개념 한 쪽
공조냉동기계산업기사 클린룸 방식 — 청정도 등급과 기류·환기 방식
클린룸은 공기 중 미립자와 미생물을 정해진 수준 아래로 줄이는 공간이다. 등급을 무엇으로 세는지, 공기를 어떤 방향으로 흘리는지, 급기와 배기를 기계로 하는지가 방식의 갈림길이다.
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뜻
클린룸은 공기 중의 분진 미립자를 제거하고, 필요하면 세균과 곰팡이, 바이러스까지 극소로 제한하는 시설이다. 병원 수술실, 식품가공, 제약 공장, 유전자 관련 산업처럼 특정 공정의 오염을 막아야 하는 곳에 쓴다. 미생물 오염 방지가 주목적인 설비는 바이오 클린룸이라 부르고, HEPA 필터 등으로 공기 중 미립자를 걸러 낸다. 입자 제어를 중심으로 하는 일반 클린룸과 목적이 다르다.
청정도 등급은 공기 1ft³ 안에 들어 있는 입자의 수로 나타낸다. 클래스는 1ft³ 중 0.5μm 이상인 입자의 수로 정의하며, 미연방규격의 Class 100은 1ft³ 안에서 0.5μm 이상 미립자가 100개 이하라는 뜻이다. m³를 기준으로 세거나 0.1μm, 0.2μm, 0.3μm를 등급 기준 입경으로 삼으면 정의와 어긋난다.
실내 기류에 따른 방식은 층류와 비층류로 나뉜다. 층류는 다시 수직층류와 수평층류로 갈리고, 비층류는 혼류형으로 널리 쓰인다. 직교류층류라는 분류는 표준 명칭이 아니다. 수직과 수평 층류는 정밀도가 높은 방식이고, 비층류는 상대적으로 단순한 구성이다.
환기 방식은 급기와 배기를 기계로 하는지 자연에 맡기는지로 네 가지로 나뉜다. 제1종은 급기와 배기를 모두 기계로 하여 압력을 조절할 수 있고, 제2종은 기계급기로 실내를 양압으로 유지한다. 제3종은 자연급기와 기계배기를 조합한다. 배기팬이 실내 공기를 빼내므로 실내는 음압이 되고 오염 공기가 밖으로 빠져나간다. 따라서 정압을 유지한다는 설명은 틀린다. 제4종은 자연환기로 온도차를 이용한다.
주방처럼 오염물질이 많이 생기는 곳은 제1종 환기방식을 권장한다. 후드의 면풍속은 0.5m/s 이상으로 잡고, 그리스필터를 설치하며, 실내는 부압으로 유지해 연기와 냄새가 다른 실로 퍼지지 않게 한다.
창고의 공기조화는 제품 보존을 기준으로 온습도를 정한다. 제품의 변질, 녹 발생, 곰팡이 발생 같은 물리적 요인을 고려하며, 가격 변동 같은 경제적 요인은 온습도 설정의 고려 사항이 아니다.
예제
선지 판단은 클래스 정의를 1ft³ 중 0.5μm 이상 입자 수로 보는지, Class 100을 0.5μm 이상 입자 100개 이하로 읽는지, 직교류층류를 표준 기류 방식으로 인정하는지, 제3종 환기가 실내 정압을 유지한다고 보는지, 주방에 제1종 환기방식을 권장하는지, 창고 온습도 설정에 가격 변동을 넣는지에서 갈린다. 클래스 정의와 Class 100의 의미를 바르게 적은 선지, 기류 방식을 수직·수평 층류와 비층류로 든 선지, 제3종을 음압으로 설명한 선지, 주방에 제1종을 권장한 선지가 맞고, 직교류층류를 표준으로 본 선지와 제3종이 정압을 유지한다는 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 클린룸의 클래스는 무엇으로 정의하나요?
- 공기 1ft³ 안에 들어 있는 0.5μm 이상 입자의 수로 정의합니다. Class 100은 그 입자가 100개 이하라는 뜻입니다. m³ 기준이나 다른 입경을 기준으로 삼으면 정의와 달라집니다.
- 클린룸의 기류 방식에는 어떤 것이 있나요?
- 수직층류, 수평층류, 비층류가 표준입니다. 수직과 수평 층류는 정밀도가 높고, 비층류는 혼류형으로 널리 쓰입니다. 직교류층류는 표준 분류에 없는 명칭입니다.
- 제3종 환기는 실내 압력을 어떻게 유지하나요?
- 자연급기와 기계배기를 조합하므로 배기 팬이 돌면 실내가 음압이 됩니다. 오염 공기가 외부로 빠져나가도록 하는 방식이며, 정압을 유지한다는 설명은 맞지 않습니다.
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