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안녕하세요. 소피디입니다.
이번엔 산업현장에서 많이 적용되어 있는 Cleanroom이 어떻게 청정도를 유지하는지 영상을 준비하였습니다.
시청해 주셔서 감사합니다.
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클린룸 개요 – 에이스냉동공조
클린룸 개요; 설계 FLOW; 설계 방향; 열원장비; Air Flow Diagram; 방식; 부대기기 … 클린룸 시스템 선정 클린룸 기류방식 / 공기조화 시스템 / 공기정화 시스템 …
Source: www.acerna.co.kr
Date Published: 8/13/2022
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클린룸의 공조방식 – 공감테크
항온항습용 공조기기를 기계실에 배치하고 덕트로 CLEAN ROOM에 급기하며 터미널에 … 가장 고청정도를 요구하는 곳에 적용되며, 상부 시스템씰링으로 HEPA 또는 ULPA …
Source: www.gonggamtech.com
Date Published: 2/20/2021
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공기조화(HVAC) 시스템과 클린룸(Clean Room) – 흑백인간
공기조화(HVAC) 시스템과 클린룸(Clean Room) 제약회사를 비롯한 식품, 반도체, 화장품 등 청정도가 중요한 산업에는 반드시 필요한 시스템이다.
Source: bnwman.tistory.com
Date Published: 2/22/2021
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크린룸 시스템 – 세일공조
바이오 크린룸(Bio Clean Room, 약칭 BCR)은 생물학적 오염이 제어되는 청정실을 말합니다. 미생물을 제어대상으로 하는 BCR(Bio Logical Clean Room)은 의약품 제조 공정 …
Source: www.seilacs.co.kr
Date Published: 3/6/2021
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클린룸 시스템
크린룸시스템. 1.기류방식에의한 분류 … 크린벤치 공업용 크린룸에는 거의 사용하지 않고 규모와 바이어 크린룸 수술실등에 사용된다. … 2.공조방식에의한시스템 …
Source: www.wooleeeng.co.kr
Date Published: 3/14/2022
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[특허]클린룸 공조 시스템 및 클린룸용 시스템 실링
클린룸 공조 시스템 및 클린룸용 시스템 실링이 개시된다. 개시된 클린룸 공조 시스템은 클린룸의 천장부에 배치되어 클린룸의 내부와 상부를 구획하고 선택 배치된 …
Source: scienceon.kisti.re.kr
Date Published: 10/16/2021
View: 1561
클린룸 환경 공조 시스템(인클로저) – hitachi-hightech.com
클린룸 환경 공조 시스템(인클로저). 인쇄. 초저(Ultra Low) 이슬점 제습 로터 장착; -40℃에서 -90℃까지의 이슬점온도 공급; LiB공장, 클린룸 등에서 적용가능 …
Source: www.hitachi-hightech.com
Date Published: 6/14/2022
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- Date Published: 2021. 1. 11.
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클린룸 개요
설계 FLOW
설계 방향
열원장비
Air Flow Diagram
방식
부대기기
클린룸 개요
오늘날, 산업기술의 발달과 더불어 전자, 반도체, 의료, 식품 및 우주항공산업에 이르기까지 첨단산업분야의 연구 개발과 생산과정에 중대한 방해를 초래하는 실내 공기 중의 부유 세균을 제거하고,부유 미립자가 일정 수준 이하로 관리되는 청정공간이 요구되고 있습니다.
이러한 필요공간의 실내의 압력, 습도, 온도, 정전기, 소음과 진동, 기류의 분포와 속도, 융해가스, 실내 조도 등의 제어 및 관리가 행하여지는 특수한 공간을 크린룸(Clean Room)이라 합니다. 이러한 크린룸(Clean Room)은 반도체 산업뿐만 아니라 전자산업, 정밀기기, 의약품제조, 식품산업, 광학기계, 병원, 실험실 등 광범위한 범위까지 다양하게 적용되고 있습니다.
