 적재 강도의 가장 직접적인 지표인 조립된 상자가 수직 압축 하중에 어떻게 견디는지를 측정합니다. BCT는 단단한 플래튼을 사용하여 밀봉된 상자를 제어된 속도로 압축하면서 최대 힘과 변형을 기록하며, 일반적으로 참조되는 표준으로는 컨디셔닝 및 테스트 속도에 대한 ASTM D642, TAPPI T804 및 ISO 12048이 있습니다. BCT는 재료, 형상, 밀폐 및 내부 지지대를 반영하기 때문에 검증된 박스 성능이 필요할 때 최종적으로 확인할 수 있습니다. 설계자는 종종 BCT를 사용하여 맥키 추정치를 검증하고 생산 공차가 의도한 강도를 유지하는지 확인합니다.

박스 압축 테스트는 어떻게 수행되며 무엇을 측정하나요?

표준 BCT 워크플로우는 시료를 규정된 습도와 온도에서 조절하고, 배송될 상자를 밀봉한 다음, 최대 하중과 처짐을 기록하면서 실패할 때까지 플래튼 사이에서 시료를 압축합니다. 표준은 시편 준비, 로딩 속도 및 반복을 정의하여 실험실 전반에서 반복성을 보장합니다. BCT는 최대 압축 하중과 고장 모드(좌굴, 찌그러짐 또는 이음새 고장)를 보고하여 문제가 재료, 형상 또는 조립에 있는지 정확히 파악하는 데 도움이 됩니다. 일반적인 테스트 오류로는 일관되지 않은 밀봉, 조건에 맞지 않는 샘플, 정렬 불량 등이 있으며, 이를 방지하면 현장 성능과의 상관관계를 개선할 수 있습니다.

엣지 크러시 테스트란 무엇이며 BCT 계산에 어떻게 영향을 주나요?

ECT는 플래튼 사이에 가장자리 방향으로 배치된 짧은 보드 스트립의 압축 강도를 측정하여 가장자리 강성을 정량화한 값으로 lbs/in(또는 kN/m) 단위로 표시합니다. ECT는 라이너 강도, 플루트 프로파일 및 접착제 품질에 따라 달라지며, ECT가 높을수록 박스 가장자리의 국부 좌굴에 대한 저항력이 우수합니다. TAPPI T822와 같은 표준은 설계 작업에서 일관된 ECT 값을 보장합니다. 맥키식 계산에서 ECT는 예상치에 따라 선형적으로 확장되므로 ECT를 개선하면 비용과 제조 가능성의 균형을 유지하면서 예상 BCT를 높일 수 있는 효율적인 방법입니다.

골판지 상자의 압축 강도에 영향을 미치는 요인은 무엇입니까?

골판지 상자 강도는 보드 등급(라이너 GSM 및 섬유 품질), 플루트 프로파일 및 벽 수, 상자 치수(둘레 및 종횡비), 마감 및 이음새 무결성, 환경 노출(습도, 온도) 등 여러 가지 상호 작용하는 요인에 따라 달라집니다. ECT 및 캘리퍼와 같은 재료 속성은 McKee 견적에 직접 반영되며, 단일 벽과 이중 벽, 코너 보강과 같은 시공 선택은 고장 모드와 마진을 변경합니다. 지속적인 습도는 섬유를 부드럽게 하고 강성을 감소시키며, 장기적인 압축 크리프는 스택 용량을 낮추는 등 공급망의 현실을 기억하세요. 사려 깊은 장단점을 고려하면 재료를 과도하게 지정하지 않고도 보호 목표를 충족하는 비용 효율적인 설계가 가능합니다.

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아래 비교 표에 앞서 패키징 팀이 설계 시 검토해야 할 가장 영향력이 큰 요소는 다음과 같습니다:

• 재료 등급: 라이너 GSM 및 광케이블 품질이 ECT 및 파열 성능을 결정합니다.
• 플루트 프로필: 더 큰 플루트는 캘리퍼와 수직 강성을 추가하고, 마이크로 플루트는 인쇄성과 표면 품질을 향상시킵니다.
• 박스 지오메트리: 둘레와 종횡비는 축 방향 하중에서 좌굴 취약성에 영향을 미칩니다.

