현장 시운전 후 10000급 기준에 따라 공기량(공기 교환 횟수), 압력 차이, 침전 세균 등의 매개변수는 모두 설계(GMP) 요구 사항을 충족했으며, 먼지 입자 검출 항목 중 하나만 100000급 기준 미달로 판정되었습니다. 계수기 측정 결과, 5μm 및 10μm 크기의 입자가 주로 기준치를 초과한 것으로 나타났습니다.
1. 고장 분석
일반적으로 기준치를 초과하는 큰 입자가 발생하는 이유는 고청정 클린룸에서입니다. 클린룸의 정화 효과가 좋지 않으면 테스트 결과에 직접적인 영향을 미칩니다. 공기량 데이터 분석과 기존 엔지니어링 경험을 바탕으로 일부 클린룸의 이론적인 테스트 결과는 1000등급이어야 합니다. 이에 대한 예비 분석은 다음과 같습니다.
①. 청소 상태가 기준에 미치지 못합니다.
②. 헤파 필터 프레임에서 공기 누출이 있습니다.
③. 헤파 필터에 누출이 있습니다.
④. 클린룸 내 음압.
⑤. 공기량이 충분하지 않습니다.
⑥. 에어컨 필터가 막혔습니다.
⑦. 신선한 공기 필터가 막혔습니다.
위 분석 결과를 바탕으로 해당 기관은 인력을 투입하여 클린룸 상태를 재검사한 결과, 공기량, 압력차 등이 설계 기준을 충족하는 것으로 나타났습니다. 모든 클린룸의 청정도는 100000급이었으나, 5μm 및 10μm 크기의 분진은 기준치를 초과하여 10000급 설계 기준을 충족하지 못했습니다.
2. 발생 가능한 오류를 하나씩 분석하고 제거합니다.
이전 프로젝트에서 신선 공기 필터 또는 장치의 1차 또는 중간 효율 필터 막힘으로 인해 압력차가 불충분하고 공기 공급량이 감소하는 상황이 발생한 적이 있습니다. 장치를 점검하고 실내 공기량을 측정한 결과, 4, 5, 6번 항목은 사실이 아닌 것으로 판단되었습니다. 다음으로 실내 청결도 및 효율 문제가 있었는데, 현장에서 청소가 전혀 이루어지지 않았습니다. 문제 점검 및 분석 과정에서 작업자들이 특별히 클린룸을 청소했음에도 불구하고 측정 결과 대형 입자가 기준치를 초과하는 것으로 나타났습니다. 이에 따라 헤파 박스를 하나씩 열어 스캔 및 필터링을 진행했습니다. 스캔 결과 헤파 필터 하나가 중간 부분이 손상된 것이 확인되었고, 다른 모든 필터와 헤파 박스 사이 영역의 입자 수 측정값이 급격히 증가했는데, 특히 5μm 및 10μm 입자에서 두드러졌습니다.
3. 해결책
문제의 원인이 파악되었으므로 해결은 간단합니다. 이 프로젝트에 사용된 헤파 필터 박스는 모두 볼트로 압착 및 고정되는 필터 구조입니다. 필터 프레임과 헤파 필터 박스 내부 벽 사이에 1~2cm의 틈이 있습니다. 이 틈을 실링 스트립으로 채우고 중성 실리콘 실란트로 밀봉하면 실내 청정도는 여전히 10만 등급을 유지합니다.
4. 결함 재분석
헤파 박스 프레임을 밀봉하고 필터를 스캔한 결과 필터에는 누출 지점이 없었으므로 문제는 여전히 환풍구 내벽 프레임에 있는 것으로 보였습니다. 프레임을 다시 스캔한 결과 헤파 박스 내벽 프레임의 검사 결과는 다음과 같습니다. 밀봉 작업을 완료한 후 헤파 박스 내벽 틈새를 재검사한 결과, 여전히 큰 입자가 기준치를 초과하는 것으로 나타났습니다. 처음에는 필터와 내벽 사이의 각도에서 발생하는 와전류 현상이라고 생각했습니다. 헤파 필터 프레임을 따라 1m 길이의 필름을 부착할 준비를 했습니다. 좌우 필름을 차폐막으로 사용하여 헤파 필터 아래쪽의 청정도 검사를 진행했습니다. 필름을 부착하기 위해 준비하는 과정에서 내벽의 페인트가 벗겨져 틈이 있는 것을 발견했습니다.
5. 헤파 필터 박스에서 먼지를 처리합니다.
HEPA 박스 내부 벽면에 알루미늄 호일 테이프를 부착하여 공기 흡입구 내부 벽면의 먼지 발생을 줄였습니다. 알루미늄 호일 테이프를 부착한 후, HEPA 필터 프레임을 따라 먼지 입자 수를 측정했습니다. 프레임 측정 후, 처리 전후의 입자 계수기 측정 결과를 비교하여 기준치를 초과하는 큰 입자의 원인이 HEPA 박스 자체에서 발생하는 먼지임을 명확히 확인할 수 있었습니다. 디퓨저 커버를 설치한 후 클린룸을 재시험했습니다.
6. 요약
클린룸 프로젝트에서 기준치를 초과하는 큰 입자는 드물며, 충분히 예방 가능합니다. 이번 클린룸 프로젝트에서 발생한 문제점들을 종합적으로 분석한 결과, 향후 프로젝트 관리 강화가 필요함을 알 수 있었습니다. 이 문제는 원자재 조달 관리가 부실하여 헤파박스 내부에 먼지가 비산된 것이 원인입니다. 또한, 설치 과정에서 헤파박스에 틈이 있거나 페인트가 벗겨진 부분이 있었고, 필터 설치 전 육안 검사가 이루어지지 않았으며, 일부 볼트가 제대로 조여지지 않은 등 관리상의 허점이 드러났습니다. 비록 주된 원인은 헤파박스에서 발생하는 먼지이지만, 클린룸 시공은 결코 소홀히 해서는 안 됩니다. 시공 초기부터 완공까지 전 과정에 걸쳐 철저한 품질 관리와 점검을 실시해야만 시운전 단계에서 기대하는 결과를 얻을 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 9월 1일