청정실

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청정실

청정실(淸淨室) 또는 클린룸의 정의 클린룸이라 함은 공기중 입자들의 집중이 제어되며, 그렇게 지어졌으며, 먼지의 발생, 유입, 유보가 최소화되도록 되어 있으며 다른 관계된 파라미터들; 온도, 습도, 그리고 압력이 요구에 따라 제어되는 방을 이름.

Particle 이 글에서 말하는 입자(Particle)은 먼지 뿐만 아니라 세균, 바이러스, 금속 가루, 사람 몸에서 나오는 피부세포 등등 공기중에 떠다닐 만한 모든 입자를 이르는 것이다. 그리고 이 글에서는 그 중에서 0.1㎛~10㎛ 수준의 입자를 이르게 된다. 특히 이 수준으로 쪼개진 입자들은 공기중에 부유하는 것이 가능하고 특히 0.5㎛이하의 입자들은 중력의 힘으로는 제대로 침강하지 않으므로 이러한 입자들이 문제가 된다면 반드시 클린룸을 설치 하여야 한다.


클린룸의 필요성 2차대전 이후 많은 공산품이 쏟아지고 생산성에 관심이 높아지는 가운데 많은 불량 혹은 고장의 원인으로 입자(Particle)가 지목되었다. 특히 세균의 발견과, 반도체의 생산에서 클린룸의 중요성은 매우 높아지게 되었다. 1m3 당 일반적인 입자는 35,000,000개(출처 - 영어 위키 클린룸)로써 이러한 입자들이 부유하는 곳에서의 생산은 피하는 것이 필수가 되었다. 특히 반도체의 경우 공정이 더욱 미세해짐에 따라 이러한 조치는 더욱 필요하게 되었다. 특히 노광(Photo)공정에서 이러한 입자는 노광을 방해하는 주요 입자로 지목되었고 극도의 청정도를 요구하게 된다.


클린룸의 분류기준 1. 청정도 기준 - 보통 클린룸의 청정도를 구분할때는 Class 라는 단위를 쓴다.

 일반적으로 우리나라에서 이르는 Class의 기준은 미국의 FED STD 209E 기준으로 1 큐빅피트당 0.5㎛ 이상의 입자의 총합을 기준으로 한다. 
 국제기준으로는 ISO 14644-1가 있고 가장 높은 청정도까지 구분이 되어있다. 그밖에 BS 5295, EU-GMP, SPS-KACA001-131 등이 있으며
 클린룸 규격과 조건에 대한 기준이 나와있다.

2. 공기 순환기준 - 클린룸은 대체로 난류형과 층류형으로 구분된다. 난류형은 일반적인 건물에서도 많이 쓰는 방식으로 이중에서 공기를 급기하여 외부로 밀어내거나

 희석시키는 방식인데 여기에 필터를 끼얹은 형태를 갖추고 있다. 이러한 형태는 값이 싸고 대부분의 시설에서 필요한 수준의 청정도를 확보 할 수
 있고, 결정적으로 설치/유지보수가 싸다. 층류형에 대해서는 후에 자세히 다루겠다.

3. 구조 기준 - 난류형에는 딱히 기준이 없지만 층류형 클린룸은 몇가지의 종류가 있다. AHU, CTM, OpenBay, FFU 방식이 있으며 순서대로 비싸고, 성능이 좋으며

 초기비용도 많이 들어간다. 층류형은 난류형에서 환기시키는 방식; 유동으로 배기나 희석을 통해 입자의 집중을 막고 희석시켜 청정도를 얻지만
 층류형은 그대로 공기 전체를 밀어내는 식으로 천장 전체에서 급기시키고, 바닥 전체에서 배기시키는 것이 일반적이다. 난류에 비해 층류는 훨씬 많은
 질량유동을 갖게되므로 난류유동보다 더 느린 유속으로도 더 많이 더 빠르게 오염물질; 입자를 배출 시킬수 있다. 특히 난류에서 일어나는 와류는
 입자들을 지속적으로 부유시키고 유입되는 입자들을 가둠으로써 이러한 입자들이 서로 만나 성장하게 만들고 이렇게 성장 입자는 결국 침강하다
 제품을 오염시키고 불량을 유발하게 된다. 



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