플루트 유형과 보드 두께가 박스 강도에 어떤 영향을 미치나요?

플루트 프로파일과 캘리퍼는 굽힘 강성, 쿠션 및 압착 저항을 제어합니다. 더 큰 플루트(A, C)는 더 무거운 하중을 위해 캘리퍼와 수직 강성을 추가하고, 더 작은 플루트(E, F)는 평면 압착 저항과 인쇄성을 향상시킵니다. 보드 두께를 늘리면 단면 탄성률이 높아지고 측면 좌굴에 저항하는 데 도움이 되며, 이는 직접적으로 맥키 항 sqrt(t × P)를 증가시킵니다. 그러나 플루트가 두꺼우면 펑크 저항성이 떨어지고 과도하게 지정하면 팔레트 밀도가 떨어질 수 있습니다. 보호, 인쇄 요구 사항 및 기계 실행성 간의 균형을 고려하여 플루트를 선택하십시오.

박스 크기와 환경 조건은 어떤 역할을 하나요?

둘레 및 종횡비 변화 좌굴 거동: 길고 좁은 박스 좌굴은 스쿼트 박스와 다르며, 맥키의 둘레 용어는 둘레가 클수록 고정된 보드의 BCT가 어떻게 감소하는지를 포착합니다. 습기는 섬유를 약화시키고 시간이 지남에 따라 ECT를 낮추므로 장기 보관 또는 해상 운송에는 안전 계수 또는 내습성 라이너/코팅이 필요합니다. 완화 방법에는 컨디셔닝, 고급 라이너, 내부 지지대, 지지되지 않는 돌출부를 최소화하는 스마트 팔레트화, 압축 시 모서리 무결성을 보존하는 마감재 지정 등이 있습니다.

랜스박스는 어떻게 맞춤형 골판지 상자를 최적화하여 강도를 극대화할 수 있을까요?

랜스박스는 보드 선택, 플루트 프로파일, 박스 형상을 측정된 제품 하중 및 공급망 조건에 맞추고, BCT 테스트를 통해 선택한 디자인을 검증하여 실제 성능을 확인합니다. 화장품, 선물, 소매, 보석, 식품 등의 카테고리에서 맞춤형 인쇄 상자와 디자인, 검사, 조립, 포장, 창고 보관 및 배송 등 전체 서비스를 제공합니다. 당사의 워크플로우는 제품 질량 및 취약성 평가로 시작하여 후보 보드 및 플루트 선택(ECT 및 캘리퍼)을 거쳐 McKee 견적과 선택한 RSC 형식에 대한 확인 BCT 테스트로 마무리됩니다. 품질 검사(ECT 인증서 검토, 캘리퍼 측정 및 생산 BCT 샘플링)를 통해 현장 성능이 설계 의도와 일치하도록 유지합니다.

최적의 압축 강도를 보장하는 설계 및 소재 선택은 무엇입니까?

깨지기 쉬운 작은 품목의 경우 라이너가 더 튼튼한 E-플루트 또는 마이크로 플루트를 고려하고, 적재가 깊은 경우 이중 벽을 사용하고, 무거운 팔레트화 품목의 경우 60-90파운드/in 범위의 ECT가 있는 이중 벽 BC를 사용하고 BCT 테스트를 통해 확인합니다. 밀봉 및 이음새 강도가 중요합니다. 잘 닫힌 플랩과 강화된 모서리는 McKee가 가정하는 하중 경로를 보존합니다. 또한 환경 안전 계수(일반적으로 장기 또는 습한 보관의 경우 1.5~3배)를 포함해야 합니다. 이러한 선택은 비용, 재활용 가능성 및 D2C 채널 보호의 균형을 유지합니다.

사례 연구로 랜박스의 포장력 솔루션을 입증할 수 있을까요?