설계 FLOW
1. 클린룸 조건의 확인·선정 실용적 / 외기상태 / 청정도 / 오염물발생량 / 온습도 / 제조장치사양 청정도 클래스 최적화 / 실내온습도 조건의 최적화 / 휴일, 비가동시 조건 완화, 정지
2. 클린룸 시스템 선정 클린룸 기류방식 / 공기조화 시스템 / 공기정화 시스템 클린룸 환기횟수 저감 또는 가변풍량 채용 / 대온도차 송수 시스템 채용 / 로컬 리턴 방식 채용
3. 실내압력설정·계통분리 실압설정·실압제어방식선정 / 공기조화시스템 계통분리 / 생산기기 배기 계통분리 클린룸 차압의 최적제어 / 설비 배기 자동제어 / 로컬 리턴 방식 채용
4. 레이아웃 검토·필터선정 취출 흡입 배치검토 / 입자제거용 에어필터 선정 / 케미컬 에어필터 선정 저압손 필터 채용
5. 열부하 산출 건물열부하 / 생산기기열부하 / 인체열부하 / 반송동력열부하 생산장비 부하율, 가동율의 정확한 파악
6. 풍량·수량 산출 외기량 / 냉수 온수량 / 순환송풍량 / 가습용증기량 배기/배수의 열회수 / 수가습 적용
7. 청청도 확인 청정도 계산 / 분자식오염물질 농도계산 국소 청정화
8. 기기 선정 순환공조기기 배치용 팬 / 외조기 / 냉온열원기기 / 순환송풍기자동제어방식 고효율 FFU 채용 / 에너지 절감형 외조기 채용 / 수가습 시스템 채용 / 제습냉방 시스템, Heat pump 시스템 채용
9. 에너지절약 대책 계산조건의 재검토 / 시스템기기선정 재검토
설계방향 – 클린룸 4대 원칙
부하계산
다양한 프로그램 (냉난방부하설계, 대한설비공학회, MSP, LG MULTI V)을 이용하여 설계의 정확성을 향상시킵니다.
열원장비 – Multi V 특장점
Air Flow Diagram – Duct Flow Diagram
설계조건에 따른 방식 결정
기류방식에 따른 분류
비단일방향류(난류형)
비단일방향류는 실내에서 발생한 오염물질을 희석하여 배출하므로 압출흐름으로 배출 할 수 없어 청정도는 낮아지지만 설비비용이 낮아지고 장소 확장도 비교적 손쉽다는 장점이 있다. 단일방향류(층류형)
직선적인 기류의 흐름을 유지할 수 있도록 하며 기류 패턴이 공정 중심부에서 가능한 거의 교란되지 않도록 한다.수직형은 주로 반도체 등 전자 산업용 클린룸에 적용되고, 수평형은 수술실등 바이오 클린룸에 주로 적용 된다.
기류방식에 따른 분류 목록 구분 비단일방향류 방식 단일방향류 방식 일반형 벡터형 수직형 수평형 개념도 특징 표준적 클린룸
입실 관리가 청정도 유지에 중요 작업공정 중 필요분만을 고청정도화
상하류 청정도변화 심함 실내 어는 부분에서도 고청정도 확보
입실관리 용이 실내 작업으로 먼지나 균 발생
시 그 장소 보다 하류 역에서 청정도 저하 청정도 ISO 4~8 벡터기류내 ISO 4~7 ISO 1~4 ISO 3~7 주요 적용처 청정공간이 필요한 공정 전반 일부 특수존 일반적인 IC공장 수술실, 무균병실 송풍 방식 센트럴 방식 센트럴 방식 (PAC사용) 센트럴방식 (FFU) 센트럴방식 일반적 환기 횟수 15~80 30~200 300~600 100~300 운전비 저 저 고 중 건설비 저 중 고 고 유지 보수 좋음 좋음 가장 좋음 좋음 유틸리티 공급 바닥 피트나 벽을 이용(벽이용시 먼지 축척 위험) 바닥 피트나 벽이용 이중바닥 내부 바닥 피트 또는 작업대 아래 장치와 레이아웃 유동성 좋음(환기구 고정유의) 어려움 가장 좋음 어려움 Class 클래스 7 클래스 8 클래스 4 ~ 5 클래스 4 ~ 5 클래스 6 풍속(m/s) – – 0.25 ~ 0.3 0.45 ~ 0.5 – 환기횟수(회/h) 30 ~ 60 20 ~ 30 200 ~ 600 200 ~ 600 100 ~ 200 취출구 필터 취출구 천정의 80%이상 벽의 80%이상 흡입구 바닥면 근처 바닥의 40%이상, 벽면하부로 부터도 가능 벽의 40%이상,천정으로부터 가능 장점 구조가 간단
