| 글쓴이: 마하나임 날짜:2003/04/08 20:31 기술자료에 링크시켜져있는 곳에서 확인해봤는데,... 열어보니 환기횟수 200~600이던데요,... 제가 가지고 있는 자료엔 0.25~0.45M/SEC로 나와있고 설계계산도 여기에 맞춰 합니다... CLEAN BOOTH도 CLASS 100을 설계할때 같은 방식으로 하죠~... 두 방식을 최대의 값으로 계산할땐 얼추 비슷한 풍량일진 모르지만, 최소의 값으로 대입하면, 풍량의 차이가 많이 납니다~ 어떤게 맞을까요? 그리고 CLEAN ROOM의 CLASS의 환기횟수 규격이 여기의 자료처럼 명확하게 나와있는건가요? <<답변>> 결론적인 답변을 드리면, 클린룸의 청정도 별로 필요 환기횟수는 정확하게 규정화된 것은 없습니다. 자료실에 나온 수치는 과거 부터 여러 문헌에 나온 것으로, 경험상으로 나온 참고적인 수치일 뿐입니다. 일반적으로 그 정도의 환기횟수이면 될 것이다는 이야기입니다. 청정도 별로 그렇게 간단하게 환기횟수를 정할 수 있다면 설계라는 것이 정말 쉽겠습니다만, 실제는 그렇지 않습니다. 만일 클린룸을 그렇게 획일적으로 규정된 환기횟수로 설계를 한다면 실내의 발진량이 많은 곳과 적은 곳 그리고 필터의 포집효율이 좋은 설비와 나쁜 설비 등의 여러요인에 의하여 해당 클린룸의 실제 청정도는 당연히 달라 질수 밖에 없겠지요. 원칙적으로 클린룸의 청정도에 따른 필요 환기횟수를 산출할려면 실내의 발진량, 외기의 분진농도, pre/medium/HEPA 필터의 설치위치와 포집효율, 배기량, 리턴풍량, 외기도입량 등을 고려하여 복잡한 계산을 하여야 합니다. 기본적인 계산공식은 다음과 같습니다. 물론 필터의 설치 위치와 송풍계통의 구성방식에 따라 계산식은 조금씩 달라집니다. ( Po * Qo * Co ) + M
C = ----------------------
( 1 - Pr ) * Qr + Qe C : 클린룸의 청정도, particle 농도 ( 개/m³ )Co : 외기의 분진/particle 농도 ( 개/m³ ) Po : 외기계통 필터들의 투과율 ( 1-포집효율 ) Pr : 순환/리턴계통 필터들의 투과율 ( 1-포집효율 ) Qo : 외기 도입량 ( m³/hr ) Qr : 순환/리턴 풍량 ( m³/hr ) Qe : 클린룸의 배기량 ( m³/hr ) M : 클린룸 내의 발진량, particle 발생량 ( 개/hr ) 하지만 위의 설계공식에서 외기의 분진농도와 특히 인체나 생산장비 등에서 발생하는 클린룸 내부의 particle 발생량은 산출하기가 쉽지 않습니다. 따라서 지금도 클린룸의 환기횟수는 경험적인 수치를 많이 활용하고 있는 것입니다. 하지만 실제로 위의 공식을 사용하여 클린룸의 환기횟수를 결정하고 검증한 설계 예도 있습니다. 그런데 위의 계산식은 초기의 클린룸에서 이용되던 것으로 층류형에서 보다는 난류형에서 많이 적용됩니다. 난류형 클린룸은 클린룸 내부에 청정공기를 도입시켜 클린룸의 particle 농도를 희석시키는 개념입니다. 하지만 최근의 class 10 이상의 고청정도를 유지하기 위한 층류형 클린룸은 쉽게 설명하자면 피스톤의 원리와 같다고 할 수 있습니다. 천정상부 전체면에서 청정공기를 주입시키고 피스톤의 원리와 같이 바닥의 Access Floor 전체면으로 서서히 배출시키는 방식이지요. 따라서 층류형 클린룸에서는 위의 공식을 적용하지 않고 필터의 포집효율과 클린룸의 기류 만을 고려합니다. 이때 클린룸의 기류는 Cross Section Air Velocity (필터풍속)와 기류의 평행도가 중요합니다. 층류형 클린룸 내부에서 발생한 particle이 브라운 운동 등으로 인해 클린룸에서 유동하거나 부상하지 않고 기류흐름을 따라 클린룸의 바닥으로 잘 배출되기 위한 클린룸의 Cross Section Air Velocity (필터풍속)의 실험치가 0.25~0.50 m/sec 이며, 기류의 평행도 유지를 위한 확산각도는 14˚ 입니다. 층류형 클린룸에서 풍속이 느리게 되면 기류가 바닥으로 충분하게 배출되지 못하게 되고, 풍속이 빠르게 되면 기류가 층류(laminar)가 아닌 난류(turbulent)가 되어 클린룸 내부에서 발생한 particle이 바닥으로 배출되지 않고 주변으로 확산하게 됩니다. 그리고 기류의 평행도를 유지하기 위해서는 Access Floor 하부의 층고와 Return 풍도의 위치/흡입풍속, Access Floor의 개구율 배치 등이 중요합니다. 클린룸은 일반공조에 비하여 운전비용이 상당히 높기 때문에 최근에는 운전비용을 낮추기 위하여 필터풍속을 낮게 공조를 운전하는 추세입니다. 따라서 클린룸 풍속을 0.45 m/sec으로 설계를 하더라도 실제 운전은 그 보다 낮은 풍속으로 운전하는 경우가 많습니다. 제 경험으로는 클린룸내에서 특별히 사람의 유동이 많지 않고 공정장비의 발진량이 많지 않은 경우에는 필터풍속이 0.25 m/sec 에서도 0.1㎛ 의 class 1 또는 class 10 유지가 가능하였습니다. 그리고 층류형 클린룸에서의 풍속은 공정구역과 작업구역을 구분하기 위한 방식으로도 설계됩니다. 공정장비가 있는 공정구역은 필터풍속을 0.4 ~0.5 m/sec 으로 설계하고, 작업자가 있는 작업구역은 0.2~0.3 m/sec 으로 설계하여 클린룸 내에서의 기류가 자연적으로 공정구역에서 작업구역으로 기울게 하여 작업구역의 작업자에게서 발생한 particle이 공정구역으로 역류되어 오염되지 않도록 설계를 하는 것입니다. |
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