에어 샤워
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1. 개요
에어 샤워는 클린룸 등 청정 구역의 청정 공기를 유지하고 외부 오염 공기 유입을 막기 위해 설치되는 설비이다. 입실자의 의류에 부착된 먼지 등을 제거하며, 5μm 이상의 미립자에 효과적이다. 에어 샤워는 강철 또는 플라스틱 재질로 제작되며, 고압 제트 노즐을 통해 공기를 분사하여 미립자 물질을 제거한다. 공기 이오나이저를 장착하여 정전기를 줄이며, 연동 메커니즘을 통해 외부 공기 유입을 방지한다. 전자 기기, 반도체, 식품 제조 공장 등 다양한 시설의 클린룸에 설치된다.
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| 에어 샤워 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 명칭 | 에어 샤워 |
| 용도 | 먼지 제거 오염 물질 제거 |
| 상세 정보 | |
| 작동 원리 | 고속 에어 제트 분사 |
| 주요 기능 | 청정실 진입 전 먼지 제거 오염 확산 방지 |
| 구성 요소 | 노즐 팬 필터 제어 장치 |
| 설치 위치 | 청정실 입구 |
| 효과 | 청정실 오염 감소 |
| 참고 사항 | |
| 유지 보수 | 필터 교체 |
| 관련 표준 | GMP |
2. 목적 및 기능
에어 샤워의 설치 목적은 클린룸 등 청정 구역의 청정 공기와 실외 오염 공기의 접촉을 방지하는 데 있다(에어록 효과)[7]。또한, 입실자의 의류 등에 부착된 먼지 등을 미리 제거하기 위한 설비이기도 하다[7]。이 외에도 클린룸에 입실하는 것을 작업자에게 인식시키는 효과도 있다[7]。
에어 샤워가 유효한 것은 5 μm 이상의 미립자로, 풍속 10 m/s 이상이면 유효하다[7]。단, 2 μm 이하의 미립자에는 별로 효과가 없다[7]。
풍속을 강하게 하면 분사 시간을 단축할 수 있지만, 의류 내부에서 발생하는 먼지도 많아지고 작업자의 불쾌감도 증가하므로 조정된다[7]。일반적으로 풍속 20 m/s 정도로 15 - 20초인 경우가 많다[7]。
클린룸 안팎의 공기 혼합을 피하기 위해, 비상시 외에는 이중 문은 인터록으로 동시에 열리지 않도록 되어 있다。
또한, 고농도 분진의 제진 장치로 다이옥신류 대책 공사·석면 제거 공사에서 설치하는 경우에는 바닥 흡입형으로, 가능한 한 풍속이 강한 것, 컴프레서와 연결하여 압축 에어가 나오는 (에어건 부착·펄스 에어 부착 등) 등 작업복 전체의 제진 능력이 강력한 타입을 선정하는 것이, 노출 대책으로서 안심할 수 있다。
2. 1. 작동 원리
에어 샤워는 클린룸에 호환되는 강철 또는 플라스틱 재질로 제작되며, 전자식 송풍기, 필터, 그리고 챔버 벽과 천장에 통합된 고압 제트 노즐을 갖추고 있다.[3] 제트 노즐에서는 15 m/s에서 35 m/s[3] 사이의 속도로 공기가 30~45초 동안 지속적으로 분사되어, 느슨한 미립자 물질을 효과적으로 제거한다.[4] 에어 샤워 내부의 작업자는 팔을 들고 몸을 돌려 공기 흐름에 균일하게 노출되도록 하며, 이는 일반적으로 프로토콜에 명시된 절차를 따른다. 제트에서 나오는 공기 흐름은 전단 및 플래핑 힘을 생성하여 평평한 표면과 의복 주름에서 오염 물질을 들어 올려 제거한다.[4] HEPA 여과는 직경 0.3 μm보다 큰 입자를 99.97% 제거할 수 있다.[5]공기는 에어 샤워 내에서 폐쇄 루프 시스템을 통해 순환하며, 지속적으로 재순환된다. 공기는 전동 필터/송풍기 모듈을 통해 대형 플레넘으로 들어가 제트 노즐을 통해 샤워로 유입된다. 입자가 섞인 오염된 공기는 샤워 구획에서 바닥 통풍구를 통해 배출되어 여과 장치로 돌아간다. 이 과정을 통해 오염이 제거된 공기만 인원 및 공급 카트와 같은 장비에서 입자를 제거하는 데 사용된다.
에어 샤워는 대량의 고속 공기로 인해 전기적 전하를 생성하는 경우가 많으므로, 정전기를 줄이기 위해 공기 이오나이저가 장착된다. 실험 장비, 전자 측정 장비, 그리고 여러 첨단 기술 제조 제품들은 정전기 방전에 의해 손상될 수 있기 때문에, 이오나이저는 클린룸에 들어가기 전 재료 표면을 전기적으로 중성으로 만드는 데 필수적이다.[2]
2. 2. 추가 기능
에어 샤워는 종종 대량의 고속 공기가 생성하는 정전기를 줄이기 위해 공기 이오나이저를 장착한다.[2] 실험실 장비, 전자 측정 장비 및 여러 첨단 기술 제조 제품은 정전기 방전으로 인해 손상될 수 있기 때문에 이오나이저는 클린룸에 들어가기 전에 재료 표면을 전기적으로 중성으로 만드는 데 필수적이다.[2]3. 안전
에어 샤워는 연동 메커니즘을 갖추고 있어, 두 출구가 동시에 열리는 것을 방지하여 외부 공기가 엄격하게 통제된 환경으로 들어오는 것을 막는다.[2] 이는 탑승자가 제염 주기가 완료될 때까지 내부에 머물러야 함을 의미한다. 대부분의 안전 관리 기관에서는 킬 스위치(비상 정지)와 같은 안전 기능을 요구한다.[2] 에어 샤워는 문이 없는 긴 터널로 구성될 수 있는데, 작업자는 통제 구역에 도달하기 위해 천천히 걸어가면서 제염 과정을 거친다.[2] 공기 조절 장비는 압력 차이를 사용하여 내부와 외부 환경 사이에 유체 경계를 만들어 격리된 대기를 생성한다.
4. 설치 시설
에어 샤워는 다음과 같은 다양한 시설의 클린룸에 설치된다.
- 전자 기기, 반도체 공장
- 식품 제조 공장
- * 식품 제조의 경우 먼지뿐만 아니라 바이러스도 피해야 하므로 에어 샤워에 들어가기 전에 머리카락 정리나 손 씻기도 해야 한다.
5. 대한민국 내 제조사
대한민국 내 에어 샤워 제조사에 대한 정보는 현재 추가될 예정입니다.
6. 기타
참조
[1]
웹사이트
How Do Air Showers Fit Into A Contamination Reduction Plan?
https://www.alnmag.c[...]
Advantage Business Media
2003-01-01
[2]
서적
Contamination and ESD Control in High Technology Manufacturing
https://books.google[...]
John Wiley & Sons
2005-10-04
[3]
웹사이트
The Effectiveness of Air Showers in the Contamination Control Process
http://electroiq.com[...]
2015-02-16
[4]
학술지
Air Showers Reduce Lint Defects
1996-09-01
[5]
서적
ASME AG-1a-2004: addenda to ASME AG-1-2003, Code on Nuclear Air and Gas Treatment
American Society of Mechanical Engineers
[6]
서적
早わかりQ&Aクリーンルームの設計・施工マニュアル
日本工業出版
[7]
서적
早わかりQ&Aクリーンルームの設計・施工マニュアル
日本工業出版
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