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크린장비에서 차압계의 기능
관리자 2014-09-05 7975

크린룸이나 크린장비에 부착되어 크린룸이나 장비의 Maintenance의 중요한 기능을 하는 차압계에 대해서 알아봅니다.

 

1. 차압계란 무엇인가
 차압계 (Differential Pressure Gauge)2개소의 압력차를 측정하는 장치이다.

 

 

2. 크린룸이나 크린장비에서 주로 사용되는 차압계의 종류와 특징은 아래와 같다.

방식

아날로그 방식

디지털 방식

액상 눈금 식

바늘 눈금 식

형상

 

 

    

특징

1.정확한 측정값을 얻을 수 없다.(±3% 이내)

2.측정범위가 제한적이다. (계측기의 표시된 눈금이 범위)

3.낮은 측정값에서 정확도가 현저히 떨어진다.

4.장비가동 초기나 Filter 교체시 영점 조정이 필요하다.

5.Control과 분리설치 된다.

6.육안으로 식별이 용이하다.

1.탁월한 측정도 (0.1% Full scale near zero)와 정확한 수치를 확인할 수 있다.

2.측정 범위가 아날로그보다 넓다.

3.매우 낮은 차압에서도 높은 정밀도(<0.25pa)
유지한다.

4.영점 조정이 필요 없고 응답 시간이 빠르다.

5.Control과 연계하여 Alarm등의 제어 기능이 가능

비고

개별적으로 취부 하여 사용

Control unit와 연계되는 ProgramUnit
개발해야 사용이 가능하므로 초기 개발비가
소요되고 아날로그 방식 대비 부품 가격이 높다.

 

 

3. 차압계의 역할
 크린룸이나 크린장비에서 차압계의 주요기능은
청정도를 유지하는데 가장 중요한 역할을 하는 Hepa-filter의 가동상태 확인이다.
Particle counter나 풍속계 등의 계측 장비가 있으면 측정을 통해서 상태를 언제든지 확인할 수 있지만
대부분의 사용자들은 이런 장비가 없으므로 차압계를 이용하여 Filter의 현재 상태나 교환 시기를 판단할 수밖에 없다.

 차압계의 기본 원리는 Hepa-Filter의 통과 전과 통과 후의 압력 차를 측정하여 나타내는 것으로
Hepa-Filter에 의해 Particle이 제거되면서 누적되어 Filter의 성능이 저하되고
이 때문에 공기통과 량이 줄어들면서 압력차가 커지게 된다.

 크린룸이나 크린장비를 처음 설치 후 측정을 통해 청정도 확인을 하고 나면 사용자들의 주요 관심사는
이 청정도가 항상 유지되는지, 또 얼마 후에 Filter를 교환해야 되는지 이다.
하지만 이 질문에 대한 답변은 정확하게 해 줄 수가 없다.
왜냐하면 장비의 사용조건, 사용시간에 따라 Filter의 수명이 결정되기 때문이다.
예를 들어 Clean benchClean boothClean room 내부에서 사용할 때와 일반 room에서 사용하는 경우를 비교해 보면

동일한 시간을 사용해도 크린룸에서 사용하는 Filter는 일반 room에서는 2번 이상 Filter를 교환을 해도 아직 교환 주기가 되지 않은 채 성능을 유지할 수 있기도 한다.
그만큼 Hepa-Filter에 누적되는 Particle양이 적기 때문에 Filter의 수명이 오래 갈 수 있다.

 일반적으로 Clean boothClean bench의 경우 (하루 8시간 사용기준)
일반룸에서 사용할 경우 약 1~2년 정도, 10000 class zone에서 사용할 경우 약 3년 정도를
Hepa-filter 교환 주기로 보면 되는데 사용하는 현장의 오염도에 따라 변수도 많고, Pre-filter 관리 등
관리 상태에 따라 수명이 다르게 되므로 차압계를 정기적으로 확인하고 기록하면 보다 효율적으로 설비를 관리할 수 있다.
사실상 이런 차압계의 기능을 전제로 할 때 관리만 철저히 한다면
아날로그식 차압계로도 크린룸이나 크린장비의 유지보수에는 큰 불편 없이 사용할 수 있다.

