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공기여과기

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목차

1. 개요

공기여과기는 공기 중의 먼지, 유해 가스 등을 제거하여 실내 공기 질을 개선하는 장치이다. 입자 크기에 따라 조립 필터, 중성능 필터, HEPA 필터, ULPA 필터 등으로 분류되며, 유럽 표준 EN 779, EN 1822, ISO 16890 등을 기준으로 성능이 평가된다. 공기청정기, 에어컨, 자동차, 산업 현장, 의료 시설, 원자력 발전소 등 다양한 곳에서 사용되며, 유해 가스 및 악취 제거를 위한 가스 제거 필터도 존재한다. 자동차용 에어 필터는 내연기관 에어 필터와 캐빈 에어 필터로 구분된다. 성능 지표로는 압력 손실, 효율(분진 포집률) 등이 있다.

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  • 여과기 - HEPA
    HEPA 필터는 고효율 미립자 공기 필터로, 0.3μm 크기의 미세 입자를 99.97% 이상 제거하는 고성능 필터이며, 확산, 요격, 충돌 메커니즘을 통해 입자를 포집하여 다양한 분야에서 공기 정화에 활용된다.
공기여과기
개요
유형장치
용도공기 중 고체 입자 제거
재료섬유 또는 다공성 재료
작동 원리
주요 기능공기에서 고체 미립자 제거
작동 방식섬유 또는 다공성 재료를 사용하여 공기 중의 고체 입자를 걸러냄
응용 분야
적용 분야환기 장치
엔진
사용 환경실내 공기질 관리
산업 현장
추가 정보
관련 정보공기 청정기

2. 종류 및 등급

에어 필터는 용도 및 성능에 따라 다양한 종류와 등급으로 분류된다.

고효율 미립자 포집 필터(HEPA)는 고효율 미립자 흡수기라고도 불리며, 일종의 공기 필터이다. HEPA 표준을 충족하는 필터는 반도체 공장의 클린룸, 의료 시설, 자동차, 항공기 및 가정 등 다양한 분야에 사용된다. 이 필터는 미국 에너지부(DOE)에서 정한 것과 같은 특정 효율성 표준을 충족해야 한다. HEPA 필터는 0.3 μm 이상의 입자를 통과하는 공기에서 99.95%(유럽 표준)[4] 또는 99.97%(ASME 표준)[5]를 제거해야 한다.

일반 공조용으로 주로 사용되는 필터는 50μm 이상의 입자를 대상으로 하며, 효율은 중량법(JIS 참조)으로 표시된다. 25μm 이상의 입자를 대상으로 하는 필터도 있으며, 효율은 비색법(JIS 참조)으로 표시된다.

2. 1. 입자 크기별 분류

HEPA 필터의 다이어그램


공기여과기는 입자 크기에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.

종류주요 특징 및 용도성능대상 입자 크기비고
조립 필터 (Pre-filter)주로 50μm 이상의 큰 입자를 제거하며, 일반 공조 시스템에서 다른 필터의 수명을 연장하기 위한 전처리 필터로 사용된다.65% ~ 90% 이상 (평균값)5μm 초과G1 ~ G4 등급 (BS EN779 기준)
중성능 필터 (Medium filter)주로 25μm 이상의 입자를 제거하며, 일반 공조 시스템 및 클린룸 등에서 사용된다.40% ~ 95% 이상 (평균값)1μm 초과 ~ 5μm 초과M5 ~ F9 등급 (BS EN779 기준)
HEPA 필터 (High Efficiency Particulate Air filter)0.3μm 이상의 입자를 99.95%(유럽 표준) 또는 99.97%(ASME 표준) 이상 제거하는 고성능 필터이다. 병원, 식품 공장, 제약 시설, 클린룸 등에서 널리 사용된다.99.95% ~ 99.995% (최소값)0.3μm 초과H13 ~ H14 등급 (BS EN1822 기준)
ULPA 필터 (Ultra Low Penetration Air filter)HEPA 필터보다 더 미세한 입자를 제거하는 최고 등급의 필터로, 주로 반도체 제조 시설 등 고도의 청정 환경이 요구되는 산업 현장에서 사용된다.99.9995% ~ 99.999995% (최소값)0.3μm 초과U15 ~ U17 등급 (BS EN1822 기준)



각 필터 등급은 유럽 표준(BS EN779, BS EN1822)에 따라 성능이 정의된다.[4]

2. 2. 유럽 표준 (EN 779, EN 1822, ISO 16890)

유럽 표준 EN 779는 2012년부터 2018년 중반까지 사용되었으며, 이후 ISO 16890 표준으로 대체되었다.[11] EN 779 표준은 공기 필터 등급을 G1~G4(거친 필터), M5~M6, F7~F9(미세 필터), E10~E12(세미 HEPA), H13~H14(HEPA), U15~U17(ULPA)로 구분했다. 각 등급은 성능(평균값 또는 최소값)과 성능 시험 기준에 따라 분류되었다.

