공조냉동기계기사 클린룸 방식 — 0.5μm 클래스·HEPA 필터·청정 설비

클린룸은 공기 중에 떠다니는 먼지는 물론 가스와 미생물 같은 오염 물질까지 극소로 만든 시설이다. 청정 대상이 주로 먼지인 경우 정밀측정실·반도체 산업·필름 공업 등에 쓰이며, 이렇게 입자와 미생물을 제어하는 산업용 청정 시설을 산업용 클린룸(ICR)이라 한다. 문제에서 시설 전체를 가리키는 이름을 묻는지, 부품 이름을 묻는지가 갈림길이다 — HEPA 필터는 클린룸을 만드는 구성 부품일 뿐 시설명이 아니고, 클린아웃은 청소 용어, 칼로리미터는 열량 측정기라 셋 다 답이 되지 않는다.

청정도 등급(클래스)은 1 ft³의 공기 속에 들어 있는 먼지 미립자의 개수로 정하고, 이때 세는 기준 입자의 크기는 0.5 μm 이상이다. 0.1 μm·0.3 μm·1.0 μm는 클래스 판정의 기본 기준이 아니므로, 기준 입자 크기를 묻는 문제는 0.5 μm로 바로 연결한다.

그 청정도를 지키는 장치가 HEPA 필터다. 미세 입자를 99.97% 이상 걸러내는 고효율 필터라 클린룸에는 설치가 필수적이고, 반도체 제조나 정밀 기기 조립처럼 먼지 하나도 허용되지 않는 공간이 주 적용처다. 반대로 방적공장·제분공장은 입자가 큰 섬유 먼지나 곡분 먼지가 대상이라 일반 집진장치를 쓰고, 호텔 주방은 음식 냄새와 기름때 제거가 목적이라 HEPA의 주 용도가 아니다. 같은 문제에서 방화댐퍼·방연댐퍼는 화재 시 연기를 막는 안전 장치, 가이드 베인은 공기 흐름의 방향을 조절하는 장치라 청정도와 직접 관련이 없다.

난방·열원 설비 쪽 사실도 같은 세트에 섞여 나온다. 흡수식 냉동기의 냉온수 발생기는 냉방 시 냉수, 난방 시 온수를 공급하지만 모드를 전환해 쓰는 장치라 냉수와 온수를 동시에 공급하지는 못한다. 흡수기와 재생기는 증기압축식 냉동기의 압축기 역할을 하고, 보일러 효율은 출력과 발열량의 비로 계산하며, 단일덕트 재열방식은 습도 유지가 목적이다.

온수난방 설비의 팽창탱크는 밀폐식과 개방식으로 나뉜다. 개방식은 상부가 대기와 연결되어 압력이 대기압과 같으므로, 온수를 85℃ 이상으로 올리면 물이 쉽게 끓어 증발 손실이 크고 펌프에 공기가 섞여 캐비테이션이 일어나기 쉬워 주로 85℃ 이하의 저온 난방에 쓴다. 밀폐식은 공기 쿠션으로 압력을 유지하므로 탱크를 작게 만들 수 있고 고온에도 안전하며, 시스템이 멈춘 뒤에도 일정한 압력을 유지해 공기가 섞이는 것을 막는다.

설계 판단에 관한 사실도 함께 나온다. 지역 냉난방은 열원 설비를 한 곳에 모아 운전 효율이 높고 건물 내 기계실 공간을 아끼지만, 중앙 열원에서 각 건물까지 지하 배관망을 매설해야 하므로 초기 공사비는 개별 방식보다 오히려 높다 — 「공사비가 현저히 감소한다」가 틀린 설명이 되는 지점이다. 공조 방식을 정할 때 우선 고려할 것은 건물의 용도·규모·요구 실내환경·사용 상황이고, 사용할 열매의 종류는 그 뒤에 시스템 구성을 정하며 내려지는 세부 설계 요소다. 온풍난방은 공기의 비열이 작아 장치의 열용량이 작으므로 예열 시간이 짧다 — 열용량이 크고 예열 시간이 길다는 설명은 반대다.