 

 

4. 당사가 Digital 차압계를 적용하게 된 동기
 그런데 문제는 적지 않은 사용자들이 이 차압계를 제대로 활용하지 못하는 데에서 발생했다.
대기업이나 설비관리부서가 제대로 운용되는 회사에서는 아날로그식 차압계를 큰 문제없이 장비의 관리도구로
활용하고 있지만 중소기업의 경우 그렇지 않은 경우가 많다.
차압계의 Clean장비 납품 시, 차압계의 기능을 설명해 주고 사용자 Manual에 사용법을 기록하여 전달했지만
Filter의 교환 주기가 짧은 기간이 아니고 최소 1년 이상이 되니 대부분의 업체들이 차압계를 크게 눈 여겨
보지 않게 되는 것을 알았다.
그리고 간혹 장비의 성능이 많이 저하된 거 같다든가 고장이 난 거 같다든가 등의 연락이 와서 확인해 보면
Filter의 교환 주기가 훨씬 지났는데도 무시하고 그냥 쓰다가 차압계 확인도 하지 않고 전화를 하는 경우가
종종 발생한다.

<Digital 차압계의 Block Diagram>


 그러나 이는 사용자 탓만 할 수 없는 게, 중소기업의 경우 관리자가 자주 바뀌고 생산관리자나 설비 책임자들이 바쁘고

신경 쓸 일이 많은데 Filter를 정기적으로 확인기록하고 1-2년 후에 한 번 발생할 Filter 교환 시기까지 챙기지 못하는 것은

어쩔 수 없는 현실이기 때문이다.
그래서 아이디어를 낸 것이 Filter를 교환할 시기가 되면 Alarm을 울리게 하는 것이다.

 하지만 아날로그 방식으로 아무리 머리를 쥐어짜도 방법이 없었다.
그러던 중 알람 기능이 있는 Potable 디지털 차압 측정기에서 착안하여 Digital 차압계를 내장하고 교환 주기에 이르면 Alarm은 물론,

차압 수치를 실시간으로 확인할 수 있는 Controller를 국내 최초로 개발하여 2009년 출고 분부터 Digital 차압계를 부착하게 되었다.

 우리 장비에 부착된 Digital 차압계가 여러 가지 편의성을 제공하지만 크린장비에 꼭 부착해야 할 필수 성능이라고 보지는 않는다.
앞서 언급한 바와 같이 타 업체에 부착된 아날로그 차압계도 지속적인 관찰과 관리만 잘하면 장비를 사용하는 데

큰 문제가 없기 때문이다.

 하지만 얼마 전에 한 업체의 홈페이지에서 아래와 같은 터무니없는 내용을 보았다.



 한마디로 웃기지도 않는 소리다.
세상에 모든 장비나 시스템들이 Digital 구조로 전환되는 시대에 살면서 어떻게 이런 아날로그스러운 내용을 올려놨는지 모르겠다.
2009년도 출시 이후 수백 대에 부착되어 출시된 이래 한 건의 고장도 발생하지 않았고, 근본적으로 고장이란 게 나지 않는 system인데

자사의 기술 수준이 아직 이르지 못한 영역에 대해서 성능이나 구조도 제대로 모르면서 이런 스팸 같은 문구를 올려놔도 되는지

법률 검토를 해봐야겠다는 생각이 들었다.
이 내용을 스크랩 해 놨다가 나중에 이 업체가 우리 Digital 차압계를 모방하여 제품에 적용한다면
어떤 말장난을 할지 확인해 봐야겠다.

 참고로 이 업체는 오래 전부터 우리에게서 물건을 받아쓰다가 우리 제품을 열심히(?) 벤치마킹하는 업체이기도 하고 (심지어 철사 Pin까지도) 2번이나 특허 침해 소송에 걸린 업체이기도 하다.
( 그 과정은 곧 비하인드 스토리에 올릴 예정 )
한 가지 한심하기 짝이 없는 것은 원래 모방을 하면 Original보다 낫게 만드는 게 일반적인데
비교해보면 수준이 미치지 못하는 것이 대부분이다.
그게 그 업체의 한계인지 모르겠지만…….

GMP이해-A
크린부스의 선택 기준