클린룸의 주요 특징

청정도 기준 (ISO 등급) 

클린룸은 ISO 14644-1 기준에 따라 등급이 나누어 짐. 

ISO 등급은 클린룸 내부의 1세제곱미터당 공기 중에 포함된 미세 입자 수를 기준으로 청정도를 평가 함. 

일반적으로 ISO 1에서 ISO 9 등급까지 있으며, 숫자가 낮을수록 더 높은 청정도를 요구하는 환경.

공기 흐름 및 필터링 시스템 

공기 순환과 청정도 유지를 위해 HEPA 필터 또는 ULPA 필터가 설치 됨. 

이 필터들은 공기 중의 미세 입자를 제거하며, 공조 시스템과 결합하여 청정 공기가 지속적으로 공급 함. 

랜턴 플로우(Laminar Flow): 공기가 직선으로 흐르며 오염 물질을 제거하는 방식입니다. 클린룸에서는 주로 상향식 또는 하향식 공기 흐름이 사용 됨.

양압 및 음압 시스템 

양압 클린룸

외부 공기가 실내로 들어오는 것을 방지하기 위해 실내 공기 압력을 외부보다 높게 유지. 

주로 반도체 제조나 제약 공정에서 사용. 

음압 클린룸

오염 물질이 외부로 유출되지 않도록 실내 압력을 외부보다 낮게 유지. 

주로 감염성 병원체나 위험 물질을 다루는 실험실에서 사용. 

출입 통제 시스템 

클린룸에는 오염을 방지하기 위한 에어샤워 시스템이 설치되어 있으며, 출입 전 작업자의 먼지나 입자를 제거 함. 

방진복, 장갑, 마스크 등의 개인 보호 장비(PPE)를 착용해야 하며, 출입구와 내부 구역 간에 오염 통제 구역이 설정 됨.

온도 및 습도 제어 

실험실의 정밀도를 높이기 위해 온도와 습도를 일정하게 유지. 

클린룸 내부는 일반적으로 22~24°C의 온도와 40~60%의 습도를 유지하여 공정이나 실험에 영향을 주지 않도록 함.

청소 및 유지관리 

클린룸은 미세먼지와 오염물질을 철저히 관리하기 위해 정기적인 청소가 필수. 

이를 위해 전용 청소 도구와 소독제를 사용하며, 바닥, 벽, 장비의 표면을 주기적으로 청소해야 함. 

정기적인 필터 교체 및 설비 점검을 통해 공기 청정도가 유지되는지 확인.

TIP !!

PPE는 Personal Protective Equipment의 약자로, 개인 보호 장비를 의미 함. 

이는 작업자가 유해한 환경이나 위험 요소로부터 자신을 보호하기 위해 착용하는 안전 장비를 말 함. 

PPE는 작업 환경에 따라 다양한 종류가 있으며, 산업 현장, 의료, 연구실, 제조업, 건설업 등에서 널리 사용 됨. 

PPE는 물리적, 화학적, 생물학적 위험으로부터 작업자를 보호하는 중요한 역할을 함.

클린룸의 주요 구성 요소

HEPA 및 ULPA 필터 

공기 중의 입자를 제거하여 클린룸의 청정도를 유지하는 필터. 

HEPA 필터는 0.3마이크론 크기의 입자를 99.97% 이상 제거하고, ULPA 필터는 0.12마이크론 크기의 입자를 99.9995% 이상 제거 함.

에어샤워 시스템 

클린룸 입구에 설치되며, 작업자가 입장하기 전에 몸에 붙은 먼지나 입자를 고속 공기 흐름으로 제거하는 장치. 

이는 클린룸 내부의 오염을 방지하는 데 중요한 역할을 함.

공조 시스템 

클린룸 내부의 온도와 습도를 일정하게 유지하고, 공기를 지속적으로 정화. 

클린룸의 공기는 공조 시스템을 통해 필터링되고, 랜턴 플로우 방식으로 실내 공기를 순환시킴.

바닥 및 벽체 

클린룸의 바닥과 벽체는 정전기 방지, 내화학성, 방습성이 필요하며, 쉽게 청소할 수 있는 매끄러운 재질로 만들어 짐. 

흔히 비닐 바닥재나 에폭시 코팅이 사용 됨.

작업 테이블 및 장비 

클린룸 내부의 작업 테이블과 장비는 스테인리스 또는 내화학성 재질로 제작되어, 오염을 방지하고 쉽게 소독할 수 있어야 함. 