설비비가 저렴하다
실의 확장이 비교적 용이
클린룸 고청정도 확보 작업인원, 작업 상태에 좌우 되는 경우가 적다
운전개시 후 즉시 정상상태로 된다
분진의 퇴적,재 부유가 어렵다
관리용이 운전개시 후 즉시 정상상태로 된다
구조가 간단하다 단점 기류가 불규칙하여 오염입자가 실내에서 순환 할 염려가 있다
정상상태로 되기까지 많은 시간이 걸린다
사람, 기기류의 레이아웃, 관리에 주의가 필요하다 천장부 Dead space (조명등) 주의가 필요(난류방지를 위해)
필터 교환이 불편하다
초기 설비비가 비싸다
실의확장이 곤란 상류의 영향이 하류에 미친다
사람, 기기류의 레이아웃, 관리에 주의
설비비가 상당히 높다
실의확장이 곤란
공기순환방식에 따른 분류
가압플레넘 방식
클린룸 천장에 HEPA 또는 ULPA 필터가 설치되고 리턴덕트 또는 공기순환유닛 내부에 가압용 축류팬이 설치되어 클린룸으로 청정한 공기를 밀어 넣어주는 방식이다. 덕트배관 방식
리턴되어 순환되는 공기가 외부에서 유입되는 공기와 혼합된 후 클린룸으로 재공급되는 방식으로 공기조화장치에서 클린룸까지 덕트배관으로 연결된 방식을 말한다. FFU(Fan Filter Unit) 방식
FFU에 내재된 팬에 의해 가압하여 공기를 순환하는 방식으로 클린룸과 상하부 플레넘으로 구성된다. 최근에 신설되는 중·대형 규모의 클린룸에 확산이 많이 되고 있는 방식이다
부대 기기
클린룸에 인원 입실 및 물품 반입, 존(ZONE)별 차압 제어, 그리고 기타 부속, 클린룸의 청정도 유지를 위하여 Air Shower, Pass Box, Clean Unit, Relief Damper, Blower Filter Unit등을 설치
공감테크 : 클린룸의 공조방식
항온항습용 공조기기를 실내에 설치하여 기계실 공간을 없애고 실내 천정면에 노출로 덕트를 설치하여 토출하는 방식으로 팩케이지 컨벤션 방식보다 기류 분포 및 온도 분포가 더 나으며, 인접실에 별도로 인출하여 공급할 수 있는 장점이 있습니다. 내부 덕트는 스테인리스 강판 및 일반 압연강재에 도색된 제품으로 필요한 곳에 인출하여 공급할 수 도 있고, 전면 펀칭플레이트 타입으로 실내에 공급할 수 도 있습니다.
공기조화(HVAC) 시스템과 클린룸(Clean Room)
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공기조화(HVAC) 시스템과 클린룸(Clean Room)
제약회사를 비롯한 식품, 반도체, 화장품 등 청정도가 중요한 산업에는 반드시 필요한 시스템이다.
공기조화 시스템의 간단한 설명은 제약회사 공무팀이 하는 일에 기록되어 있다.
공기조화 시스템은 결국 클린룸을 유지하기 위해 구축하는 설비라고 이해하면 된다.
0. 클린룸(Clean Room)
ISO(International Organization for Standardzation)-14644에 명시되어 있는 클린룸의 정의는 다음과 같다.