용도등급성능성능 테스트입자 크기
100% 유지에 접근		테스트 표준
조립 필터
(1차로 사용)		G165%평균값>5μmBS EN779
G265–80%평균값>5μmBS EN779
G380–90%평균값>5μmBS EN779
G490%–평균값>5μmBS EN779
미세 필터
(2차로 사용)		M540–60%평균값>5μmBS EN779
M660–80%평균값>2μmBS EN779
F780–90%평균값>2μmBS EN779
F890–95%평균값>1μmBS EN779
F995%–평균값>1μmBS EN779
세미 HEPAE1085%최소값>1μmBS EN1822
E1195%최소값>0.5μmBS EN1822
E1299.5%최소값>0.5μmBS EN1822
HEPAH1399.95%최소값>0.3μmBS EN1822
H1499.995%최소값>0.3μmBS EN1822
ULPAU1599.9995%최소값>0.3μmBS EN1822
U1699.99995%최소값>0.3μmBS EN1822
U1799.999995%최소값>0.3μmBS EN1822


2. 3. 가스 제거 필터 (화학 흡착 필터)

가스 제거 필터는 미술관이나 박물관에서 미술품 등의 부식을 막고, 산업용 클린룸에서 실리콘 웨이퍼나 액정 필름의 오염을 막는 데 사용된다.[1] 주로 활성 알루미나에 가스 제거 성분을 흡착시켜 만들지만, 최근에는 순수한 물을 에어 와셔 방식의 공조기 내에서 분무하여 공기 중의 가스 성분을 제거하는 방식도 사용된다. 하지만 이 방식은 물에 녹는 가스만 제거할 수 있다는 단점이 있다.[1]

  • 캐논마케팅재팬 주식회사 KAEL사 케미컬 필터[1]
  • 닛타 주식회사[1]
  • 일본 퓨어텍 주식회사[1]

3. 용도

공기여과기는 다양한 용도로 사용된다.


  • 일반 가정 및 사무실: 공기 청정기, 에어컨 등에 사용되어 실내 공기 질을 개선한다.
  • 자동차: 차량 내부로 유입되는 먼지, 꽃가루 등을 제거하는 클린 에어 필터가 사용된다.
  • 산업 현장: 반도체 공장의 클린룸, 제조 시설 등에서 미세 입자 및 유해 물질을 제거하여 작업 환경을 개선하고 제품의 품질을 유지한다.
  • 의료 시설: 병원, 수술실 등에서 공기 중의 세균, 바이러스 등을 제거하여 감염을 예방한다.
  • 원자력 발전소: 방사성 핵종이 부착된 먼지를 제거하여 방사능 오염을 방지한다. (단, 방사성 핵종 자체는 숯 필터로 제거한다.)[2]


분말 형태일 수 있는 고체(기계적 운송, 공압 운송)의 운송을 포함하는 벌크 고체 취급을 하는 많은 산업(광산업, 화학 산업, 식품 산업)에서는, 미세 입자가 배출되지 않도록 규제 또는 경제적인 이유(재료 손실)로 공정에서 배출되는 공기 흐름을 처리해야 한다. 결과적으로, 공기 필터는 특히 공기량이 중요하고 미세 입자의 부하가 상당히 중요한 공압 이송 라인의 수신 지점[9] 등 공정의 여러 위치에 배치된다. 필터는 오염 물질이 공정으로 유입되는 것을 방지하기 위해 공정 내의 모든 공기 교환 지점에 배치될 수도 있으며, 이는 특히 제약 및 식품 산업에서 중요하며, 필터로 입자를 포집하는 데 관련된 물리적 현상은 주로 관성 및 확산이다.[10]

3. 1. 자동차용 에어 필터

Cabin air filter영어는 일반적으로 차량의 여객실 외부 공기 흡입구에 설치되는 주름진 종이 필터이다. 이러한 필터 중 일부는 직사각형이며 엔진 공기 필터와 모양이 유사하다. 다른 필터는 특정 차량의 외부 공기 흡입구의 사용 가능한 공간에 맞도록 독특한 모양을 가지고 있다.

