클린룸 이야기
클린룸을 계획하고 완성하는데 필요한 이야기 입니다.
클린룸은 정밀 부품 등의 결함을 일으키는 먼지(DUST)가 극단적으로 적은 곳으로 필요에 의해 온도 · 습도 컨트롤 할 수 있는 실 또는 공간입니다.
- 클린룸은
반도체 등 정밀 가공 등의 산업용 클린룸, 병원의 수술실외 GMP,GLP,식품 산업을 위한 HACCP 등 바이오 클린룸, 기타 사용자의 요구에 필요 가능한 조합으로 구성된 콤비네이션 클린룸도 있습니다.
- 청정도
청정도는 일정 용적의 크기에 이상의 먼지의 수가 표시 됩니다. 표준 원문은 1963 년 미국 연방 규격 Federal Standard209입니다. 현재는 1993 년에 개정 된 Fed.Std 209E가 사용 됩니다. 이것은 1 피트 입방 중 (28.3 리터)에 0. 5 미크론 이상의 입자가 몇 인지 나타내는 것으로 일반적으로 가장 많이 쓰입니다. 국제규격으로는 ISO14644-1 등의 규격이 있습니다.
- 청정도 측정
파티클 카운터로 1ft세제곱의 부피 즉 2.83liter/min를 광학적으로 측정, 0.1μm・0.3μm・0.5μm・0.7μm · 1μm 3μm 5μm의 각 입자 직경으로 계산 하여 각각의 입경 갯수와 전체 누적갯수로 표시됩니다. - 클린룸의 4 원칙
클린룸의 계획에는 다음 네가지를 고려하여야 합니다.
1. 먼지의 실내 유입 방지
2. 먼지를 빠르게 제거 할 수 있는 능력
3. 먼지의 발생을 최소로 억제
4. 먼지가 가라앉아 침전 하지 않도록 구성
- 클린룸의 표면
벽면을 기준으로 표면에서 먼지 없고, 먼지가 침전하기 어려운 평활면 이라는 것은 가장 일반적인 것으로, 단열 패널을 이용하여 공간을 만들고 있습니다.
바닥은 평활하지 않다면 입자가 일어나지 않는 비닐시트 및 에폭시 라이닝등으로 보완 할 수 있습니다.
- 단열 패널
중경질 발포 우레탄, 내외부 표면은 모두 컬러 강판으로 되어있습니다. 단열재가 불연의 것도 있습니다. 1,000mm 폭 기준으로 하여 단위 조합 이지만 자유로운 크기로도 현장에서 가공 할 수 있습니다. 3.0m 이상 패널이 천정면에 붙는 경우 패널 중간에 행거를 할 수 있는 로드를 붙여야 합니다. 4. 5m 이상은 기존 천정에 모듈 타입 구조물이 필요합니다.
- 맞닿는 면
먼지가 없으며 실금이 없고, 평활 면 지면이 필요 합니다. 일반적으로 에폭시 라이닝 및 전도성타일 그리고 염화 비닐 시트등을 이용합니다. 벽의 구석은 먼지가 모이기 어렵고, 청소의 쉬운 ROUND TYPE으로 매끄럽게 구성하며. 수직층류 방식에서는 액세스 플로어를 설치 합니다.
- 시스템 씰링
수직층류 방식의 클린룸의 경우 천정 전면이 HEPA이상의 필터 이기 때문에 단열 패널 천정 밑에 알루미늄으로 프레임을 구성하여, HEPA 이상의 필터를 장착 하기 위한 천정구성입니다.
- CLEAN ROOM DOOR
일반적으로 에어 타이트의 밀폐성이 높은 여닫이 도어입니다. 또한 슬라이딩 도어도 있으며 자동문도 제작 설치가 가능 합니다.
- 장비 반입을 위한 출입관계
장비를 설치할 장소와 가까운 곳으로 하여 한쪽에 제거할 패널을 지정 합니다. 이는 최초 설계시에 반영하여 작업시 들어가야 하는 부분으로 도어로 설치하기도 하며, 완전 밀폐가 필요할 경우 반입구 타입으로 현장에서 가공하여 구성할 수 있습니다.
- WINDOWS
밀폐성이 높고 먼지가 모이기 어려운 구조로 알루미늄 고정식 테두리를 대각선으로 성형 한 것을 사용 합니다. 많은 온도 컨트롤이 있기 때문에, 단열성 좋은 이중창(이중 유리)를 사용 합니다. 표준 600 × 600mm이 많으며, 패널면 양쪽과 맞추어 홈이 없는 구성도 가능합니다.
- 약전
220V 15A의 콘센트 기본으로 필요한 곳의 패널에 전선관을 삽입하여 설치되면 전력작업이 수월하며, 외관에 전선관이 노출되지 않으므로 깔끔한 외관을 유지할 수 있습니다. 큰용량의 장비를 위한 부분은 바닥매립을 이용하거나 천정면에서 바로 내려와 연결 할 수 있는 구성이 필요합니다.
