클린룸의 공기 처리 시스템은 중국 표준 GB 50073-2013(클린룸 설계 규범)에서 정화 공조 시스템이라고 부릅니다. 쾌적 공조와 달리 온습도만 관리해서는 안 되며 청정도, 온습도, 실간 차압 세 가지를 동시에 지켜야 합니다. 중앙식 방식의 핵심 장비는 조합식 공기조화기, 즉 AHU입니다.
GB/T 14294-2008은 조합식 공기조화기를 각종 공기 처리 기능 섹션을 조립한 장비로, 저항 100 Pa 이상의 시스템에 쓰는 것으로 정의합니다. 용도별로 일반형, 외기 처리형, 정화형, 전용형으로 나뉘며 클린 공장에는 정화형을 씁니다.
1. 먼저 시스템 구성을 고른다: 흔한 세 가지 방식
| 구성 | 적용 | 특징 |
|---|---|---|
| AHU 1차 환기 + 덕트 + HEPA 취출구 | ISO 6~8등급 | 투자비가 낮고 온도와 습도를 하나의 환기 계통에서 연동 제어 |
| MAU + FFU + DCC | ISO 1~5등급 및 고정밀 용도 | MAU(외기 처리기)가 이슬점을 정하고 DCC(드라이 코일)가 현열을 담당하며 FFU(팬 필터 유닛)를 천장 전면에 배치 |
| MAU + RAU(순환 공조기) | 실이 많고 조건 차이가 큰 공장 | 순환기 1대가 1개 구역을 담당, 구역 구분이 유연 |
대부분의 전자 조립과 제약 보조 구역은 첫 번째 방식을 씁니다. 아래에서는 이 1차 환기 AHU를 기준으로 설명합니다.
2. 기능 섹션은 필요에 따라 조합하지만 순서에는 논리가 있다
AHU의 섹션 구성은 고정되어 있지 않습니다. GB/T 14294-2008은 혼합, 정류, 여과, 냉각, 1차·2차 가열, 제습, 가습, 급기 팬, 환기 팬, 분무, 소음, 열회수를 열거하며 부하, 외기 비율, 여과 등급에 따라 선택합니다. ISO 7등급의 전형적인 구성은 혼합, 프리필터, 냉각 코일, 재열, 가습, 팬, 중성능 필터이고, 소음 요구에 따라 팬 앞뒤에 소음기를, 끝에 점검 섹션을 둡니다.
- 혼합 섹션: 외기·환기·배기 댐퍼를 설치합니다. 외기 댐퍼와 환기 댐퍼의 개도 비율이 전체 풍량 중 외기 비율을 결정하며, 실내 양압과 여름철 제습 부하에도 영향을 줍니다.
- 프리필터 섹션: G4 필터로 큰 입자와 섬유를 걸러 뒤쪽의 코일과 팬을 보호합니다. 청정도는 이것에 의존하지 않지만, 기능을 잃으면 코일이 오염되고 저항이 올라갑니다.
- 냉각 코일 섹션: 보통 7℃ 공급, 12℃ 환수 냉수로 공기를 장치 이슬점 아래로 냉각해 응축수를 분리합니다. 제습량은 코일이 공기를 얼마나 낮게 식힐 수 있느냐로 정해지며, 수량 밸브는 바로 이 온도를 조절합니다.
- 재열 섹션: 부분 부하 시 투입합니다. 냉각 코일을 정이슬점으로 운전하면 토출 온도가 낮아지므로 재열로 온도를 되돌리며, 절대습도는 변하지 않습니다.
- 가습 섹션: 클린룸에서는 건증기를 쓰며 겨울과 중간기에 투입합니다. 습식 엘리먼트는 늘 젖어 있어 미생물이 번식하기 쉽고, 말단 HEPA로는 이 오염원을 막을 수 없습니다.
- 팬 섹션: 장비의 동력원으로, 기내 저항과 기외 정압(덕트, 부속, 말단 HEPA)을 모두 이겨야 합니다. 기외 정압을 작게 고르면 풍량이 나오지 않습니다.
- 중성능 필터 섹션: F7 또는 F8로 1 µm 이상 입자를 걸러내며 팬 뒤 양압부에 설치합니다. GB 50073-2013 제6.4.1조는 중성능·고중성능 필터를 공조기 양압부에 집중 설치할 것을 권장합니다. 음압부의 기밀이 깨지면 여과되지 않은 공기가 흡입되어 하류로 운반됩니다.
공통 논리는 혼합 → 거친 여과 → 온습도 처리 → 가압 송풍, 그리고 양압 측에 중성능 필터를 추가하는 것