클린룸이란?

클린룸 개요

클린룸은 작은 입자가 제조 공정에 악영향을 미칠 수 있는 거의 모든 산업에서 사용됩니다. 클린룸은 크기와 복잡성이 다양하며, 반도체 제조, 제약, 생명공학, 의료기기, 생명과학 등의 산업뿐만 아니라 항공우주, 광학, 군사, 에너지부 등에서 흔히 볼 수 있는 핵심 공정 제조에도 널리 사용됩니다.

클린룸은 미립자 오염을 줄이고 온도, 습도, 압력과 같은 다른 환경 요인을 제어하기 위한 조치가 마련된 밀폐된 공간을 말합니다. 핵심 구성 요소는 0.3마이크론 이상의 입자를 포집하는 데 사용되는 고효율 미립자 공기(HEPA) 필터입니다. 클린룸으로 공급되는 모든 공기는 HEPA 필터를 통과하며, 엄격한 청정 성능이 필요한 경우에는 초저미립자 공기(ULPA) 필터가 사용됩니다.
클린룸에서 근무하도록 선발된 인력은 오염 제어 이론에 대한 광범위한 교육을 받습니다. 이들은 에어락, 에어샤워, 그리고/또는 탈의실을 통해 클린룸에 출입하며, 피부와 신체에서 자연적으로 생성되는 오염 물질을 가두도록 설계된 특수 보호복을 착용해야 합니다.
방의 분류나 기능에 따라, 인원의 복장은 실험실 가운과 헤어넷 정도로 제한적일 수도 있고, 자체 호흡 장비가 장착된 여러 겹의 토끼 옷을 완전히 감싸는 것처럼 광범위할 수도 있습니다.
클린룸 의류는 착용자의 신체에서 물질이 방출되어 환경을 오염시키는 것을 방지하기 위해 사용됩니다. 클린룸 의류 자체는 입자나 섬유를 방출하지 않아야 하며, 작업자에 의한 환경 오염을 방지해야 합니다. 이러한 유형의 작업자 오염은 반도체 및 제약 산업에서 제품 성능을 저하시킬 수 있으며, 예를 들어 의료 산업에서 의료진과 환자 간의 교차 감염을 유발할 수 있습니다.
클린룸 의류에는 부츠, 신발, 앞치마, 수염 커버, 부팡 캡, 작업복, 마스크, 가운/실험실 가운, 장갑 및 손가락 보호대, 헤어넷, 후드, 소매, 신발 커버 등이 포함됩니다. 사용되는 클린룸 의류의 종류는 클린룸 및 제품 사양을 반영해야 합니다. 저수준 클린룸에서는 먼지나 이물질이 묻지 않는 완전히 매끄러운 밑창을 가진 특수 신발만 필요할 수 있습니다. 그러나 신발 바닥은 안전이 항상 우선이므로 미끄러짐 위험을 유발해서는 안 됩니다. 클린룸에 들어가려면 일반적으로 클린룸 슈트가 필요합니다. 클래스 10,000 클린룸에서는 간단한 작업복, 머리 커버, 부츠를 사용할 수 있습니다. 클래스 10 클린룸의 경우, 지퍼가 달린 덮개, 부츠, 장갑, 그리고 완전한 호흡기 보호 장비를 갖춘 신중한 가운 착용 절차가 필요합니다.

클린룸 공기 흐름 원리

클린룸은 층류 또는 난류 기류 원리를 적용한 HEPA 또는 ULPA 필터를 사용하여 미세먼지 없는 공기를 유지합니다. 층류 또는 단방향 기류 시스템은 여과된 공기를 일정한 흐름으로 아래로 향하게 합니다. 층류 기류 시스템은 일반적으로 천장 전체에 걸쳐 사용되어 일정한 단방향 기류를 유지합니다. 층류 기준은 일반적으로 이동식 작업 공간(LF 후드)에 명시되어 있으며, ISO-1에서 ISO-4 등급 클린룸에서는 의무적으로 적용됩니다.
적절한 클린룸 설계는 적절한 하류 공기 순환을 포함한 전체 공기 분배 시스템을 포괄합니다. 수직 유동실의 경우, 구역 주변에 낮은 벽면 공기 순환 시스템을 사용하는 것을 의미합니다. 수평 유동실의 경우, 공정의 하류 경계에 공기 순환 시스템을 사용해야 합니다. 천장에 공기 순환 시스템을 설치하는 것은 적절한 클린룸 시스템 설계와 모순됩니다.

클린룸 분류

클린룸은 공기의 청정도에 따라 분류됩니다. 미국의 연방 표준 209(A~D)에서는 1입방 피트의 공기에서 0.5µm 이상의 입자 수를 측정하고 이 수를 사용하여 클린룸을 분류합니다. 이 미터법 명명법은 최신 버전의 표준에서도 허용됩니다. 연방 표준 209E는 국내에서 사용됩니다. 최신 표준은 국제 표준화 기구의 TC 209입니다. 두 표준 모두 실험실 공기에서 발견되는 입자 수에 따라 클린룸을 분류합니다. 클린룸 분류 표준 FS 209E 및 ISO 14644-1은 클린룸 또는 클린 구역의 청정도 수준을 분류하기 위해 특정 입자 수 측정 및 계산을 요구합니다. 영국에서는 영국 표준 5295를 사용하여 클린룸을 분류합니다. 이 표준은 곧 BS EN ISO 14644-1로 대체될 예정입니다.
클린룸은 공기 부피당 허용되는 입자의 수와 크기에 따라 분류됩니다. "클래스 100" 또는 "클래스 1000"과 같이 큰 숫자는 FED_STD-209E를 나타내며, 공기 1세제곱피트당 허용되는 0.5µm 이상의 입자 수를 나타냅니다. 이 표준은 보간법도 허용하므로 "클래스 2000"과 같이 표현할 수도 있습니다.
작은 숫자는 ISO 14644-1 표준을 의미하며, 이 표준은 공기 1m³당 허용되는 0.1µm 이상의 입자 수를 소수 대수로 나타낸 것입니다. 예를 들어, ISO 5등급 클린룸은 m³당 최대 105 = 100,000개의 입자를 갖습니다.
FS 209E와 ISO 14644-1은 모두 입자 크기와 입자 농도 사이에 대수 대수 관계를 가정합니다. 따라서 입자 농도가 0이라는 것은 없습니다. 일반적인 실내 공기는 약 1,000,000등급 또는 ISO 9등급입니다.

ISO 14644-1 클린룸 표준