- HEPA 필터
고성능 필터로 D.O.P테스트에서 0.3 미크론의 먼지를 99. 97% 제거할 수 있습니다. 특수 유리 섬유로 되어 있으며, 1~2 년 정도 수명으로 재생 되어 사용 할 수 없으며, 주기적인 교체 관리가 필요합니다.
- ULPA 필터
초고성능 필터로 D.O.P테스트에서 0.1 미크론의 먼지를 99. 999% 제거할 수 있습니다. 특수 유리 섬유로 되어 있으며, 1~2 년 정도 수명으로 재생 되어 사용 할 수 없으며, 주기적인 교체 관리가 필요합니다.
- MEDIUM 필터
단순한 클린룸에 적용이 가능하나 HEPA필터의 전처리 필터로 주로 사용되며, 비색법 포집효율이 95%/90%/65% 등이 있습니다.
- PRE 필터
외부 공기 흡입구에 붙어 큰 먼지를 처리하며 HEPA필터 및 MEDIUM 필터의 부담을 줄일 수 있습니다. 일반적인 에어컨의 필터와 같이 진공 청소기로 청소가 가능하며, 물로 씻어 낼 수도 있습니다.
- 필터 유니트
필터를 장착 하는 유니트로 FU라고 합니다. 보통 클린룸 천정에 설치하여 덕트로 공급하고 회수 합니다. FFU로 FAN을 함께 설치한 제품도 있습니다.
- RELIEF DAMPER
클린룸은 외부 오염 공기의 진입을 막아야 하기 때문에, OA를 넣어 항상 양압으로 유지를 합니다. RELIEF DAMPER는 차압 공기를 밖으로 배출하여 문을 열었을 때 양압력이 낮출 경우 댐퍼가 닫히고 외부 오염 공기의 진입을 막습니다.
- 차압계
차압계는 클린룸이나 필터의 압력을 측정 하여 Pa(파스칼)로 표시 합니다.
- 조명
일반적인 클린룸의 경우 조도 400LUX이상을 기준으로 하며, 작업장의 특성에 따라 700LUX , 미세작업이 필요한 곳은 1,000LUX이상으로도 적용합니다. 천정면에 부착되며, GMP 및 HACCP 시설의 경우 천정면을 타공하여 천정 상부에서 램프를 교체하는 방식으로도 가능하며, 이때 천정 패널이 약해 지므로 보강이 필요합니다. 그렇치 않은 경우 전선 부분만 타공하여 인입하고 클린룸 내부에 설치하는 것이 일반적입니다.
또한 LED LAMP를 보편적으로 사용하므로 천정면에서 최소로 돌출하여 외관에 지장을 주지 않고 설치 할 수 있습니다.
- 안전 장치
누전 차단기(ELB)를 비롯해 열이상 온도 조절기/온도 휴즈, 써멀 릴레이 불티 방지 장치, 압력 스위치 등을 설치하여 전기적 안전성 확보를 하여야 합니다.
- 클린룸의 설계에 영향 주는 중요한 요소
클래스 및 온도,습도 조건이 가장 중요하며,
1. 배기량과 내부발열 – 국소배기량이 많으면 이에 따른 양압유지를 위한 외기도입량이 많아지게 되며, 이에 따라 공조기기, 특히 냉동기기의 용량이 커지게 됩니다. 내부발열이 많은 경우에도 냉동기기의 용량에 많은 영향을 주게 되며, 온도 제어의 정밀성을 위해 재열히터를 보강해야 하는 경우도 있습니다.
2.재실 인원 – 재실인원에 맞추어 외기를 도입해야 할 경우 재실인원이 많을 경우 1번과 같이 외기량이 많아 공조기기의 용량이 증가하게 됩니다.
3.온도,습도 정밀도 – 요구하는 온도와 습도의 정밀도에 따라 제어 방식 및 필요 동력의 차이가 급격하게 커지게 됩니다.
4.온도,습도 제어 범위 – 제어 범위가 일반적으로 클린룸 설치 공사에 있어서 사업주께서 별도로 고려하셔야 할 사항입니다.
- 1차 동력 전기 공사
공조기 및 냉동기 등은 220V/380V 삼상 전원으로 운전됩니다. 이에 장비 제원에 기재된 전력 용량을 확인 하시어 제어반까지 1차 전기 인입이 필요합니다.
- 전등 및 약전 전기 공사
조명 및 실내 콘센트를 설치함에 있어서 220V 단상 전원이 필요합니다. 이에 1차 동력 전기와 별도로 전등,약전 배전반까지 전기 인입이 필요합니다.
- 배수 배관 공사
공조기의 드레인에 반드시 배수 장치가 필요 합니다. 배수 배관이 없는 경우 공조기의 인접 구역 별도의 드레인 배관이 필요합니다.
- 급수 배관 공사
습도 제어를 위한 가습기의 물 공급이 필요 합니다. 배관은 15A 밸브를 말단으로 하여 공조기의 인접 구역에 급수 배관이 필요합니다. 특히 가습량이 많을 경우 가습기에 스케일이 끼어 가습효율을 떨어뜨리므로 물용 필터를 설치하여 공급하기도 합니다.