장비 역시 정전기 방지 처리된 제품이 주로 사용 됨.

출입구 및 문 

자동문이나 슬라이딩 도어가 설치되며, 공기 흐름이 차단되지 않도록 설계 됨. 

출입구는 이중 도어 시스템으로, 한쪽 문이 열리면 다른 문이 자동으로 닫히는 방식으로 오염을 방지 함.

클린룸의 주요 용도

반도체 제조 

반도체 제조는 공기 중의 작은 입자에 의해 제품이 손상될 수 있기 때문에, ISO 1~5 등급의 고청정 클린룸이 필요. 

미세한 입자가 반도체 회로에 영향을 미치지 않도록 공기 청정도를 철저히 관리 .

제약 및 생명공학 

의약품 제조나 바이오 연구소에서는 오염이 제품에 치명적인 영향을 줄 수 있기 때문에, ISO 5~8 등급의 클린룸을 사용하여 실험 및 제조를 진행. 

이 환경에서는 미생물, 세균, 바이러스의 오염을 철저히 방지해야 함.

화학 실험실 

위험 화학물질을 취급하거나 반응 실험을 수행하는 실험실에서는 음압 클린룸을 사용하여 외부로 유해 가스나 물질이 누출되지 않도록 설계 함.

의료 장비 제조 

ISO 7~8 등급의 클린룸에서 정밀 의료 장비와 소모품을 생산하며, 청정도가 제품의 안전성에 큰 영향을 미침.

실험실 클린룸은 오염을 최소화하고, 공기 중의 입자를 철저히 통제하여 안정적인 실험 환경을 제공하는 필수적인 시설. 

클린룸 설계는 사용 목적에 맞게 청정도와 환경 조건을 맞춰야 하며, HEPA/ULPA 필터, 온습도 제어 시스템, 안전 장비를 포함하여 실험이나 제조 환경의 효율성과 정밀성을 높일 수 있음.

FED-STD-209D는 미국 연방 표준 중 하나로, 청정실(Cleanroom)의 공기 청정도를 규정하는 표준 임. 

이 표준은 청정실이나 청정 작업 환경에서 공기 중에 부유하는 입자의 농도를 측정하여 청정도 등급을 결정. 

FED-STD-209D는 여러 버전 중 하나이며, 입자의 크기와 그 농도에 따라 청정실의 등급을 분류 함.

주요 내용

청정도 등급은 공기 중의 부유 입자의 개수에 따라 결정. 

이 표준은 특정 입자 크기(보통 0.5 마이크론 이상의 입자) 당 입자 수를 기준으로 공기 청정도를 측정. 

등급은 숫자로 표시되며, 등급 숫자가 낮을수록 청정도가 높음을 의미 함. 

예를 들어, Class 100 청정실은 1세제곱피트(ft³)의 공기 중에 0.5 마이크론 이상의 입자가 100개 이하일 때를 말 함.

대표적인 청정도 등급

Class 1: 공기 중 1세제곱피트(ft³) 당 0.5마이크론 이상의 입자가 1개 이하. 

Class 10: 공기 중 1세제곱피트(ft³) 당 0.5마이크론 이상의 입자가 10개 이하. 

Class 100: 공기 중 1세제곱피트(ft³) 당 0.5마이크론 이상의 입자가 100개 이하. 

Class 1000: 공기 중 1세제곱피트(ft³) 당 0.5마이크론 이상의 입자가 1,000개 이하.

FED-STD-209D는 이후 ISO 표준으로 전환 

현재는 FED-STD-209D가 폐지되었고, 그 대신 ISO 14644-1이라는 국제 표준이 사용되고 있음. 

ISO 표준에서는 청정도 등급이 ISO Class 1에서 ISO Class 9까지로 나뉘며, 

FED-STD-209D의 등급은 ISO 표준과 비교될 수 있음. 

FED-STD-209D Class 100은 ISO Class 5에 해당. 

FED-STD-209D Class 1000은 ISO Class 6에 해당.

FED-STD-209D는 과거에 사용되던 청정실의 공기 청정도를 측정하는 표준이었으며, 입자의 크기와 농도에 따라 청정실의 등급을 나누었음. 

현재는 ISO 14644-1 표준으로 대체되었지만, FED-STD-209D는 여전히 일부 문서나 청정실 관리에 참조되는 경우가 있음.