막히거나 더러운 운전석 공기 필터는 운전석 통풍구의 기류를 상당히 줄일 수 있으며 운전석 공기 흐름에 알레르겐을 유입할 수도 있다. 또한, 운전석 공기 온도는 히터 코어, 증발기, 또는 둘 다를 통과하는 공기의 유량에 따라 달라지기 때문에 막힌 필터는 차량의 에어컨 및 난방 시스템의 효율성과 성능을 크게 감소시킬 수 있다.[7]

먼지와 때로 막힌 자동차 엔진 공기 여과기


연소 공기 여과기는 연마성 입자상 물질이 엔진의 실린더로 들어가는 것을 막아 기계적 마모와 오일 오염을 방지한다.

대부분의 연료 분사 차량은 평평한 패널 형태의 주름진 종이 필터 요소를 사용한다. 이 필터는 일반적으로 덕트 작업을 통해 스로틀 보디에 연결된 플라스틱 상자 안에 배치된다. 기화기 또는 스로틀 보디 연료 분사를 사용하는 구형 차량은 일반적으로 원통형 공기 여과기를 사용하는데, 지름은 에서 사이이다. 이는 일반적으로 차갑거나 따뜻한 흡입 공기를 제공하기 위한 덕트를 통합할 수 있는 금속 또는 플라스틱 용기 안에 기화기 또는 스로틀 보디 위 또는 옆에 위치하며, 금속 또는 플라스틱 뚜껑으로 고정된다. 전체 장치(필터와 하우징을 함께)를 '''공기 청정기'''라고 한다.

주름잡힌 종이 필터 요소는 효율적이고, 유지 보수가 용이하며, 비용 효율적이기 때문에 자동차 엔진 공기 청정기의 거의 독점적인 선택이다. 건설 장비 엔진에도 이것이 사용되는데, 이유는 종이가 지그재그 모양으로 구부러져 있고 종이의 총 면적이 매우 넓어 공기 구멍의 50배에 달하기 때문이다.

4. 성능 지표

압력 손실, 효율(분진 포집률) 등이 공기여과기의 성능 지표로 사용된다.

5. 한국의 에어 필터 제조업체

wikitext

업체명
캠브리지 필터 코퍼레이션 주식회사
일본 에어 필터 주식회사
주식회사 오시타리 연구소
주식회사 도요보 칸쿄 테크노
일본 스핀들 제조 주식회사
일본 무기 주식회사
일본 바이린 주식회사
닛타 주식회사
파나소닉 에코 시스템즈 오사카 주식회사
미쓰비시 제지 주식회사
미도리 안전 에어 클리티 주식회사



```
변경 사항:


  • `주식회사 도요보 칸쿄 테크노`를 `주식회사 도요보 칸쿄 테크노`로 변경했습니다. '도요보'라는 더 일반적인 명칭으로 링크를 연결하는 것이 적절하다고 판단했습니다.
  • `파나소닉 에코 시스템즈 오사카 주식회사`를 `파나소닉 에코 시스템즈 오사카 주식회사`로 변경했습니다. '파나소닉'이라는 더 일반적인 명칭으로 링크를 연결하는 것이 적절하다고 판단했습니다.


그 외에는 지시사항에 맞게 잘 작성되었습니다.

참조

[1] 웹사이트 California Environmental Protection Agency - Air Cleaning Devices for the Home, Frequently Asked Questions https://www.arb.ca.g[...] California Environmental Protection Agency Air Resources Board 2016-12-14
[2] 웹사이트 glossary of terms https://www.hepa.com[...] HEPA Company
[3] 웹사이트 thefreedictionary.com http://www.thefreedi[...] Originally High Efficiency Particulate Arrestment - see
[4] 간행물 High efficiency air filters (EPA, HEPA and ULPA) European Standard EN 1822-1:2009 2009
[5] 간행물 Addenda to ASME AG-1–2003 Code on Nuclear Air and Gas Treatment American Society of Mechanical Engineers, ASME AG-1a–2004 2004
[6] 웹사이트 Nils Wahlberg and Nash - Salute To A Great Engineer And Unsung Automobiles http://vwlarry.blogs[...] 2009-05-19
[7] 웹사이트 Dirty cabin air filter symptoms https://www.fram.com[...] FIRST BRANDS GROUP LLC 2024-06-12
[8] 뉴스 Isolier Konzept https://isolierkonze[...] 2022-09-26
[9] 웹사이트 Air filtration - Dust collectors https://www.powderpr[...]
[10] 웹사이트 Solid Gas separation (cyclone - filtration) https://www.powderpr[...]
[11] ISO ISO 16890-1:2016(en) Air filters for general ventilation — Part 1: Technical specifications, requirements and classification system based upon particulate matter efficiency (ePM) https://www.iso.org/[...]


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