실제 사례는 계산 주도 설계의 영향을 보여줍니다. 유리 바이알을 사용하는 한 화장품 브랜드의 경우, 맥키의 견적 결과 BCT가 미미한 것으로 나타난 후 단일 벽 E-플루트에서 이중 벽 솔루션으로 전환했는데, 재설계 및 BCT 검증 후 운송 손상이 감소하고 교체 비용이 감소했습니다. 또 다른 사례에서는 한 소매 고객이 플루트 선택과 라이너 등급을 조정하여 ECT 목표를 유지하면서 보드 캘리퍼를 줄여 적층 강도는 그대로 유지하면서 단위당 비용을 절감했습니다. McKee의 견적, 실험실 검증 및 공급망 인식을 결합하면 이커머스 브랜드에 측정 가능한 ROI를 제공할 수 있습니다.

골판지 상자 강도 계산에 대한 일반적인 질문은 무엇인가요?

포장 팀에서는 McKee가 비 RSC 형식에 적용되는지, 안전 계수를 설정하는 방법, ECT 인증서를 상자 결정으로 변환하는 방법에 대해 자주 문의합니다. 아래의 짧은 FAQ는 이러한 주제 및 관련 주제에 대한 실용적인 지침과 함께 빠른 계산기를 사용하는 경우와 실험실 테스트를 사용하는 경우에 대한 참고 사항을 제공합니다. 맞춤형 계산 또는 생산 샘플이 필요한 경우 LansBox에서 두 가지 모두 준비할 수 있습니다.

패키징 결정을 위해 ECT 값을 어떻게 해석하나요?

낮은 ECT(20-32파운드/인치)는 경량 소매 포장에 적합하고, 중간 ECT(32-44파운드/인치)는 일반 배송 상자에 적합하며, 높은 ECT(44파운드/인치 이상) 또는 이중 벽 구조는 무거운 팔레트화 하중을 대상으로 합니다. ECT는 맥키에 선형적으로 공급되므로 ECT를 개선하면 예상 BCT가 비례적으로 증가합니다. 그러나 ECT는 이음새 강도, 캘리퍼 변동성 또는 환경 손실을 포착하지 못하므로 설계가 안전 마진에 가까워지면 항상 ECT 기반 추정치를 BCT 테스트와 결합해야 합니다. 빠른 선택을 위해 제품 무게와 원하는 스택 높이를 최소 BCT에 매핑한 다음 계산을 통해 해당 목표를 충족하는 ECT 및 캘리퍼 조합을 선택합니다.

박스 압축 강도를 계산하는 인터랙티브 툴이 있나요?

예 - 여러 온라인 계산기와 스프레드시트 템플릿이 McKee 공식을 구현하여 설계자가 ECT, 캘리퍼 및 둘레를 입력하여 예상 BCT를 구할 수 있습니다. 이러한 도구를 사용하면 설계 중 스크리닝과 가정 비교를 빠르게 진행할 수 있습니다. 일반적인 입력에는 ECT(파운드/인치), 보드 두께(인치), 박스 길이/너비(인치)가 포함되며, 출력에는 예상 BCT와 종종 제안된 안전 계수가 표시됩니다. 최종 검증을 위해서는 ASTM 또는 ISO 표준에 따른 실험실 BCT 테스트가 필요합니다. 인증된 성능 또는 생산 통합을 원하는 경우 패키징 파트너에게 맞춤형 계산 및 실제 샘플을 요청하세요.

맞춤형 평가 또는 프로덕션 준비 견적이 필요한 경우, 랜박스 문의 를 클릭해 맞춤 계산 및 샘플 유효성 검사를 요청하세요. LansBox는 맞춤형 인쇄 상자 포장 제조업체로 디자인, 검사, 조립, 포장, 창고 보관 및 배송 서비스를 제공합니다. 주요 제품으로는 화장품, 선물, 소매, 보석 및 식품 상자가 있으며, 맞춤형, 고품질, 친환경, 비용 효율적인 솔루션을 강조하고 재고 회전율을 최적화하고 비용을 절감할 수 있는 공급망 솔루션을 제공합니다.

골판지 상자의 압축 강도를 계산하는 방법 | 자주 묻는 질문

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박스 압축 테스트(BCT)를 수행할 때 피해야 할 일반적인 실수에는 어떤 것이 있나요?