실 내부에서 부유입자의 농도가 제어되고, 입자의 유입, 발생, 보유를 최소화하기 위한 방법으로 건설되어 유지되며, 필요에 따라 연관된 변수인 온도, 습도, 압력 등이 조절되는 실을 의미한다.
1. 청정도 관리
대부분 회사 내규에 청정도 관리에 관한 SOP가 존재한다.
각 공정별 실마다 청정도가 구분되어 있고, 주기적으로 환경모니터링(EM)이 실시된다.
환경 모니터링(EM) 테스트는 GMP에서 총 4가지(1~4) 요소를 중점적으로 판단한다.
(1) 부유입자
(2) 부유군
(3) 낙하균
(4) 표면균
(5) 환기 횟수
(6) 필터(Filter)
EM항목에 2가지 요소(5~6)를 주기적으로 모니터링하여 클린룸의 적정한 청정도를 유지하는 게 목적이다.
부유입자(Particle)
공기 혹은 가스 중에 부유하는 고체나 액체상태의 작은 입자를 에어로졸(Aerosol)이라 하며, 이러한 고체, 액체, 기체, 플라즈마에 이어 제5의 물질상태라고 하는데, 쉽게 말해 공기 중에 존재하는 미세입자를 뜻한다.
이 부유입자들은 제조공정에서의 오염으로 인한 품질에 영향을 주기 때문에 철저히 관리해야 한다.
ISO14644-1에서는 실 별 청정도를 나누어 관리하도록 청정도 기준을 권고한다.
특히 반도체 제조에 관련된 클린룸에서 부유입자의 영향력은 절대적이다.
균(부유균, 낙하균, 표면균)과 환기 횟수
제약, 바이오 등 생물학적 제제를 다루는 클린룸은 부유입자와 더불어 매우 중요한 요소이다.
생물학적 오염은 생물성 입자 또는 생물 관련 입자들에 의해 기구, 장비, 작업자, 표면, 액체, 공기 등이 오염되는 것을 말하며, 생물성 입자는 자연적 발생이나 인위적 발생에 의한 증식이 가능한 미생물을 말한다.
부유균은 기류를 타고 공기 중에 떠다니는 균을 말하며, 낙하균은 사람 혹은 움직이는 물체에서 떨어지는 균, 표면균은 벽이나 장비 등 표면에 붙어 증식할 우려가 있는 균을 말한다.
또한, 환기 횟수는 공기조화기의 풍량(m3/h)을 실의 용적(m3)으로 나눈 값을 말한다.
환기 횟수가 높으면 높을수록 해당 실의 공기 청정도가 높다고 할 수 있다.
공기조화시스템 필터
공기조화기를 통해 클린룸으로 청정한 공기를 제공해 주는 메커니즘에는 필터가 존재한다.
그중 단연 가장 중요한 필터는 HEPA다.
HEPA(High Efficiency Particulate Air) : 0.3 µm 이상의 크기의 (공기를 통하는) 입자 중 99.97%를 제거해야 한다.
주기적으로 HEPA 필터를 유지, 관리하고 적절한 시기에 교체하는 것이 주요한 업무다.
공기조화시스템의 필터는 HEPA를 포함한 Pre필터, medium필터도 존재한다.
– Pre Filter : 보통 외기를 공급하는 가장 첫 번째 구역에서 입자가 큰 입자를 제거한다.
– Medium Filter : 송풍기(Fan) 후단에서 입자를 한번 더 제거한다.
– HEPA Filter : 가장 말단에 있으며, 보통 작업실(공정실) 천정에 붙어 있다.
HEPA Filter는 주기적으로 교체를 필요로 하며, 교체 전후로 P.A.O test(필터 누기율 테스트)를 통해
필터의 적합성을 증명한다.
2. 차압 관리(Air Lock)
차압은 클린룸의 각 실별(실과 복도)의 압력의 차이를 인공적으로 만드는 것이다.
위에서 말한 청정도를 위한 관리 요소(부유입자, 부유균 등)는 사람 혹은 기류를 타고 이동한다.
더 높은 청정도를 요하는 실에 부유입자나 부유균이 유입되면 그 실은 오염이 된다.
때문에 높은 청정도를 요하는 실의 압력(풍량)을 높게 하여 기류가 유입되지 못하게 한다.
이러한 시스템을 Air Lock 시스템이라 하며, 크게 단일방향기류와 비단일방향기류로 구분할 수 있다.
또한, 기류통과를 막기위해 전기공학에 기본인 Interlock 회로가 각 문마다 적용되어 있다고 보면 된다.
(1) Cascade : 단일방향기류
청정도가 높은 구역(45pa)과 낮은 구역(15pa)의 압력차를 만들어 기류를 한 방향으로 흐르게 한다.
(2) Sink : 비단일방향기류1
청정도가 높은 양쪽(30pa)과 중간의 압력차로 음(-)압실을 만든다.
(3) Bubble : 비단일방향기류2
Sink와 반대로 청정도가 높은 중간(30pa)과 양쪽의 압력차로 양(+)압실을 만든다.
클린룸의 차압은 차압계를 통해 관리되고, 적정 수준 여부의 기록 및 관리가 문서화된다.
보통 디지털 차압계를 통한 PLC 자동제어로 모니터링 및 알람시스템으로 구현하는 게 업계 표준이다.
3. 온도 및 습도 관리
클린룸의 온도 및 습도는 업종, 제품 등에 따라 다르지만 보통 온도[20℃ ±5], 습도[50% ±20] 정도다.
따라서 적정한 온습도 유지를 위해 공기조화기를 비롯한 칠러, 보일러 설비의 유지 및 관리가 중요하다.
또한 센서 및 모니터링 계측기는 관리의 용이성 때문에 보통 클린룸 내부 벽체 매립형으로 설치한다.
그리고 해당 정보(온도 및 습도)는 PLC와 통신을 이용해 중앙제어실(BMS실)에서 모니터링한다.
온도 및 습도 그리고 차압의 실시간 데이터는 클린룸의 청정도 입증을 위한 중요한 자료다.
때문에 공정이 지속되는 한 365일 24시간 온도, 습도, 차압 데이터가 관리 기준을 넘지 않도록 해야 한다.
또한, 디지털차압계, 온습도계는 교정(Calibration)대상 계측기라 주기적인 교정이 필요하다.
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[특허]클린룸 공조 시스템 및 클린룸용 시스템 실링
초록
클린룸 공조 시스템 및 클린룸용 시스템 실링이 개시된다. 개시된 클린룸 공조 시스템은 클린룸의 천장부에 배치되어 클린룸의 내부와 상부를 구획하고 선택 배치된 공조 설비 등을 통해 상기 클린룸 내부로 공기를 공급하도록 구성된 시스템 실링 및 상기 클린룸의 주변부에 배치되어 상기 클림룸의 하부에서 배출된 공기를 상기 시스템 실링 상부로 이송하도록 구성된 수직풍도를 포함하고, 상기 수직풍도에서 배출된 공기가 상기 시스템 실링 상부로 유입될 때 90°이상의 각도로 방향 전환 되도록 구성된다.
클린룸 공조 시스템 및 클린룸용 시스템 실링이 개시된다. 개시된 클린룸 공조 시스템은 클린룸의 천장부에 배치되어 클린룸의 내부와 상부를 구획하고 선택 배치된 공조 설비 등을 통해 상기 클린룸 내부로 공기를 공급하도록 구성된 시스템 실링 및 상기 클린룸의 주변부에 배치되어 상기 클림룸의 하부에서 배출된 공기를 상기 시스템 실링 상부로 이송하도록 구성된 수직풍도를 포함하고, 상기 수직풍도에서 배출된 공기가 상기 시스템 실링 상부로 유입될 때 90°이상의 각도로 방향 전환 되도록 구성된다.
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