가장 일반적인 오류는 일관성 없는 밀봉, 조건 없는 샘플 테스트, 정렬되지 않은 하중입니다. 일관성 없는 밀봉은 하중 경로를 변경하고, 조건 없는 샘플은 실제 습도 및 온도 영향을 반영하지 않으며, 정렬 불량은 고르지 않은 응력과 조기 고장을 유발합니다. 관련 표준을 준수하고 시편을 일관되게 준비하며 테스트 전에 밀봉 및 정렬을 검사하여 신뢰할 수 있고 반복 가능한 결과를 얻으세요.

환경 조건이 골판지 상자의 압축 강도에 어떤 영향을 미칩니까?

습도와 온도는 보드 강도에 직접적인 영향을 미칩니다. 습도가 높으면 섬유가 부드러워지고 ECT와 BCT가 감소하며, 극한의 온도는 재료를 부서지거나 더 유연하게 만들 수 있습니다. 장기간 보관하거나 습기가 발생하는 배송의 경우 내습성 라이너 또는 코팅을 선택하고 보수적인 안전 계수를 적용하세요. 컨디셔닝과 고급 라이너를 선택하면 효과적으로 완화할 수 있습니다.

박스 디자인에서 안전 계수의 중요성은 무엇인가요?

안전 계수는 예기치 않은 하중, 환경적 열화, 취급 변동성에 대한 완충 역할을 합니다. 일반적인 설계 관행에서는 장기 보관 또는 습한 운송의 경우 1.5배에서 최대 3배의 안전 계수를 사용합니다. 정확한 승수는 공급망 위험, 예상 취급 및 허용 가능한 손상 위험에 따라 달라지며, 이를 재료 및 설계 결정에 반영하여 신뢰성을 향상시킵니다.

박스 디자인이 업계 표준을 충족하려면 어떻게 해야 하나요?

BCT의 경우 ASTM D642, ECT의 경우 TAPPI T822와 같은 공인된 테스트 표준에 따라 작업하세요. 이러한 프로토콜에 따라 테스트를 수행하고, 절차를 문서화하고, 숙련된 연구소 또는 공급업체와 협력하여 검증을 진행합니다. 패키징 전문가와 상담하고 파일럿 생산 검사를 실행하면 실제 사용 시에도 디자인이 유지되는지 확인하는 데 도움이 됩니다.

박스 지오메트리는 압축 강도에서 어떤 역할을 하나요?

지오메트리는 하중이 분산되는 방식에 영향을 줍니다. 둘레, 종횡비 및 모서리 디자인은 좌굴 패턴을 변경합니다. 길고 좁은 상자는 스쿼트 상자와 다르게 작동합니다. 좋은 지오메트리와 모서리 지지대는 하중 분포를 개선하고 효과적인 적재 용량을 높이므로 항상 초기 설계 트레이드오프에 지오메트리를 포함해야 합니다.

맥키 공식을 비규칙 슬롯형 용기(RSC)에도 적용할 수 있나요?

McKee는 RSC 박스용으로 개발되어 가장 잘 작동합니다. 다른 형식에도 적용할 수 있지만 고유한 형상 및 구조 세부 사항으로 인해 불일치가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다. 비표준 박스의 경우 실험실 BCT 테스트를 통해 McKee 추정치를 검증하거나 특정 형식에 맞는 사용자 지정 분석 모델을 사용하세요.

결론

압축 강도를 이해하는 것은 전자상거래에서 제품을 보호하고 반품을 줄이며 보관을 최적화하는 데 필수적입니다. 맥키 공식을 사용하여 정확한 정보를 바탕으로 신속하게 견적을 산출하고 박스 압축 테스트를 통해 중요한 설계를 확인하세요. 맞춤형 계산, 생산 샘플 및 공급망 요구 사항을 충족하는 포장 솔루션이 필요한 경우, 브랜드가 엔지니어링 인사이트를 성능 좋은 포장으로 전환할 수 있도록 지원하는 LansBox에 문의하세요.